CN1075254C - 用于电线与接线端的连接结构与方法 - Google Patents

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Abstract

将接线端插入第一元件的槽状部分并且在每一个接线端上安装一根被覆线。第二元件的凸台配合于第一元件的槽状部分。第二元件被压紧使得被覆线压住接线端的压入配合片以实现导电。在压紧的条件下通过超声波振动，将第一元件与第二元件相互熔合。同时，通过超声波振动，将被覆线的线心相互熔合并且将线心与压入配合片熔合在一起。通过线心的相互熔合以及线心和压入配合片的熔合，增大了接触面积，因此降低了接收电阻。

Description

用于电线与接线端的连接结构与方法
这一发明涉及一种用于通过采用超声波振动而将电线与接线端相连接的连接结构与方法。
日本未实审的专利申请第Hei 7-70345号公开过一种技术用于通过超声波振动使接线端与被覆线的线心导电接触，而不剥去被覆线的绝缘皮。
图5表示了用这种现有技术方法生产的连接器，它包括由树脂制成并且被相对装配的一个第一元件1和第二元件2。
在第一元件1的上表面沿长度方向上成形出一个槽状部分3，并且在槽状部分3的长度方向上以适当的间隔成形出小的内凹部分4。接线端5被沿着其长度方向插入第一元件1的槽状部分3中然后将一根被覆线放在接线端5上。被覆线6被设置成这样一种状态：其中许多线心被一层绝缘皮包住。
在第二元件2的底部成形有一个与第一元件1的槽状部分3接合的凸台7。而且，形成了与槽状部分3的内凹部分接合的小的凸形部分8。
在连接器装配时，将接线端5与被覆线6插入槽状部分3，第二元件2的凸台7被与第一元件1的槽状部分3接合，这样接线端5和被覆线6就借助于第二元件2和第一元件1被压紧了。这时，在凸形部分8压紧内凹部分4的地方，接线端5与被覆线6被部分弯曲以作为一个止动器防止松动。
然后，第一元件1与第二元件2压紧，借助一个垫铁(未表示出)进行超声波振动。由于超声波振动引起的垂直振动产生的热量，被覆线6的绝缘皮被熔化并且被去掉，使得被覆线6的线心与接线端5互相接触以使它们相互导电接触。在这一导电接触的同时，第一元件1与第二元件2被熔合在一起，从而制造出一个包含了接线端5与电线的连接器。
图6表示出用于制造多极连接器的现有技术的结构。在第一元件1中形成了多个槽状部分3而第二元件2包括多个与槽状部分3相对的凸台7。
在连接器装配时，将接线端装在每一个槽状部分3中，并将被覆线放在接线端上。然后，这些部件被第一元件1和第二元件2压紧，然后以与上述的相同的方式进行超声波振动。
在图6所示的结构中，象图5所示的结构一样，在第一元件1的每一个槽状部分3中成形出小的内凹部分，而在第二元件2的每一个凸台7上成形出小的凸形部分。
图7表示出一种状态，其中接线端5与被覆线6被带有前述的结构的第一元件1与第二元件2压紧。接线端5与被覆线6通过第二元件2的凸台的压紧而互相重叠。与凸形部分8和内凹部分4相应的部分被弯曲。参考号5a、6a表示这些被弯曲的部分。由于被弯曲部分5a、6a成形在上述的接线端5和被覆线6内，所以防止了连接器滑脱。
然而，即便接线端5与被覆线6被内凹部分4和凸形部分8弯曲以防止它们滑脱，当在接线端5和被覆线6上加上拉力时它们还会被相互分开，使得可能减小被覆线与接线端之间的接触面积。如果被覆线与接线端之间的接触面积被减小，会增加接线端与线心之间的全部连接部分的接触电阻，因而会发生发热、由发热引起的材料质量的降低或其他问题。
而且，由于接线端5被内凹部分4和凸形部分8弯曲，必须考虑这一弯曲部分以确定其尺寸。因此，接线端的尺寸控制是困难的。
因此，本发明的一个目的是提供一个用于电线与接线端的连接结构及连接方法，其中接线端与被覆线之间全部连接部分的接触电阻被最大限度地减小以防止发热，而且其中便于进行接线端的尺寸控制。
