CN110911927B - 端子-电线结合方法和结合的端子电线 - Google Patents

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Abstract

一种端子‑电线结合方法，包括：将第一端子电线(10)的第二端(10b)处的第一芯线(12)布置于砧(8)侧并且将第二端子电线(20)的第二端(20b)处的第二芯线(22)布置于焊头(6)侧，第一端子电线(10)具有与在第一端(10a)从绝缘护套(11)露出的第一芯线(12)连接的第一端子(13)，第二端子电线(20)具有与在第一端(20a)从比第一端子电线(10)的绝缘护套(11)长的绝缘护套(21)露出的第二芯线(22)连接的第二端子(23)；以及通过焊头(6)和砧(8)之间的超声结合将在第二端(10b)处的第一芯线(12)和在第二端(20b)处的第二芯线(22)结合到一起。

Description

端子-电线结合方法和结合的端子电线
技术领域
本发明涉及将多个电线的露出的芯线超声连接到一起的端子-电线结合方法以及结合的端子电线。
背景技术
JP 2013-118196 A中公开了此类电线连接方法的实例。如图10(a)和10(b)所示，所述电线连接方法包括：剥除电线1和超细线2的各自的绝缘护套以露出芯线(导体)1a和2a(准备)；如图10(a)所示，用焊头6和砧8夹紧电线1和超细线2的露出的芯线1a和2a以对露出的芯线1a和2a加压，并且如图10(b)所示，通过比结合时的超声振动能量小的超声振动能量将电线1和超细线2的芯线1a和2a超声结合到一起，以获得临时结合体3(临时结合)；以及通过比临时结合时的超声振动能量大的超声振动能量将临时结合时获得的临时结合体3超声地再结合，从而完成。
结合期间，超声结合时靠近砧8的超细线2不太可能由于与焊头6接触而破损，使得能够在降低切断的可能性的情况下超声结合超细线2。
发明内容
然而，传统的电线连接方法要求在制备之后且结合之前的临时结合，导致步骤数量的增加和成本的上升。此外，结合至其他电线1的芯线1a的芯线2a可能损坏，诸如破损。
由此，为了解决该问题已经做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够以低成本在没有破损的情况下简单地将多根电线的芯线结合到一起的端子-电线结合方法，该端子-电线结合方法能够抑制与各个电线的端部连接的端子损坏，诸如破损，本发明还提供结合的端子电线。
根据本发明的方面，提供利用第一端子电线和第二端子电线的端子-电线结合方法，所述第一端子电线具有与在第一端处从绝缘护套露出的第一芯线连接的第一端子，所述第一芯线在所述第一端子电线的第二端处从绝缘护套露出，所述第二端子电线具有与在第一端处从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出的第二芯线连接的第二端子，所述第二芯线在所述第二端子电线的第二端从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出，所述端子-电线结合方法包括：将在所述第二端处的所述第二芯线布置于用于超声结合的焊头侧并且将在所述第二端处的第一芯线布置于用于超声结合的砧侧；以及通过所述焊头和所述砧之间的超声结合将在所述第二端处的所述第一芯线和在所述第二端处的所述第二芯线结合到一起。
根据本发明的方面，提供一种结合的端子电线，包括：第一端子电线，该第一端子电线具有与包括在第一端处从绝缘护套露出的多个股线的第一芯线连接的第一端子，所述第一芯线在所述第一端子电线的第二端处从绝缘护套露出；以及第二端子电线，该第二端子电线具有与包括在第一端处从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出的多个股线的第二芯线连接的第二端子，所述多个股线中的每个股线与所述第一芯线的各个股线粗细相同，所述第二芯线在所述第二端子电线的第二端从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出，其中，在所述第二端处的第二芯线布置于用于超声结合的焊头侧并且所述第二端处的第一芯线布置于用于超声结合的砧侧的情况下，通过所述焊头和所述砧之间的超声结合将在所述第二端处的第一芯线和在所述第二端处的第二芯线结合到一起，并且所述焊头侧的所述第二端处的第二芯线的多个股线比所述砧侧的所述第二端处的第一芯线的多个股线更多压塌地结合。
