超声波利用超声波振动的电线与端子连接方法(图)

专利名称：电线与端子的连接方法

技术领域：

本发明涉及一种利用超声波振动的电线与端子连接方法。

日本专利申请公开No.7-70345公开了一种连接结构，其中包皮电线的包皮部分被熔化(熔化)，并用超声波振动除去，从而导电地连接包皮电线的芯线与端子。

图1A和图1B每个表示具有一种常规结构的接线器，其中由树脂制成的一个第一件1和一个第二件2彼此面对着。

形成第一件1的一个上表面，带有沿其纵向的沟槽部分3，并且沿沟槽部分3的纵向以给定间隔形成一个微凹部分4。一个端子5沿沟槽的纵向插入在第一件1的沟槽部分3中，然后，把包皮电线6放置在端子5上。在多根芯线由树脂制成的包皮部分覆盖的状态下，把包皮电线6放置在端子5上。

形成第二件2的一个下表面，带有沿其纵向的一个装入到第一件1的沟槽部分3中的一个突起部7、和一个装入沟槽3的凹下部分4中的微凸部分8。

具有上述结构的这些件以如下方式组装。更具体地说，把端子5和包皮电线6插入到第一件1的沟槽部分3中，然后，在这种状态下，把第二件2的突起部7装入第一件1的沟槽部分3中，从而借助于第二件2和第一件1把端子5和包皮电线6压下。在这时，端子5和包皮电线6在凹下部分4和凸出部分8相互配合的地方部分弯曲，从而能防止这些端子和包皮电线脱落。

然后，在这些端子5和包皮电线保持在第一件1与第二件2之间的状态下，在压紧它们的同时从超声波扬声器(未表示)向这些件施加超声波振动。包皮电线6的包皮部分由超声波振动产生的热量熔化和除去，并因此露出内部芯线，因而，露出的芯线与端子5导电地彼此接触。利用这种导电接触，整体地连接第一件1和第二件2，从而能制备装有端子5和电线的接线器。

图2表示一个图1A和图1B的变例。更具体地说，一个微凸部分8形成在第一件1的沟槽部分3中，而一个装配在凸出部分8上的微凹部分4形成在第二件2中。类似地，在这种情况下，在端子5和包皮电线6保持在第一件1与第二件2之间的状态下，通过向其施加超声波振动，能够使芯线与端子5导电地接触。

图3表示用来制备一种多极接线器的结构，并且形成带有多个沟槽部分3的第一件1；另一方面，形成带有面对着沟槽部分3的多个突起部7的第二件2。在把端子装入各个沟槽部分3中之后，把包皮电线放置到端子上，此后，在这些端子和电线保持在第一件1与第二件2之间的状态下，在压紧它们的同时向它们施加超声波电线连接端子，由此制成一种接线器。

图4表示端子5和包皮电线6保持在具有上述结构的第一件1与第二件之间的状态。然后，这些端子5和包皮电线6由第二件2的突起部压下，以便彼此叠置，因而，形成对应于凸出部分8和凹下部分4的弯曲部分5a和6a，以防止这些端子和包皮电线脱落。

然而，根据常规结构，包皮电线的芯线与端子的接触不充分；为此，常规结构具有接触电阻变大的问题。图5表示包皮电线的芯线9与端子5通过超声波振动彼此接触的理想状态。更具体地说，包皮电线的包皮部分被熔化和除去，然后，芯线9露出并在排成一线的状态下与端子5相接触。而且，露出的芯线9由第二件2的突起部7压下，以便保持这种接触状态。

事实上，在熔化包皮电线的包皮部分时，由产生的热量软化突起部7；结果，如图6中所示，形成突起部7的末端部分7a。由于突起部7的变形，所以不能压下芯线9，并且芯线9在排列中变得松散；为此，这些芯线9不能与端子5充分地接触。结果，接触面积减小，而接触电阻变大。

在这种情况下，有一种形成包括耐高温树脂突起部7的第二件2的提议。然而，耐高温树脂比较昂贵，并且难以模压树脂；为此，精度降低。而且，包皮电线的熔化包皮部分与第二件2不能有效地接合在一起；为此，存在这些件组装不可靠的问题。

由于心目中的这些观点得到了本发明。

因此本发明的一个目的在于，提供一种连接电线与端子的连接方法，该方法能把包皮电线的多根芯线布置在端子上从而排成一线，并且能在芯线与端子之间实现更佳接触，借此减小接触电阻。

为了实现该目的，根据本发明的第一方面，这里提供了一种电线与端子的连接方法，包括步骤把带有用树脂制成的包皮部分覆盖的多根芯线的包皮电线放置到端子上；在将包皮电线贴着端子压紧的状态下，向包皮电线施加超声波振动或超声波振荡，以便熔化和除去包皮部分，从而把多根芯线并排地布置在端子上；将并排布置的芯线贴着端子压紧，从而使芯线与端子彼此导电地接触。

