通過自動(dòng)鉚接的機(jī)械組件的制作方法
【專利說明】通過自動(dòng)鉚接的機(jī)械組件
[0001]本發(fā)明涉及具有支撐件的多股線纜的機(jī)械組件的領(lǐng)域。
[0002]通過塑性變形的兩個(gè)電導(dǎo)體的機(jī)械和電子組件作為焊接的有利替代方式被熟知，但是僅適用于導(dǎo)線可被圍繞在扁平導(dǎo)體的兩個(gè)層(thickness，厚度)(兩個(gè)層中的一個(gè)至少是塑性地變形的)之間的情況下。
[0003]在專利文獻(xiàn)FR 2 736 471中給出了這種技術(shù)的第一實(shí)例，其提出根據(jù)由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的名稱為“敲平”的技術(shù)，通過壓制使扁平導(dǎo)體的兩個(gè)層同時(shí)變形。
[0004]在專利文獻(xiàn)DE 10 2006 013 347中給出了這種技術(shù)的第二實(shí)例，其提出使扁平導(dǎo)體變形以便將扁平導(dǎo)體纏繞在導(dǎo)線周圍，并且通過將導(dǎo)線束縛在變形的扁平導(dǎo)體中而使導(dǎo)線固定。
[0005]在專利文獻(xiàn)EPO 634 810中給出了這種技術(shù)的第三實(shí)例，根據(jù)該文獻(xiàn)扁平導(dǎo)體被切斷并且變形以構(gòu)成兩個(gè)薄片件，在所述兩個(gè)薄片件限定有通道，導(dǎo)線插入到通道內(nèi)，然后這個(gè)扁平導(dǎo)體的兩個(gè)薄片件再次變形以圍繞導(dǎo)線。
[0006]專利US 3 878 318也提及了，其中導(dǎo)體封裝(pack)在具有通道的支撐件上，所述通道具有大體等腰梯形的形狀，小的底座形成開口，以使得側(cè)邊包圍導(dǎo)體。
[0007]因此，在全部這些實(shí)例中，支撐件包圍導(dǎo)線。然而，這些技術(shù)的執(zhí)行示出了它們實(shí)現(xiàn)起來可能很復(fù)雜，特別是當(dāng)組件必須在混亂的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)時(shí)。此外，這種類型的組件常需要受到保護(hù)免于外部環(huán)境的侵襲以保持其長時(shí)間的電學(xué)和機(jī)械性能，兩個(gè)構(gòu)件之間的連接不是氣密性的。
[0008]專利申請(qǐng)EP 2 458 694描述了一種裝置，其中支撐件包括槽以及鉗子型工具，在該鉗子型工具的上部(平面的或凹陷的)擠壓導(dǎo)體以使導(dǎo)體圍繞槽包裹。然而，這種技術(shù)在多股導(dǎo)體的情況下出現(xiàn)糟糕的結(jié)果，股圍繞槽而磨損，從而可降低機(jī)械強(qiáng)度和/或所尋求的電接觸。
[0009]簡而言之，上面論述的方法主要由股的壓緊來執(zhí)行，因此遭遇接觸質(zhì)量以及束縛變形方法(特別是殘留的空隙，所述空隙的松弛趨勢是最熟知的)的限制。
[0010]在這個(gè)背景下，本發(fā)明具有的目的是，提出多股線纜以及支撐件的機(jī)械組件，其解決了上述缺點(diǎn)的全部或部分。
[0011]為解決上述提及的缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)，提供了多股線纜的機(jī)械組件，所述多股線纜包括多個(gè)股及支撐件，多個(gè)股沿第一方向在支撐件的高度處對(duì)準(zhǔn)并且支撐件在與第一方向垂直的平面內(nèi)示出了凸起邊緣，多個(gè)股位于支撐件上的組件通過將多個(gè)股壓制在凸起邊緣的周圍實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致多個(gè)股的一部分圍繞凸起邊緣的變形，其特征在于:支撐件進(jìn)一步包括槽，所述槽位于與第一方向大體平行的平面中并且槽的邊界形成凸起邊緣的至少一個(gè)部分，在股的定位在槽的邊緣之間的部分上實(shí)現(xiàn)所述壓制，例如多個(gè)壓制的股的部分穿過槽并且在凸起邊緣的上側(cè)和下側(cè)上圍繞凸起邊緣擠出，股連接在一起并且通過蠕動(dòng)連接至支撐件。
