线连接方法及线连接装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及线连接方法及线连接装置。在将电线的由多个芯线构成的导体连接到端子时，使在导体的端部附近的周部处的相互邻接的芯线附着性地相互接触，并且通过使用压缩振动头的加压超声波震荡将导体的端部接合到端子。在使邻接的芯线相互接触时，可选择地，可以将金属套筒以环状方式嵌合在端部附近，或可以对导体的周部进行焊接。
【专利说明】线连接方法及线连接装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于将应用于各种设备的线连接到诸如连接端子的被连接部的方法 和装置。
【背景技术】
[0002] 对于将诸如由收集起来的多个芯线构成的扭绞线的电线电连接到诸如连接端子 的被连接部的方法，已知利用加压超声波结合将从线的外皮露出的导体的端部(例如，通过 剥离线的绝缘外皮而得到的露出导体）连接到限定在被连接部中的给定连接位置的方法。
[0003] 对于已经预先通过压模被压缩以与连接位置中的被连接部的构造一致的导体的 端部，要求通过抑制在加压超声波结合时毛刺的产生来确保导体的端部与连接端子的被连 接部之间的电连接的可靠性（即，提高接合强度或防止短路)。
[0004] 引用列表
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献 1 JP2006-172927A
[0007] 专利文献 2 :JP2〇04-〇95293A
[0008] 专利文献 3 JP2009-277445A
【发明内容】
[0009] 在上述的情况下，本发明的目的是增强位于导体的端部的各个芯线的紧密性，从 而防止导体的端部在全方向上的分散，并且抑制在加压超声波结合时产生毛刺，从而提高 导体的端部与被连接部之间的电连接的可靠性。
[0010] 根据本发明的第一方面的线连接方法是将电线的由多个芯线构成的导体连接到 被连接部的方法，该方法包括：使在所述导体的端部的附近的周部处相互邻接的所述芯线 附着性地相互接触；和通过加压超声波震荡，将所述导体的所述端部接合到所述被连接部。 [0011] 由于位于导体的端部的附近的周部处的邻接的芯线相互连接，所以当通过加压超 声波震荡将导体的端部接合到被连接部时，能够抑制位于导体的端部处的芯线分散。
[0012] 可以通过将金属套筒以环状方式嵌合在导体的端部附近，使邻接的芯线相互接 触。因此，在被金套筒环绕的导体的端部附近的周部处，芯线牢固地相互装接，使得减小了 芯线之中的阻抗。另外，由于金属套筒的环绕布置，增加了导体的端部附近的截面积，从而 提高了相关的导体与被连接部之间的接合强度，使得减小了导体与被连接部之间的接触阻 抗。
[0013] 可选择地，可以焊接端部附近的周部，以使邻接的芯线附着性地相互接合。因此， 通过焊接使芯线相互接合，使得减小了芯线之中的阻抗。
[0014] 根据本发明的第二方面的线连接装置是一种用于将电线的由多个芯线构成的导 体连接到被连接部的线连接装置，该装置包括：焊接单元，该焊接单元构造成通过焊接使在 所述导体的端部附近的周部处相互邻接的所述芯线进行相互接触；和压缩振动头，该压缩 振动头构造成通过加压超声波震荡，将具有相互接触的所述芯线的所述导体的所述端部接 合到所述被连接部。
[0015] 根据本发明的第一和第二方面，能够提供一种线连接方法和一种线连接装置，该 线连接方法和线连接装置能够抑制在导体的端部处产生毛刺，从而提高导体的端部与被连 接部之间的电连接的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1A至1F是说明根据第一实施例的电线的导体的连接过程的视图。
[0017] 图2是示出第一实施例中的压接了电线的导体的端部的状况的视图。
[0018] 图3A至3F是说明根据第二实施例的电线的导体的连接过程的视图。
[0019] 图4A是示出根据传统实例的电线的导体的压接状况的透视图，图4B是示出根据 传统实例的将电线的导体的端部连接到端子的过程的透视图，并且图4C是示出根据传统 实例的导体的端部的状况的透视图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将参考附图描述本发明的实施例。
[0021] (第一实施例）
[0022] 将参考图1A至1F描述第一实施例。
[0023] 对于具有由多个芯线2构成的导体3的电线1，根据第一实施例的线连接方法是用 于将导体3连接到端子（S卩，被连接部）4的方法，该方法包括下述步骤：使在导体3的端部 附近的周部处相互邻接的芯线2附着性地进行相互接触；以及通过在导体的端部上施加加 压超声波震荡，将导体3接合到端子4。在第一实施例中，由于在导体的端部附近，导体被金 属套筒5环绕，所以邻接的芯线2附着性地互相连接。
