CN1201283A - 导线与端子的连接装置,其连接方法及端子 - Google Patents

Abstract

端子(13)的表面(13a)上焊上了焊料(28)。所述端子(13)装于连接器座(11)的凹槽(18)内,从而可以使绝缘的导线与所述端子(13)接触,盖上盖(12)而把突出部(22)插入所述凹槽(18)内。通过超声喇叭施压的同时发出超声振动,所述导线的包皮被熔化并除去。所述焊料(28)受所述的包皮熔化时产生的热而熔化,因而所述焊料(28)与所述心线接触,所述心线通过所述焊料(28)与所述端子(13)互相连接。因此,所述焊料(28)与所述心线牢固接触。

Description

导线与端子的连接装置，其连接方法及端子

本发明涉及以超声振动、超声波振动连接导线与端子的连接装置、其连接方法及所用的端子。

图1-图5显示的是日本专利申请公开Hei7-320842号中所述的使用超声振动的普通连接装置。

图1-图5显示的连接装置中使用了一对内装焊锡之类的焊料1的树脂片2，其心线3为包皮4包覆的各绝缘的导线5互相交叉并相联接。也就是说，如图1所示，绝缘导线5与绝缘导线5的相交部分以一对树脂片2从上、下两方挤压在一起。给树脂片2装上超声喇叭(未显示)，对相交部分施加压力。在此情况下，超声喇叭发出超声波，因而如图2所示，树脂片2熔化而熔合在一起。绝缘导线5的包皮4熔化并除去，从而露出心线3。同时焊料1为树脂片2熔化时产生的热所熔化，因而露出的各心线3互相焊接在一起。

在图3和图4所示之连接装置中，使用了树脂片6，焊料1即埋于其中，焊料顶部暴露在外。树脂片6与各绝缘导线5的交叉部分接触，因而焊料1也与之相接触。通过熔化树脂片6，然后熔化并除去包皮4，互相交叉的心线3就为焊料1焊接在一起。

在图5中所显示的连接装置里，端子金属7连接于绝缘导线5。根据该结构，把一块具有焊料1的树脂片8置于砧座9上，然后再把端子金属7和绝缘导线5置于砧座9上，因而三者之间互相接触。然后再使用另一块树脂片8与绝缘导线5接触。通过超声喇叭10发出超声振动，包皮4熔化并被除去。与此同时，树脂片8也熔化，焊料1也熔化，从而把心线3与端子金属7连接起来。

然而在图1和图2所示的连接装置中，因为在交叉的各心线3之间有包皮的树脂和树脂片2存在，即使焊料1与上述之树脂同时熔化，熔化了的焊料也为树脂所阻，各心线之间的接触也不会很好，因而连接的可靠性下降。

在图3-图5显示的连接装置中，熔化了的焊料1与绝缘导线5的包皮4的熔化了的部分一起被排出到连接部分之外，因而连接的可靠性也下降。

本发明就是要解决上述问题。

因此本发明的目的是提供一种能使焊料把各心线牢靠接触，从而使连接的可靠性得到提高的连接导线与端子的装置、连接方法和所用的端子。

为了达到本发明的上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种连接导线和端子的装置，该装置包括：第一树脂件；与第一树脂件相配的第二树脂件；包括用树脂制造的包皮包裹的心线在内的导线；有导电焊料的端子；其中导线的包皮通过超声振动和超声波振荡而熔化并被除去，从而通过导电的焊料把心线和端子连接起来。

在此装置中，通过用树脂件把端子与绝缘导线夹紧，端子的焊料与绝缘导线接触。如果包皮在此状态下为超声振动所熔化并除去，那么焊料就与包皮内的心线接触，而且焊料变软或熔化。因此，心线压进焊料，从而心线和端子通过焊料互相可导电地连接起来。因为，焊料稳固地与心线接触，所以连接的可靠性得以改善。

根据本发明的第二方面提供了一种连接导线与端子的方法，此方法包括的步骤有：把端子装入第一树脂件上的凹槽内，端子在其表面上有导电的焊料；把包括用树脂制造的包皮包覆起来的心线在内的导线放在端子上；把第二树脂件上的突出部插入凹槽内，使得突出部和凹槽把端子和导线压紧；通过对绝缘导线和端子施加压力的同时产生超声振动和超声波振荡而熔化并除去包皮；使心线与至少处于软化状态的焊料接触。

通过把端子装入一个树脂件的凹槽内，从而端子与绝缘导线接触，使端子的焊料与绝缘导线接触。然后通过插入另一树脂件的突出部，并在施压时产生超声振动，而把绝缘线的包皮熔化并除去，从而包皮内的心线与焊料接触。再者，因为焊料因此而变软或熔化而与心线接触，所以心线和端子通过焊料互相可导电地连接起来。因此，可以使焊接和心线互相稳固地接触。

根据本发明的第三方面，其从属于第二方面，焊料由于超声振动使包皮熔化、除去而产生的热而变软。

因为焊料因包皮熔化和去除产生的热而软化，所以不必为焊料的软化而单独进行超声振动。这样，超声振动做的熔化工作就可以简化。

根据本发明的第四方面提供了一种连接导线与端子的方法，该方法包括的步骤有：把端子装进第一树脂件上的凹槽内，所述端子在其表面上有导电的焊料；把包含树脂包皮包覆的心线在内的导线放在端子上；把超声喇叭放进凹槽内，使得超声喇叭和凹槽能夹紧端子和导线；通过对绝缘导线和端子施加压力的同时超声喇叭产生的超声振动而熔化并除去包皮；使心线与至少处于软化状态的焊料接触；把第二树脂件上的突出部插进凹槽内，使得突出部与凹槽能把端子与导线夹紧。