根据电线与端子的该连接方法，把包皮电线放置到端子上，此后，在贴着端子压紧包皮电线的状态下，施加超声波振动或超声波振荡。在这种情况下，压紧装置包括例如一个超声波振动施加扬声器、和其他的压紧件。当在贴着端子压紧包皮电线的状态下施加超声波时，包皮电线的包皮部分被熔化和除去，然后，通过压紧，把芯线并排地布置在端子上。在这种状态下，芯线贴着端子压紧，从而使芯线与端子彼此导电地接触。

根据本发明的连接方法，当通过超声波振动熔化和除去包皮电线的包皮部分时，通过压紧把芯线并排地布置在端子上，并且将如此布置的芯线贴着端子压紧，从而使芯线与端子彼此导电地接触。因此，能得到在芯线与端子之间的更佳连接，同时能减小接触电阻。

根据本发明的第二方面，它随第一方面而定，其中端子和包皮电线在其彼此叠置的状态下装入在一个第一树脂件的沟槽部分中；在贴着端子压紧包皮电线的状态下，借助于超声波振动施加扬声器施加超声波振动；并且把一个第二树脂件的突起部插入到沟槽部分中，从而贴着端子压紧芯线。

根据本发明的连接方法，在第一树脂件的沟槽部分中把包皮电线叠置在端子上，并在此状态下，当在压紧这些包皮电线和端子的同时借助于超声波施加扬声器向它们施加超声波振动时，熔化和除去包皮电线的包皮部分，然后，通过来自扬声器的压力把芯线并排地布置在端子上。在这种状态下，把第二树脂件的突起部插入到沟槽部分中，以便贴着端子压紧芯线。

因而，在本发明中，当由超声波振动熔化和除去包皮电线的包皮部分时，通过压紧把芯线并排地布置在端子上，并且通过把突起部插入在沟槽部分中将如此布置的芯线贴着端子压紧，并因而使芯线与端子彼此导电地接触。因此，能得到在芯线与端子之间的更佳连接，同时能减小接触电阻。

而且，通过从超声波扬声器向芯线和端子施加超声波振动和压力，使它们彼此导电地接触，此后，第二树脂件的突起部贴着端子压紧芯线，从而能防止芯线松动，因为突起部没有被超声波软化。因此，能够改进芯线与端子之间连接的可靠性。

根据本发明的第三方面，它随第二方面而定，其中在第二树脂件的突起部插入第一树脂件的沟槽部分中的状态下，把第一树脂件和第二树脂件焊接在一起。

根据电线与端子的该连接方法，把端子和包皮电线叠置在第一树脂件的沟槽部分中，并且在压紧它们的同时向其施加超声波振动。通过这样做，熔化和除去包皮电线的包皮部分，并且使芯线与端子彼此导电地接触，而且，把芯线并排地布置在端子上。在这种状态下，把第二树脂件的突起部插入在沟槽部分中，从而把芯线并排地布置在端子上。然后，通过超声波焊接把第一树脂件和第二树脂件彼此联接，由此，能够容易地把第一树脂件和第二树脂件熔化接合在一起。

根据本发明的第四方面，它随第二方面而定，其中在第二树脂件的突起部插入在第一树脂件的沟槽部分中并同时被压紧的状态下，第一树脂件与第二权脂件机械或几何地啮合；并且在该状态下施加超声波振动。

根据电线与端子的该连接方法，端子和电线在彼此叠置的状态下装入在一个树脂件的沟槽部分中，并且把另一个树脂件的突起部插入在沟槽部分中。然后，在压紧这些端子和电线的状态下施加超声波振动。在这时，在这样一个范围内施加超声波，以致于熔化和除去与端子叠置的包皮部分，而不把第一树脂件和第二树脂件焊接在一起。在这种情况下，机械地形成第一树脂件和第二树脂件，并由此把包皮电线贴着端子压紧。