[0012]因此，多股線纜圍繞凸起邊緣的變形確保與支撐件的連接，線纜設(shè)法包圍支撐件。這種組件還具有無需供給物料的優(yōu)勢(與釬焊不同)。此外，股的蠕動(dòng)有利地產(chǎn)生沒有空隙的組件，這允許長久地維持機(jī)械和電學(xué)性能。此外，支撐件可有利地由剛性材料(PCB板件)制成，該操作不需要支撐件的變形。
[0013]具體的特點(diǎn)或?qū)嵤┓绞?可單獨(dú)地使用或結(jié)合使用)是:
[0014].槽的邊界在垂直平面中形成彼此面對(duì)的兩個(gè)凸起邊緣，在該平面中壓制的股呈現(xiàn)X形，其圍繞凸起邊緣；
[0015].多股線纜呈現(xiàn)的柔韌性大于或等于支撐件的柔韌性；
[0016]?支撐件具有平面的、管狀的或圓柱形的形狀，槽的區(qū)域可與包括與第一方向平行的平均平面的區(qū)域局部地相似；
[0017].多股線纜是導(dǎo)線；和/或
[0018].支撐件包括突片件，突片件能在凸起邊緣上折疊以局部地圍繞多股線纜的部分。
[0019]因此，當(dāng)支撐件包括槽時(shí)，由于它們的壓緊和蠕動(dòng)狀態(tài)，股圍繞槽的邊緣有利地?cái)D出。
[0020]在本發(fā)明的第二方面中，多股線纜包括如上所述的至少一個(gè)組件。
[0021]在本發(fā)明的第三方面中，提供了多股線纜的機(jī)械組裝方法，所述多股線纜包括多個(gè)股，所述多個(gè)股沿第一方向在支撐件的高度處對(duì)準(zhǔn)，所述支撐件在與第一方向垂直平的面中示出了槽，所述槽的邊緣在與所述第一方向垂直的平面中形成彼此面對(duì)的兩個(gè)凸起邊緣，其特征在于借助于第一工具實(shí)現(xiàn)鉚接操作，從而允許:
[0022]?在與槽向?qū)?yīng)的區(qū)域中壓制多股線纜以使得多股線纜的部分在槽中穿過并且繞過凸起邊緣；
[0023].圍繞槽壓緊多股線纜的壓制部分；
[0024].使壓制區(qū)域中的多股線纜蠕動(dòng)以使得股連接在一起并與支撐件連接；
[0025]具體的特點(diǎn)或?qū)嵤┓绞?可單獨(dú)地使用或結(jié)合使用)是:
[0026].第一工具包括沖模和沖壓機(jī)，支撐件的凸起邊緣的區(qū)域布置在所述沖模中并且沖壓機(jī)應(yīng)用在所述支撐件的槽的區(qū)域中的多股線纜上；
[0027]?第二工具允許引導(dǎo)沖壓機(jī)以實(shí)現(xiàn)壓制并且將多股線纜的一部分壓緊在所述支撐件的表面的面對(duì)多股線纜的一側(cè)上；
[0028].第二工具是防皺壓板；
[0029].多股線纜在支撐件上的鉚接操作包括:通過在沖模中形成的壓印，所述壓印的尺寸適于將來自于多股線纜的材料分布在凸起邊緣的表面上)而實(shí)現(xiàn)的多股線纜的壓緊材料在凸起邊緣上的分布的最優(yōu)化。
[0030].在鉚接操作之前執(zhí)行多股線纜的預(yù)加熱操作；
[0031].在任何操作之前執(zhí)行多股線纜的預(yù)壓緊操作；
[0032].在鉚接操作之后執(zhí)行組件的后加熱操作。
[0033]這種組裝方法有利地允許甚至在相對(duì)狹小的環(huán)境中進(jìn)行組裝，可用具有合適鉗夾的輕便的鉗子實(shí)現(xiàn)，特別是對(duì)于大多數(shù)延展性材料來說，夾緊力可僅是手動(dòng)地發(fā)起的。
[0034]閱讀下文的說明并參考附圖，僅通過實(shí)例的方式，將更好的理解本發(fā)明，在附圖中:
[0035]-圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的并且在組裝之前觀察的用于實(shí)現(xiàn)組件的多股線纜和支撐件的立體圖；
[0036]-圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在組裝之后的圖1的多股線纜以及支撐件的立體圖；
[0037]-圖3是圖2的組件的沿平面AA的截面立體圖；
[0038]-圖4是多股線纜的、支撐件的以及工具的示意性截面立體圖，這些元件用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的組件，并且在該組件完成之前觀察這組元件；
[0039]-圖5是在組件完成之后觀察的圖4的元件的示意性截面立體圖；