根据本发明，相比于传统方法能够减少步骤的数量，并且在第一端子电线的第二端处的第一芯线与在第二端子电线的第二端处的第二芯线能够以低成本简单地结合到一起。此外，各个电线的第一端能够在超声结合时接收弱的振动，使得能够抑制第一端子电线的第一端处的第一端子损坏，诸如破损。
附图说明
图1(a)是根据本发明的第一实施例的端子-电线结合方法中使用的具有在各个端部剥离的绝缘护套的端子电线的侧视图，并且图1(b)是端子电线的正面图；
图2是根据第一实施例的端子-电线结合方法中使用的设置在超声焊机的焊头与砧之间的两个不同长度的端子电线的正面图；
图3是沿线图2的线X-X截取的截面图；
图4是在超声焊机的焊头与砧之间结合到一起的两个不同长度的端子电线的正面图；
图5(a)是沿图4的线X-X截取的截面图，并且图5(b)是根据比较例的沿图4的线X-X截取的截面图；
图6(a)是位于砧侧的芯线中的多个股线的结合状态的说明性视图，并且图6(b)是位于焊头侧的芯线中的多个股线的结合状态的说明性视图；
图7是根据本发明的第二实施例的在两个不同长度的端子电线中的一个端子电线的中间部和另一端子电线的端部处结合到一起的两个不同长度的端子电线的侧视图；
图8是根据本发明的第三实施例的端子-电线结合方法中使用的超声焊机中的焊头与砧之间结合到一起的两个不同长度的端子电线和虚设电线(dummy wire)的正面图；
图9是沿线图8的X-X截取的截面图；以及
图10(a)是传统的电线结合方法中临时结合时的主要部分的示意图，并且图10(b)是结合时的主要部分的示意图。
具体实施方式
下面将基于附图描述本发明的实施例。
图1(a)是根据本发明的第一实施例的端子-电线结合方法中使用的具有在各个端部剥离的绝缘护套的端子电线的侧视图，并且图1(b)是端子电线的正面图。图2是端子-电线结合方法中使用的设置在超声焊机的焊头与砧之间的两个不同长度的端子电线的正面图。图3是沿线图2的线X-X截取的截面图。图4是探头与砧之间结合到一起的两个不同长度的端子电线的正面图。图5(a)是沿图4的线X-X截取的截面图，并且图5(b)是根据比较例的沿图4的线X-X截取的截面图。图6(a)是位于砧侧的芯线中多个股线的结合状态的说明性视图，并且图6(b)是位于焊头侧的芯线中的多个股线的结合状态的说明性视图。
如图1(a)和1(b)所示，在根据第一实施例的端子-电线结合方法中，准备第一端子电线10和第二端子电线20这两个不同长度的电线，两者分别具有与在电线的第一端处从绝缘护套露出的芯线(导体)连接的端子。如图2和4所示，利用包括用于施加超声振动的焊头6、磨爪7、用于容纳待加工部分的加压用的砧8和砧板9的超声焊机5，第一端子电线10的第一芯线12与第二端子电线20的第二芯线22通过焊头6和砧8之间的超声结合而结合到一起。即，如图3和5(a)所示，使用第一端子电线10和第二端子电线20，第一端子电线10具有与第一芯线12连接的压接端子(第一端子)13，该第一芯线12包括在第一端10a处从长度比第二端子电线20的绝缘护套21短(电线长度短)的绝缘护套11露出的多根股线12a，第二端子电线20具有与第二芯线22连接的压接端子(第二端子)23，该第二芯线22包括在第一端20a处从长度比第一端子电线10的绝缘护套11长(电线长度长)的绝缘护套21露出的多根股线22a，各个股线22a与第一芯线12的各个股线12a粗细相同。在第一端子电线10的第二端10b处从长度比第二端子电线20的绝缘护套21短的绝缘护套11露出的第一芯线12和在第二端子电线20的第二端20b处从长度比第一端子电线10的绝缘护套11长的绝缘护套21露出的第二芯线22通过超声焊机5的焊头6和砧8之间的超声结合而结合到一起。
结合到一起的第一端子电线10和第二端子电线20的各自的芯线12和22的材料和截面积相同。芯线12和22的材料的实例包括铝、铝合金、铜、铜合金、镀锡铜以及掺杂碳纳米管的铝。芯线12和22分别可以是绞合导体或者单芯线。