因而，把第一树脂件和第二树脂件机械或几何的联接；因此，能够在维修时从第二树脂件上脱开第一树脂件而不引起破坏。结果，第一树脂件和第二树脂件能重复地使用。

在联系附图阅读如下详细描述时，由以下详细描述能完全明白本发明的以上和其他的目的及新颖的特征，在附图中图1A是剖面图，表示一种常规的连接结构；

图1B是常规连接结构的前视图；图2是剖面图电线连接端子，表示另一种常规的连接结构；图3是立体图，表示一种常规的多极接线器；图4是剖面图，表示一种常规的连接；图5是剖面图，表示一种常规的理想连接状态；图6是剖面图，表示一种常规的非更佳连接状态；图7是立体图，表示一个接线器壳体，并表示一个超声波施加扬声器，在该壳体中，根据本发明一个实施例的一种电线与端子的连接方法，连接包皮电线和端子；图8是分解立体图，表示一个接线器壳体，在该壳体中，根据本发明一个实施例的一种电线与端子的连接方法，连接包皮电线和端子；图9A、9B、9C和9D表示本发明一个实施例的一种电线与端子的连接方法的过程；图9A是剖面图，表示在端子和电线彼此叠置在沟槽部分中的的状态下把超声波施加扬声器插入在沟槽部分中的方式；图9B是剖面图，表示向叠置在沟槽部分中的端子和包皮电线施加超声波的状态；图9C是剖面图，表示通过施加超声波振动熔化和除去包皮电线的包皮部分、并把芯线布置在端子上排成一线的状态；图9D是剖面图，表示布置在端子上排成一线的芯线由盖的突起部压紧的状态；图10是分解立体图，表示一个接线器，在该接线器中，根据本发明一个实施例的一种电线与端子的连接方法，连接包皮电线和端子；图11是立体图，表示根据一个实施例的盖的后侧；图12A和图12B表示在一个实施例中在引线部分与盖之间的一种连接关系；图12A是剖面图，表示一个挡块突起部插入一个孔之前的状态；图12B是剖面图，表示一个挡块突起部插入一个孔之后的状态；及图13是剖面图，表示在一个实施例中接线器壳体和盖的改进例。

美国专利No.5,584,122包括在这里，以供参考。

下面参照附图将详细描述本发明的更佳实施例。类似的件用类似的标号指示。

图7和图8表示一个接线器壳体(一个第一树脂件)11、和一个超声波振动施加扬声器(电极)24，在壳体11中根据电线与端子的连接方法连接一根包皮电线18和一个端子17。图8表示接线器壳体11、和罩住接线器壳体11的引线部分13的一个盖(一个第二树脂件)19。

接线器壳体11包括一个护罩部分12和一个引线部分13，护罩部分12与一个装配在其上的配对接线器(未表示)相联，引线部分13整体地形成在护罩部分12的一侧。

引线部分13带有一个从护罩部分12延伸的底壁14、多个形成在底壁14的上表面上且并排突出的隔离壁15、和一个限定在隔离壁15之间的沟槽部分16。沟槽部分16是矩形形状，在其横截面中上部是开口的，并且端子17装在每个沟槽部分16中，以便与包皮电线18进行连接。而且，相对侧上形成的每个隔离壁15在其外侧带有两个挡块突起部30和30。这些挡块突起部30和30插(装)入覆盖引线部分13的盖19的挡块孔23中。

如图8和11所示，盖19包括一个覆盖引线部分13的盖板20、对应于盖板20的引线部分13形成的多个突起部21、和提供在突起部21外侧的侧壁部分22和22。这些侧壁部分22和22每个形成为带有上述挡块孔23和23。而且，这些侧壁部分22和22的下端部分每个形成有对应于挡块孔23和23的局部楔形27和27。局部楔形27在与挡块突起部30的倾斜表面29接触的状态下滑动，以便相对地把挡块突起部30引导到挡块孔23中。

突起部21形成其横截面与引线部分13的沟槽部分16相同的矩形形状，并且提供突起部21以便对应于沟槽部分16。而且，形成突起部21，使得具有稍小于沟槽部分16的尺寸，当盖19罩在引线部分13上时，把突起部21插(装)入到相应的沟槽部分16中。当把突起部21插入到沟槽部分16中时，突起部21与装在沟槽部分16中的电线18相接触，以便贴着端子17压紧包皮电线18。

在端子17的一侧是一个伸入到接线器壳体11的护罩部分12中的接触部分(未表示)，以便与相配的端子连接；其另一侧是一个装在沟槽部分16中、且与包皮电线18导电地连接的扁平电线接触部分。

如图9A中所示，包皮电线18以这样一种方式形成，以致于多根芯线25覆盖有氯乙烯等之类的绝缘树脂制成的包皮部分26。

如下对这个实施例中的组装的描述。

如图9A中所示，把端子17的电线接触部分装在接线器壳体11的沟槽部分16中，并且把配对端子的接触部分伸入到护罩部分12中。然后，把包皮电线18放置到每个端子17上。在这种状态下，把超声波扬声器24插入到沟槽部分16中，并且在贴着端子17压紧包皮电线18的同时，向其施加超声波振动或超声波振荡。

如图9B中所示，包皮电线18的包皮部分26由超声波振动加热，并被熔化和除去。然后，通过从超声波扬声器24向芯线25施加压力，使多根芯线25直线地即并排地布置在端子上。然而，在这种条件下，由来自超声波扬声器24的压力把芯线25压制和压扁在端子17上，然后，变形成椭圆形状。