[0040]-圖6A和圖6B是多股線纜的、支撐件的以及工具的示意性截面立體圖，在支撐件僅包括一個(gè)凸起表面的情況下這些元件用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的組件，并且在組件完成之前以及在組件完成之后觀察這組元件；以及
[0041]-圖7是在支撐件包括用做防皺壓板的突片件的替換方式中的多股線纜的和支撐件的示意性立體圖。
[0042]參考圖1，支撐件I包括平面區(qū)域3，平面區(qū)域基本在鑿有槽5的中間平面P中延伸，該槽使得支撐件I的第一表面7與第二表面9相連通。槽包括凸起邊緣10。
[0043]面向槽5，多股線纜11定位在第一表面7上。多股線纜是指由多個(gè)單體股構(gòu)成的線纜，所述多個(gè)單體股由相同材料制成。多數(shù)情況下，通常通過扭轉(zhuǎn)或者通過編織而將單體股結(jié)合在一起。在導(dǎo)電銅線纜的領(lǐng)域中已知存在具體的多個(gè)多股線纜的實(shí)例。
[0044]圖2，一旦組裝之后，線纜的股11在槽5的周圍以及槽5中形成緊密的材料，這種材料的一個(gè)部分在槽5的邊緣上(具體地在第二表面9的邊緣上)擠出。
[0045]因此，圖3的截面圖示出了股的材料通過穿過并且填充槽5以及通過在其邊緣擠出而合并并且大致形成X形，因此將支撐件“鎖定”在多股線纜11中。這種形狀與已經(jīng)插入到槽中并且然后在支撐件周圍變形的鉚釘相似，這解釋了命名這種組件類型的術(shù)語“自動(dòng)鉚接”。
[0046]這種組件在法國專利FR2 935 550中已知為單股金屬線纜，所述單股金屬線纜允許在材料變形后圍繞槽的邊緣形成X形以使得變形的材料鎖定線纜圍繞槽的任何移動(dòng)。
[0047]在目前的情況下，通過多股線纜的材料圍繞槽的邊緣的變形進(jìn)行的組裝不能從用于單股線纜的組裝到用于多股線纜的組裝的應(yīng)用的簡單變換而推斷出來。應(yīng)該考慮到的是，這種變換需要克服偏見。特別地，這種偏見具體在于，多股線纜的直徑包括每一個(gè)相鄰股的更小直徑的總和。將變形施加到多股線纜這種意圖要設(shè)想到，在股的變形過程中股可能斷裂并且可能減小這種組件的強(qiáng)度。
[0048]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將預(yù)想的是，由于金屬線的過于混雜的組織和固定導(dǎo)致股的減聚力和撕裂，X沖壓可能是破壞性的。還將想到的是，必須使每個(gè)股合并到直至獲得最大的冶金連貫性以將緊密的金屬線的周緣的“裂縫應(yīng)變硬化”類型的事件減少到最小。
[0049]這種偏見通過以下結(jié)合在一起的效果的發(fā)現(xiàn)來克服，因而允許實(shí)現(xiàn)這樣的組件，所述組件具有位于支撐件中的多股線纜的高機(jī)械強(qiáng)度，所述支撐件包括凸起表面、并且具體地包括開口。在這種情況下，下文列出了描述的組件的意想不到的效果:
[0050].圍繞應(yīng)力硬化的點(diǎn)的冶金學(xué)變形，而沒有由均質(zhì)材料區(qū)域的蠕動(dòng)導(dǎo)致的多數(shù)股的斷裂；
[0051].良好的錨定機(jī)械性能，這是由于在壓緊的蠕動(dòng)股之間的接觸區(qū)域的形狀的復(fù)雜性，盡管存在線纜編織部的撕裂和減聚力；
[0052].來自局部壓緊的或在焊接的或壓緊的區(qū)域的周緣處具有沖壓而帶來的組件的高質(zhì)量。
[0053]實(shí)際上，材料的壓緊變形并且來自于股而顯示出組件的出乎意料的機(jī)械強(qiáng)度。與變形的編織部相似的效果顯示了“兩倍的”耐力，特別地，這一方面由于與材料的變形有關(guān)的壓緊，以及另一方面由于一旦變形而形成的結(jié)的相互結(jié)合的股的耐力。
[0054]特別地，每一股是完全變形的以使得其圓周長度/截面區(qū)域比率(該比率在圓柱形的股的初始狀態(tài)下是最小的)充分地增長。此外，股的纏結(jié)產(chǎn)生了使股在一起的連接加固的“螺旋的效果”。此外，股的高度壓縮引起股之間的表面效應(yīng)，該效應(yīng)可導(dǎo)致(provoque)在一些構(gòu)造中實(shí)際的股之間的焊接。
[0055]一方面，由于沖壓，并且另一方面，由于模具或