如图1(a)和1(b)所示，金属制的压接端子13和压接端子23分别在第一端子电线10的第一端10a和第二端子电线20的第一端20a与第一芯线12和第二芯线22压接连接。压接端子13包括：在前部的待电连接至配对端子的盒状的端子连接器13a；在中间的压接至从绝缘护套11露出的第一芯线12的芯线筒13b；以及在后部的压接至绝缘护套11的护套筒13c。压接端子23包括：在前部的待电连接至配对端子的盒状的端子连接器23a；在中间的压接至从绝缘护套21露出的第二芯线22的芯线筒23b；以及在后部的压接至绝缘护套21的护套筒23c。
接着，将描述根据第一实施例的端子-电线结合方法。如图2和3所示，首先，将在电线长度较长的第二端子电线20的第二端20b处从绝缘护套21露出的第二芯线22布置于超声焊机5的焊头6侧，并且将在电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处从绝缘护套11露出的第一芯线12布置于砧8侧，使得朝向相同的第一芯线12和第二芯线22重叠(设置)。
如图4和5(a)所示，在电线长度较长的第二端子电线20的第二端20b处从绝缘护套21露出的第二芯线22与在电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处从绝缘护套11露出的第一芯线12通过利用焊头6的超声振动和砧8的加压的超声结合而在焊头6与砧8之间结合到一起(结合)。
此时，从焊头6振荡的超声振动从第二端20b传递到第二端子电线20并且随后在第二端子电线20中衰减的同时传播至第一端20a。焊头6的振动在衰减的同时传播至砧8。布置于砧8侧的电线长度较短的第一端子电线10接收比焊头6侧的电线长度较长的第二端子电线20衰减更多的振动，并且因此传递至第一端10a的振动弱化。由此，从电线长度较短的第一端子电线10的绝缘护套11露出的第一芯线12受到更少的损坏，诸如破损。布置于焊头6侧的电线长度较长的第二端子电线20导致从焊头6接收的振动在第二端子电线20中衰减，使得传递至第一端20a的振动弱化。
即，作为如图5(b)所示的比较例，布置于焊头6侧的电线长度较短的第一端子电线10的第一芯线12与布置于砧8侧的电线长度较长的第二端子电线20的第二芯线22的超声结合到一起导致例如，在电线长度较短的第一端子电线10的第一端10a与第一芯线12连接的压接端子13的盒状端子连接器13a的弯曲部(图中参考标记Y标识的部分)可能损坏，诸如破损。因为第二端10b处的第一芯线12与第二端20b处的第二芯线22的结合部分的强度取决于在结合部分中电线长度较短的第一端子电线10的强度，所以当电线长度较短的第一端子电线10的第一芯线12损坏时，结合部分的强度劣化。根据第一实施例，提供如下设置：其中，电线长度较长的第二端子电线20的第二端20b处的第二芯线22布置于焊头6侧，并且电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处的第一芯线12布置于砧8侧，并且提供如下结合：其中，在第二端10b处的第一芯线12和在第二端20b处的第二芯线22通过焊头6和砧8之间的超声结合而结合到一起。由此，相比于传统方法，步骤的数量能够减少，并且两个芯线12和22(特别地，电线长度较短的第一芯线12)能够低成本无破损地简单结合。此外，与如图5(b)所示的比较例相比，电线长度较短的第一端子电线10的第一端10a在超声结合时能够接收弱的振动。由此，能够抑制在电线长度较短的第一端子电线10的第一端10a处的压接端子13的盒状端子连接器13a损坏，诸如破损。类似地，能够抑制在电线长度较长的第一端子电线20的第一端20a处的压接端子23的盒状端子连接器23a损坏，诸如破损。
如图5(a)所示，焊头6在电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处的第一芯线12的多个股线12a与电线长度较长的第二端子电线20的第二端20b处的第二芯线22的多个股线22a之间传播超声振动能量。然后，超声振动能量破坏并去除例如股线12a和22a的表面上的各自的氧化膜，由此获得超声结合后的结合的端子电线30。在结合的端子电线30中，如图6(b)所示的焊头6侧的第二端20b处的第二芯线22的多个股线22a比图6(a)中所示的砧8侧的第二端10b处的第一芯线12的多个股线12a更多压塌地结合。