[0024] 接着，将描述用于执行根据第一实施例的线连接方法的线连接装置10。
[0025] 线连接装置10是用于将线1的导体3连接到端子4的装置。线连接装置10包括： 冲压模具11，由于在导体3的端部附近的周部处，导体3被金属套筒5环绕，所以在邻接的 芯线2附着性地相互连接的状况下，该冲压模具11将导体3的端部限定至与端子4的接合 宽度W相一致的宽度；压模机12,通过在导体的端部的厚度方向上施压，该压模机12固定 导体3的具有受限宽度的端部的附近；以及压缩振动头（horn) 13,该压缩振动头13通过加 压超声波震荡，将充当压接部的导体3的端部附近接合到端子4。
[0026] 金属套筒5由与构成导体3的材料相同种类的材料制成，并且模制成套筒的形式。 限定金属套筒5的内径，以使其对应于导体3的直径。
[0027] 冲压模具11形成有导体宽度限制槽14,如图1C所示。导体宽度限制槽14的宽度 被限定成等于端子4的接合宽度W，如图1F所示。由于导体3的端部嵌合地插入到导体宽 度限制槽14内，所以使导体3的端部的宽度被限制成与端子4的接合宽度W相一致。
[0028] 在厚度方向（即箭头A示出的方向)上，压模机12对线1的导体3的其宽度被冲压 模具11限制的端部附近施压，以将上述附近按压成预定的板状形式的形状。
[0029] 在导体3的压模端部嵌合地插入到安装在成型模具(未示出)上的端子4的被接触 部内的状况下，如图1E所示，压缩振动头13在压力下使导体3的端部超声波接合到被接触 部。注意，在成型模具中，与端子4接触的部分成形为对应于端子4的形状。从而，确保了 导体3与端子4之间的高附着性，从而在其间建立了更好的接合特性。
[0030] 接着，将描述第一实施例中的线1与端子4的连接过程。
[0031] 首先，通过剥离线1的外皮使导体3从线1的绝缘外皮露出，如图1A所示。接着， 如图1B所示，由于金属套筒5围绕从线1的绝缘外皮露出的导体3的端部附近的周部嵌合， 所以使在相关的周部中的邻接的芯线2进入相互附着的状况。
[0032] 接着，如图1C所示，金属套筒5围绕其嵌合的导体3的端部嵌合地插入到冲压模 具11的导体宽度限制槽14内，以将导体的端部限制成与端子4的接合宽度W相对应的宽 度。在这种状态下，在厚度方向（即，箭头A所示的方向）上，压模机12对导体3的端部加 压。然后，将导体3的端部模制成预定的板状形式，如图1E所示。
[0033] 然后，将导体3的压模端部嵌合地插入到端子4的被连接部内，并且通过压缩振动 头13使导体3的压模端部在压力下超声波震荡，如图1E所示。因此，如图1F所示，在端部 的宽度被端子4的被连接部的宽度限制的同时，将导体3的端部接合到端子4的被连接部。 以这种方式，将线1的导体3连接到端子4。
[0034] 下面将描述第一实施例的效果。
[0035] 在涉及将线的导体连接到连接端子的方法的传统实例中，如图4A和4B所示，已经 采用了包括如下步骤的方法：将已经从线1露出的导体3的端部压模到板内，以与连接端子 4的被连接部的宽度W相一致；接着将模制端部嵌合地插入到被连接部内；以及通过使用压 缩振动头13的加压超声波震荡，将所插入的端部连接到端子4 (参见专利文献1至3)。
[0036] 在传统实例的方法中，由于在使用加压超声波震荡的连接操作之前，将导体3的 端部压模成板，所以在导体3的加压超声波接合时，防止了导体3破断。
[0037] 然而，在对导体3的压模端部提供超声波结合的情况下，如图4C所示，存在导体3 的端部处的芯线2散出的可能性，从而在导体3的端部处产生毛刺。由于这种毛刺的产生， 所以存在导体3与连接端子4之间的接合强度降低，并且由于毛刺的脱落而引起电短路的 担心。
[0038] 在第一实施例中，因此，由于导体3的周部被金属套筒5环绕在其端部的附近，所 以周部处的邻接的芯线2临时地连接到彼此。然后，将导体3的端部在这种状况下压接，并 且其后，通过使用压缩振动头13的加压超声波震荡，将导体的端部接合到端子4。
[0039] 由于导体3的端部附近的周部处的邻接的芯线2预先附着性地相互连接，所以尽 管对导体3的端部提供加压超声波接合过程，也能够抑制芯线2在导体3的端部处分散。
[0040] 此外，由于金属套筒5以环状方式嵌合在导体3的端部附近，所以在减小芯线2的 接触电阻的同时，在导体3的端部附近的周部处，使芯线2牢固地相互装接，使得提高了导 体3的电气性能。
[0041] 此外，由于金属套筒5以环状方式嵌合，所以与对传统的线连接方法提供的导体 的端部的截面积相比，导体3的端部附近的截面积增大，如图2所示。结果，由于在抑制导 体3与端子4之间的接触阻抗的同时，使导体3与端子4之间的接合强度增大，所以提高了 导体3与端子4之间的电连接性能。