根据本发明，提供了一种用于被覆线与接线端的导电连接结构，包括：由非导电材料制成的第一元件；成形在第一元件中的槽状部分；被装入槽状部分的带有压入配合片的接线端；包含许多束线心及用来包住其外表面的绝缘皮的被覆线；由非导电材料制成的第二元件；以及一个成形在第二元件上用来封住槽状部分的凸台，其中当槽状部分被封住时凸台将装在接线端上的被覆线紧压住接线端，以便将被覆线与压入配合片压入配合，凸台封住槽状部分时第二元件被超声波振动激励，使得线心通过超声波振动相互熔合。
此外，容许在凸台上设置凹口以将压入配合片插入其中。这防止了凸台与压入配合片的冲突，以便通过凸台使被覆线可靠地与压入配合片相接触。
另外，第一元件和第二元件可以由树脂材料制成。而且，第一和第二元件可以通过超声波振动被相互熔合。
通过压入配合片与线心的熔合，它们被相互之间熔合起来以增大接触面积。这样，接线端与被覆线之间的全部接触电阻被进一步降低。
此外，容许这样构造：第一元件是包括多个沿一列设置的槽状部分的连接器机座；接线端是一个卷边接线端，包括一个底壁部分，从底壁部分两侧向上立起来的侧壁部分，以及从侧壁部分向内弯曲的压入配合片；第二元件是一个遮盖元件用来遮盖在其中成形有槽状部分的连接器座的一部分；遮盖元件包括多个沿一列设置的凸台；并且，这些凸台被插入接线端的侧壁部分之间。
此外，可以将超声波振动应用于这样的连接器中，该连接器通过卷边接线端与被覆线相连。
根据本发明，还提供了一种依靠一种连接结构用于被覆线与接线端的连接方法，该结构包括：一个由非导电材料制成的第一元件；一个在上述第一元件中成形的槽状部分；一个被包含在上述槽状部分中的接线端，带有压入配合片；一个含有多束线心和用于包住其外表面的绝缘皮的被覆线；一个由非导电材料制成的第二元件；以及一个成形在上述第二元件上的用于封住上述槽状部分的凸台。上述连接方法包括：第一步，在上述接线端上安装被覆线；第二步，用上述凸台封住上述槽状部分，用上述被覆线压住上述接线端，并且将上述被覆线与上述压入配合片压入配合；以及第三步，在上述槽状部分被上述凸台封住时激发上述第二元件并且将多个上述线心相互熔合。
根据本发明的结构，当第一元件的凸台封住第一元件的槽状部分时，凸台使被覆线与压入配合片配合。通过这一压入配合，压入配合片穿透了被覆线的绝缘皮以与绝缘皮内的线心导电接触。这样，被覆线就可以被坚固地压住。在这种状态下，即使在接线端和被覆线上加上拉力，由于压入配合片以与那个拉力相同的方向咬住绝缘皮，所以接线端和被覆线不会彼此分开。因此，不会引起可能由分离而导致的接触区的减小所产生的接触电阻的增加。
在超声波振动中，被覆线的线心相互熔合。尽管由于它们本来在形状上是圆形的，所以相邻的线心是沿轴向相互接触的，但相邻的线心被相互熔合使得它们在熔化的状态时相互接触。这样，线心间的接触电阻就被极大地减小。
通过上述操作，接线端与被覆线的全部接触电阻被减小因此减小了发热。
而且，在这一结构中，接线端不必被弯曲，并且因此便于接线端的尺寸控制。
图1是本发明的一个实施例拆开的透视图；
图3是表示对压入配合片与线心进行超声波振动操作的截面图；
图4是表示对线心的超声波振动操作的显微照片；
图5A是一种现有技术的连接结构的截面图。
图5B是图5A的正视图。
图6是另一种现有技术的连接结构的拆开的透视图；并且
图7是一种现有技术的连接结构的放大截面图。
下文中，将参照附图描述本发明的一个实施例。
图1是本发明的一个实施例的整个结构拆开的透视图。图2是接线端的部分放大透视图而图3、图4是表示超声波振动操作的截面图。
在这一实施例中，本发明已被应用于连接器10。
如图1所示，连接器10包括一个作为第一元件的连接器座11，作为第二元件的遮盖元件12以及由导电金属制成的卷边接线端。连接器座11和遮盖元件12由树脂材料制成。