其次，如图9C中所示，从沟槽部分16中拔出超声波扬声器24，然后，如图9D中所示，用图10所示的盖19封闭引线部分13。

为了用盖19封闭引线部分13，如图12A中所示，首先，把盖19放置到引线部分13上。在这种状态下，挡块突起部30仍然没有插入到挡块孔23中。其次，如图12B中所示，人工压下盖19的两侧部分。当压下盖19时，挡块突起部30插入到挡块孔23中，从而把盖19固定在引线部分13上。在这种状态下，盖19的突起部21插入到沟槽部分16中，并且靠压着布置在端子17上的芯线25，因而，贴着端子17压紧芯线25。

根据这个实施例，如上所述，通过用于超声波振动的扬声器24，在压紧端子17和包皮电线18的同时，向它们施加超声波振动。因而，包皮电线18的芯线25被并排地布置，在这种状态下，借助于盖19的突起部21被贴着端子17压紧。因此，芯线25不会变得松散，从而能充分地保证接触面积。结果，能减小接触电阻，并且能得到电线与端子的更佳连接状态。

而且，通过施加来自扬声器24的压力，使每根芯线25变形成椭圆形状，从而能增大芯线25与端子17、和芯线25之间的接触面积。由此能减小接触电阻，并且能得到更佳的连接状态。

此外，在这个实施例中，局部楔形27在与挡块30的倾斜表面29相接触的状态下滑动，以便相对地把挡块突起部30引导到挡块孔23中。

其次，如下是对图13所示的一个改进例的描述。在这个改进例中，挡块突起部31和31从中间隔离壁15和15向上延伸，并且与其整体地形成。另一方面，形成在盖板20的中间部分处带有挡块孔32和32的盖19。借助于超声波扬声器24熔化和除去包皮部分26，并且把芯线25横向成直线地布置在沟槽部分16中。在这种状态下，把盖19放置到引线部分13上，并且当压下挡块孔32的附近区域时，把挡块突起部31和31插入到挡块孔32和32中。在这种状态下，突起部21和21可靠地贴着端子17侧压紧芯线25。

希望以如下方式把接线器壳体11和盖19熔化地接合在一起，来代替挡块突起部30和挡块孔23。首先，把端子17和包皮电线18叠置在接线器壳体11的沟槽部分16中，并且在压紧的同时向它们施加超声波振动。通过这样做，熔化和除去包皮电线18的包皮部分26，并且使芯线25和端子17彼此导电地接触，而且，把芯线25并排地布置在端子17上。在这种状态下，把盖19的突起部21插入到沟槽部分16中，从而把芯线25并排地布置在端子17上。然后，用超声波焊接将接线器壳体11和盖19彼此联接，由此，能够容易地把接线器壳体11和盖19熔化接合在一起，来代替挡块突起部30和挡块孔23。

尽管用专用术语已经描述了本发明的更佳实施例，但这样的描述用于说明的目的，应该理解，可以进行变更和变化，而不脱离如下权利要求书的精神和范围。

权利要求

1.一种连接电线与端子的连接方法，包括步骤把一根带有用树脂制成的包皮部分覆盖的多根芯线的包皮电线放置到一个端子上；在包皮电线贴着端子压紧的状态下，向包皮电线施加超声波振动，以便熔化和除去包皮部分，从而把多根芯线并排地布置在端子上；及将并排布置的芯线贴着端子压紧，从而使芯线与端子彼此导电地接触。

2.根据权利要求1所述的电线与端子的连接方法，其中端子和包皮电线在其彼此叠置的状态下装入在一个第一树脂件的沟槽部分中；在贴着端子压紧包皮电线的状态下，借助于一个超声波振动施加扬声器来施加超声波振动；及把一个第二树脂件的突起部插入到沟槽部分中，以便将芯线贴着端子压紧。

3.根据权利要求2所述的电线与端子的连接方法，其中在第二树脂件的突起部插入在第一树脂件的沟槽部分中的状态下，把第一树脂件和第二树脂件焊接在一起。

4.根据权利要求2所述的电线与端子的连接方法，其中在第二树脂件的突起部插入在第一树脂件的沟槽部分中并同时被压紧的状态下，第一树脂件与第二权脂件机械或几何地啮合；及在该状态下施加超声波振动。

全文摘要

一种连接方法,按如下进行:把一根包皮电线(18)放置到一个端子(17)上;在包皮电线(18)贴着端子(17)压紧的状态下,施加一种超声波振动,以便熔化和除去包皮部分(26),把多根芯线并排地布置在端子(17)上;及贴着端子(17)压紧芯线(25),从而使芯线(25)与端子(17)彼此导电地接触。