如上所述，砧8侧的电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处的第一芯线12的布置和结合，使得电线10的第一端10a处的芯线12和电线20的第一端20a处的芯线22(压接端子13和23)接收更少的振动。此外，能够在尽可能地抑制电线长度较短的第一端子电线10损坏的情况下将第一端子电线10和第二端子电线20结合到一起。
图7是根据本发明的第二实施例的在两个不同长度的端子电线中的一个端子电线的中间部与另一端子电线的端部处结合到一起的两个端子电线的侧视图。
根据第二实施例的端子-电线结合方法与根据第一实施例的端子-电线结合方法的不同之处在于：通过剥离电线长度较长的第二端子电线20的绝缘护套21的中间部20c而露出的第二芯线22与从电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处的绝缘护套11露出的第一芯线12超声地结合到一起。注意，其他构造与根据第一实施例的构造相似。由此，用相同的参考标记标识相同的组成元素，并且将省略其详细的描述。
将描述根据第二实施例的端子-电线结合方法。在设置时，通过电线长度较长的第二端子电线20的绝缘护套21的中间部剥离而露出的第二芯线22布置于焊头6侧，并且在电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处从绝缘护套11露出的第一芯线12布置于砧8侧。在结合时，通过电线长度较长的第二端子电线20的绝缘护套21的中间部剥离而露出的第二芯线22与在电线长度较短的第一端子电线10的第二端10b处从绝缘护套11露出的第一芯线12通过焊头6和砧8之间的超声结合而结合到一起。由此，完成如图7所示的结合的端子电线31，并且实现与根据第一实施例的功能和效果相似的功能和效果。
图8是根据本发明的第三实施例的端子-电线结合方法中使用的超声焊机中的焊头和砧之间结合到一起的两个不同长度的端子电线和虚设电线的前视图。图9是沿线图8的线X-X截取的截面图。
根据第三实施例的端子-电线结合方法与根据第一实施例的端子-电线结合方法不同之处在于：芯线27相对于第二端20b处的第二芯线22布置于焊头6侧，以用于超声结合，该芯线27包括在用于衰减从焊头6向第一端子电线10和第二端子电线20的超声振动的虚设电线25的第二端25b处从绝缘护套26露出的多个股线27a。注意，其他构造与根据第一实施例的构造相似。由此，用相同的参考标记标识相同的组成元素，并且将省略其详细的描述。
将描述根据第三实施例的端子-电线结合方法。在设置时，从用于衰减从焊头6向电线长度较短的第一端子电线10和电线长度较长的第二端子电线20的超声振动的传播的虚设电线25的绝缘护套26露出的芯线27相对于电线长度较长的第二端子电线20的第二端20b处的第二芯线22混合(intermix)布置于焊头6侧。在结合时，第二端10b处的第一芯线12、第二端20b处的第二芯线22以及虚设电线25的芯线27通过焊头6与砧8之间的超声结合而结合到一起。由此，完成如图9所示的结合端子电线32，并且实现与根据第一实施例的功能和效果相似的功能和效果。特别地，能够在对电线长度较短的第一端子电线10和电线长度较长的第二端子电线20的损坏尽可能小的情况下进行结合。即使当振动传播至第一电线10的第一端10a处的压接端子13和第二电线20的第一端20a处的压接端子23，也能够可靠地抑制压接端子13和23破损。
注意，根据各个实施例，在各个电线的第一端处从绝缘护套露出的芯线通过压接连接于端子。然而，芯线和端子可以通过例如超声结合、激光结合、电阻结合或者电磁焊接而连接到一起。
根据各个实施例，在端子连接于在各个电线的第一端处从绝缘护套露出的芯线之后，两个不同长度的电线的第二端处的芯线通过超声结合而结合到一起。然而，在通过超声结合将两个不同长度的电线的第二端处的芯线结合到一起之后，在两个不同长度的电线中的每个电线的第一端处从绝缘护套露出的芯线可以通过例如压接而连接于端子。