[0042] 如上所述，由于导体3的压接部不分散，所以尽管导体3的端部通过加压超声波震 荡接合到端子4,也抑制在导体3的端部处产生毛刺，使得稳定了导体3与端子4之间的接 合强度，从而能够防止发生电短路。从而，稳定了具有连接到其的导体3的端子4的质量， 从而不需要后置处理检查操作，使得能够节约制造成本。
[0043] (第二实施例）
[0044] 将参考图3A至3F描述第二实施例。
[0045] 对于具有由多个芯线2构成的导体3的电线1，根据第二实施例的线连接方法是用 于将导体3连接到端子4的方法。在该方法中，执行通过焊接使在导体3的端部附近的周 部处的相互邻接的芯线2附着性地相互接触，并且随后通过加压超声波震荡将导体3的端 部接合到端子4。
[0046] 将描述用于执行根据第二实施例的线连接方法的线连接装置20。
[0047] 线连接装置20是用于将线1的导体3连接到端子4的装置。线连接装置20包括 焊接单元21，该焊接单元21通过焊接使在导体3的端部附近的周部处的相互邻接的芯线附 着性地相互接触；和压缩振动头13,该压缩振动头13通过加压超声波震荡将导体3的芯线 2所附着的端部接合到端子4。
[0048] 焊接单元21是高频感应压力焊接型焊接单元，并且包括：一对加热头23,在承受 来自压缩头22的压力的同时，该一对加热头23通过高频感应加热使导体3的周部处的芯 线2相互附着。加热头23形成有嵌合插入槽24,线1的导体3嵌合地插入到该嵌合插入槽 24内。嵌合插入槽24的直径建立成对应于导体2的直径。
[0049] 接着，将描述第二实施例中的线1与端子4的连接过程。
[0050] 首先，通过剥离线1的绝缘外皮，使导体3从线1的绝缘外皮露出，如图3B所示。 接着，如图3A所示，将导体3的端部附近嵌合地插入在两个加热头23的嵌合插入槽24之 间。接着，如图3C所示，在被压缩头22压缩的同时，插入到嵌合插入槽24内的导体3的端 部附近的周部通过加热头23在高频下感应加热。因此，使芯线2在周部处相互焊接，如图 3D的焊接部6所示。
[0051] 然后，导体3的在周部处的芯线2相互附着的端部嵌合地插入到端子4的被连接 部，并且通过压缩振动头13在压力下超声波震荡，如图3E所示。因此，如图3F所示，在端 部的宽度被端子4的被连接部的宽度W限制的同时，将导体3的端部接合到端子4的被连 接部。以这种方式，将线1的导体3连接到端子4。
[0052] 由于位于导体3的端部附近的周部处的邻接的芯线2通过之前的焊接而临时地相 互连接，所以尽管对导体3的端部提供加压超声波接合过程，也能够抑制芯线2在导体3的 端部处分散。
[0053] 特别地，由于芯线2通过焊接相互结合，并且使芯线2之中的接触阻抗减小，所以 提高了导体3的电气性能。
[0054] 另外，由于在焊接过程中的高频感应压力焊接方法的应用的情况下，导体3处于 压接状况，所以进一步减小了芯线2之中的接触电阻，并且变得不需要额外的压接过程。
[0055] 如上所述，由于导体3的端部在第二实施例中也不分散，所以尽管导体3的端部与 端子4通过加压超声波振动而结合，也会抑制在导体3的端部处产生毛刺，使得稳定了导体 3与端子4之间的接合强度，从而使得能够防止电短路的发生。
[0056] 因此，稳定了具有连接到其的导体3的端子4的质量，从而使后置处理检查操作不 必要，使得能够节约制造成本。
[0057] 特别地，由于第二实施例不要求压接过程，所以减少了将线1连接到端子4的过程 的数量，从而降低了关于线1的连接过程的管理成本和安装成本。
【权利要求】
1. 一种线连接方法，用于将电线的由多个芯线构成的导体连接到被连接部，该线连接 方法包括： 使所述芯线附着性地相互接触，所述芯线在所述导体的端部附近的周部处相互邻接； 以及 通过加压超声波震荡，将所述导体的所述端部接合到所述被连接部。
2. 根据权利要求1所述的线连接方法，其中 通过利用金属套筒环绕所述端部的附近，完成上述使所述邻接的芯线相互接触的步 骤。
3. 根据权利要求1所述的线连接方法，其中 通过焊接所述导体的所述周部，完成上述使所述邻接的芯线相互接触的步骤。
4. 一种线连接装置，用于将电线的由多个芯线构成的导体连接到被连接部，该线连接 装置包括： 焊接单元，该焊接单元构造成：通过焊接使所述芯线进行相互接触，所述芯线在所述导 体的端部附近的周部处相互邻接；以及 压缩振动头，该压缩振动头构造成：通过加压超声波震荡，将具有相互接触的所述芯线 的所述导体的所述端部接合到所述被连接部。
【文档编号】H01R4/02GK104112913SQ201410153882
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】宫里真司, 清水绫子 申请人:矢崎总业株式会社