连接器座11包括一个座体14，它被用来配合一个用于连接的配合连接器(未表示出)；和电线夹持部分15，它被整体设置在一侧以使它们被设置成一列。
电线夹持部分15包括槽状部分16，其横截面为矩形，其上部开口，并且平行地成形。每一个槽状部分16中都插入一个接线端13以实现被覆线17(见图3)与接线端13间的连接。在电线夹持部分15的两端都提供了与遮盖元件12熔合连接的下凹部分18，它们被设置成平行于槽状部分13。
遮盖元件12包括一个平板状的遮盖体19和多个成形在遮盖体19的一侧的凸台20。每一个凸台20以与连接器机座11的槽状部分16相同的横截面成形。每一个凸台20都与槽状部分16配合以便封住槽状部分16。在这种情况下，凸台20，如后面所述，封住槽状部分16将接线端13包容在槽状部分16内。确定凸台的宽度以封住除接线端13的侧壁部分以外的槽状部分16的内部。
在每一个凸台20中成形有下凹的凹进部分21。成形在接线端13里的压入配合片27被插入凹进部分21，借此防止凸台20与压入配合片27间的冲突。
在遮盖体19的两侧都成形有与凸台20平行的接触部分22。接触部分22与连接器座的下凹部分18相接触并且随其熔化。结果，连接器座11与遮盖元件12成为一体。由于接触部分22以逐渐变窄到其尖端的形状成形，所以便于熔化。
采用卷边接线端的接线端13包括一个管脚状的接触部分23和一个被提供用来延伸接触部分23的电线连接部分24。管脚状的接触部分23穿过连接器座11的座体14，使得它与配合于座体14的配合连接器接线端的接触部分相接合，从而实现其间的电连接。
如图1、2所示，电线连接部分24包括一个沿其长度方向伸展的底壁部分25和从底壁部分25的两侧向上立起来的侧壁部分26，从而形成一个其上部开口的矩形。被覆线17被装在电线连接部分24的底壁部分25上，而压入配合片27成形在侧壁部分26上。
压入配合片27是通过切割侧壁部分26的相对的部分并且将被切割部分向内弯曲而形成的。结果，压入配合片27被伸进电线连接部分24的内部。如图3所示，压入配合部分27穿透了被压入电线连接部分24的被覆线的绝缘皮31从而与绝缘皮31内的线心28导电接触。
这种接线端可以被整体涂锡或者只有压入配合部分可以涂锡。这提高了导电性并且提供了抗腐蚀性。
根据这一实施例，连接器座11和遮盖元件12通过超声波振动被熔合，以便互相成为一体。在这种超声波振动时，被覆线17内的线心28被相互熔合并且线心28被与压入配合片27熔合。
下面，将描述这一实施例的装配。
如图1所示，接线端13被插入到连接器座11的每一个槽16中以便使接线端13的接触部分23穿过机座体14。然后，将被覆线17插入接线端13的电线连接部分24中。继而，将遮盖元件12装在连接器座11的电线夹持部分15上。这时遮盖元件被压下，并且每一个凸台20与每一个槽16相配合。
通过这一压紧，通过凸台20将被覆线17与压入配合片27压紧，以便压入配合片27穿透被覆线17的绝缘皮31并且与内部的线心28接触(见图3)。结果，接线端13与被覆线17导电接触。由于这一压入配合片的穿透，被覆线17被接线端13可靠地夹持。这样，即使在被覆线17和接线端13上加上拉力，它们不会相互分开。由于压入配合片27被插入成形在凸台20中的凹进部分21，所以它们不会妨碍这一压紧操作。
在这一压紧条件下，引入一个角状物(未表示出)与电线夹持部分15和遮盖体19相接触并且进行超声波振动。通过这一超声波振动，连接器机座11的下凹部分与遮盖元件12的接触部分22相熔合以便相互成为一体。结果，形成了连接器10。
在这一超声波振动中，振荡的超声波垂直振动在线心28之间，以及在线心28与压入配合片27之间进行。
图3表示了这一情况。垂直振动加在互相紧邻的线心28上，以便线心28之间互相熔合。同时，压入配合片27与线心28也受到垂直动29，以便它们之间互相熔合。