此外，根据各个实施例，具有材料相同的各芯线的电线结合到一起，但是具有材料不同的各芯线的电线也可以结合到一起。例如，在铜(Cu)电线和铝(Al)电线结合到一起的情况下，Cu电线布置于焊头侧，以进行结合。此外，电线的数量不限于两个。例如，在两个细Cu电线和一个粗Al电线这三个电线结合到一起的情况下，各个细Cu电线布置于焊头侧，以进行结合。

Claims (5)

1.一种利用第一端子电线和第二端子电线的端子-电线结合方法，所述第一端子电线具有第一端子，该第一端子与在第一端从绝缘护套露出的第一芯线连接，所述第一芯线在所述第一端子电线的第二端处从所述绝缘护套露出，所述第二端子电线具有第二端子，该第二端子与在第一端从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出的第二芯线连接，所述第二芯线在所述第二端子电线的第二端从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出，所述端子-电线结合方法包括：
将在所述第二端处的所述第二芯线布置于用于超声结合的焊头侧，并且将在所述第二端处的所述第一芯线布置于用于超声结合的砧侧；以及
通过焊头与砧之间的超声结合，将在所述第二端处的所述第一芯线与在所述第二端处的所述第二芯线结合到一起，其中，
所述结合包括施加超声振动，该超声振动由于经过所述第二芯线传递到所述第一芯线而衰减，并且
所述第一芯线具有如下长度：在超声接合时所述第一芯线布置到所述焊头侧的情况下，超声振动能够从所述焊头经由所述第一芯线的所述第二端向所述第一芯线的所述第一端传播。
2.根据权利要求1所述的端子-电线结合方法，其中，
所述布置包括：将通过比所述第一端子电线的绝缘护套长的所述第二端子电线的绝缘护套的中间部剥离而露出的所述第二芯线布置于所述焊头侧，并且将在所述第一端子电线的第二端处从绝缘护套露出的所述第一芯线布置于所述砧侧，并且
所述结合包括：通过所述焊头与所述砧之间的超声结合，将通过比所述第一端子电线的绝缘护套长的所述第二端子电线的绝缘护套的中间部剥离而露出的所述第二芯线与在所述第一端子电线的第二端处从绝缘护套露出的所述第一芯线结合到一起。
3.根据权利要求1所述的端子-电线结合方法，其中，
所述布置包括：将从虚设电线的绝缘护套露出的芯线相对于在所述第二端处的所述第二芯线布置于所述焊头侧，并且
所述结合包括：通过所述焊头与所述砧之间的超声结合，将在所述第二端处的所述第一芯线、在所述第二端处的所述第二芯线以及所述虚设电线的所述芯线结合到一起。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的端子-电线结合方法，其中，
所述第一芯线和所述第二芯线分别包括粗细相同的多个股线，并且所述第一芯线与所述第二芯线的截面积相同。
5.一种结合的端子电线，包括：
第一端子电线，该第一端子电线具有第一端子，该第一端子与包括在第一端处从绝缘护套露出的多个股线的第一芯线连接，所述第一芯线在所述第一端子电线的第二端处从绝缘护套露出；以及
第二端子电线，该第二端子电线具有第二端子，该第二端子与包括在第一端处从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出的多个股线的第二芯线连接，该多个股线中的每个股线与所述第一芯线的各股线在粗细上相同，所述第二芯线在所述第二端子电线的第二端从比所述第一端子电线的绝缘护套长的绝缘护套露出，其中，
在所述第二端处的所述第二芯线布置于焊头侧并且所述第二端处的所述第一芯线布置于砧侧的情况下，通过用于超声结合的焊头与砧之间的超声结合，在所述第二端处的所述第一芯线与在所述第二端处的所述第二芯线结合到一起，
所述焊头侧的所述第二端处的所述第二芯线的多个股线比所述砧侧的所述第二端处的所述第一芯线的多个股线更多压塌地结合，并且
所述第一芯线具有如下长度：在超声接合时所述第一芯线布置到所述焊头侧的情况下，超声振动能够从所述焊头经由所述第一芯线的所述第二端向所述第一芯线的所述第一端传播。
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