图4表示出了观察线心间熔合情况的显微照片。在使用超声波振动之前，大体为圆形的线心与相邻线心28是线接触的。在超声波振动中，接触部分被相互熔合以形成一个熔合部分30。这一熔合部分30将相邻的线心28从普通的机械接触条件变成整体连接条件，并且增大了熔合部分30周围的接触面积。结果，线心间的接触面积被增加以致极大地降低了线心间的接触电阻。
在压入配合片27与线心28之间也有相同情况。如图3的放大视图所示，加上了垂直振动29，使得压入配合片27与线心28以与上述相同的方式被相互熔合。结果，增大了它们之间的接触面积。这样，就降低了它们之间的接触电阻。
在这一实施例中，通过压紧压入配合片27，被覆线17被坚固地夹持。这样，即使在接线端13和被覆线17上作用有拉力，它们也不会相互分开，而且不会导致由于可能发生的因分离造成的接触面积的减少而产生的接触电阻的增加。
通过超声波振动，被覆线17的线心28被相互熔合并且压入配合片27与线心28被相互熔合，因此增大了接触面积。因此，接线端13与被覆线17之间的全部连接部分的接触电阻被减小以致降低了热量的产生因此防止了由此热量而产生的恶化。
此外，由于接线端13不必因为连接而被弯曲，所以便于接线端13的尺寸控制。
同时，根据本发明，如果压入配合片27与线心28之间的压入配合足够保证导电，则不必通过超声波振动将它们互相熔合。

Claims (7)

1、一种用于被覆线与接线端的导电连接结构，包括：
一个由非导电材料制成的第一元件；
一个成形在上述第一元件中的槽状部分；
一个被包含在上述槽状部分内的接线端，带有一个压入配合片；
一个包含多束线心以及用于包住其外表面的绝缘皮的被覆线；
一个由非导电材料制成的第二元件；以及
一个成形在上述第二元件上的凸台用于封住上述槽状部分，其中
当上述槽状部分被封住时，上述凸台使装在上述接线端上的被覆线紧压住上述接线端使得上述被覆线与上述压入配合片压入配合，
在上述凸台封住上述槽状部分时，上述第二元件被超声波振动所激发，使得上述线心通过上述超声波振动被相互熔合。
2、根据权利要求1的用于被覆线和接线端的导电连接结构，其中
上述凸台有一个凹进部分。
3、根据权利要求1的用于被覆线和接线端的导电连接结构，其中
上述第一元件和第二元件由树脂材料制成。
4、根据权利要求1的用于被覆线和接线端的导电连接结构，其中
上述第一元件和第二元件通过上述超声波振动被相互熔合。
5、根据权利要求1的用于被覆线和接线端的导电连接结构，其中
上述压入配合片与上述线心通过上述超声波振动被相互熔合。
6、根据权利要求1的用于被覆线和接线端的导电连接结构，其中
上述第一元件是包含多个设置成一列的上述槽状部分的连接器座；
上述接线端是一个卷边接线端，包括一个底壁部分，从上述底壁部分的两侧向上立起来的侧壁部分，以及从每一个上述侧壁部分向内弯曲的上述压入配合片；
上述第二元件是一个用于遮盖其中成形有上述槽状部分的上述连接器座的一部分的遮盖元件；
上述遮盖元件包含有多个设置成一列的上述凸台；并且
上述凸台被插入上述接线端的上述侧壁部分之间。
7、一种依靠一种连接结构用于被覆线与接线端的连接方法，该结构包括：一个由非导电材料制成的第一元件；一个在上述第一元件中成形的槽状部分；一个被包含在上述槽状部分中的接线端，带有压入配合片；一个含有多束线心和用于包住其外表面的绝缘皮的被覆线；一个由非导电材料制成的第二元件；以及一个成形在上述第二元件上的用于封住上述槽状部分的凸台，
上述连接方法包括：
第一步，在上述接线端上安装被覆线；
第二步，用上述凸台封住上述槽状部分，用上述被覆线压住上述接线端，并且将上述被覆线与上述压入配合片压入配合；以及
第三步，在上述槽状部分被上述凸台封住时激发上述第二元件并且将多个上述线心相互熔合。
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