在第四方面的结构里，超声喇叭直接与绝缘导线接触，产生超声振动并将这种振动直接施加于包皮。因此，把超声振动减至能有效地传到绝缘导线的最低限度。这样的连接可以节省用于超声振动的能源。

另外，作盖用的第二树脂件不为超声振动熔化及焊到第一树脂件上。第一和第二树脂件能在第一和第二树脂件分解进行维修后重复使用。

根据本发明的第五方面，提供了一种端子，包括：导电的焊料，其中端子将会在绝缘导线的树脂包皮为超声振动和超声波振荡熔化并除去时与绝缘导线的心线接触；导电的焊料位于端子上的接触部，心线和端子要在该处连接起来。

通过为端子提供焊接，而焊料与绝缘导线接触。这样，就可以使端子通过焊料而与绝缘导线的心线稳固接触。

根据本发明的第六方面，其从属于第五方面，端子有直立壁；直立壁上设有供导线包皮熔化后流入之用的孔。

在第六方面的结构里，端子为位于凹槽内的直立壁所稳固，因而便于装配工作的进行。而且有了孔，导线的熔化了的包皮就容易排出，因而便于把熔化了的包皮从绝缘导线上除去。

本发明的上述目的、其它目的和新的特点在下面的详细说明中，特别是参照附图阅读时会更充分地显示出来，附图中：

图1-一般装置的剖面图；

图2-显示用图1装置连接的剖面图；

图3-用于另一种一般连接装置中的树脂片的部分剖切掉的透视图；

图4-再一种连接装置的部分剖切掉的透视图；

图5-再一种连接装置的部件分解透视图；

图6-本发明的一个实施例的部件分解透视图；

图7-显示端子和绝缘导线处于互相接触状态的剖面图；

图8-显示包皮为超声振动而熔化并去除的状态的剖面图；

图9-显示各心线和端子经焊料互相连接的状态的剖面图；

图10-本发明第二实施例的连接装置的部件分解透视图；

图11-本发明第二实施例的超声喇叭的透视图；

图12-本发明第二实施例的超声喇叭，端子和绝缘导线的透视剖面图，显示绝缘导线的包皮部分被熔化的阶段；

图13-超声喇叭、端子和绝缘导线的剖面图，显示其具体配置；

图14-连接装置的剖面图，其中绝缘导线的熔化了的包皮部分排入端子的孔内；

图15-显示本发明第二实施例的连接方法第一阶段的透视图；

图16-显示本发明第二实施例的连接方法第二阶段的透视图；

图17-显示本发明第二实施例的连接方法超声振动进行阶段的透视图；

图18-连接器的透视图，其连接器座用本发明第二实施例的连接方法的罩，套于其外面。

美国专利第5584122号的内容结合作为本发明的对比文件。

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。相同的部件以相同的标号注记。

图6是本发明的一个实施例的部件分解透视图。图7-图9是显示连接步骤的剖面图。如图6内所示的那样，本实施例包括：第一树脂件11，第二树脂件12和多个用导电金属制品的端子13。

在本实施例中，本发明适用于一种连接器。第一树脂件11起连接器座的作用，第二树脂件起盖的作用。

第一树脂件11包含通过啮合与配套的连接器(未显示)连接的帽部14和与帽部14的一侧成一个整体的导线引入部15。

在导线引入部15内，底壁部16从帽部4延展出来，多个分隔壁17互相平行地突出于底壁16的上表面，因而分隔壁围起的部分形成凹槽18。凹槽18有长方形截面，其上部是敞开的。端子13结合于各凹槽18内，实现与绝缘的导线19的连接。底壁16位于分隔壁17之外的部分用作焊接部分20，盖12要焊接于其上。

盖12包含遮盖导线引入部15的闭合板21，设于此闭合板部21表面而与导线引入部15相对的多个突出部22，位于突出部22外侧的侧壁部23。

突出部22像凹槽18一样有同样的长方形截面，其位置与凹槽18相对。所述突出部22的大小制造得略小于凹槽18，并于盖12放于导线引入部15上时嵌入相应的凹槽18内。所述突出部22通过此嵌入与引入凹槽18的绝缘的导线19接触，因而把绝缘的导线19挤压于端子13上。

根据本实施例，各突出部22在中间部位都有切开部24，因而是断续的。这样，突出部22并不与在凹槽18内的绝缘的导线19的整个长度内都接触，切开部24不与绝缘的导线19接触。通过制造绝不与绝缘的导线19接触的切开部24，就有可能让通过超声振动或超声波振动熔化了的包皮部分进入切开部24。

盖12的侧壁23与导线引入部15的焊接部分20相对因而把盖12置于导线引入部15之上时侧壁23与焊接部分20接触。此侧壁23的端部是尖边焊接部25，它通过超声振动焊接于导线引入部15的焊接部分20。

连接器座11和盖12用丙烯酸树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、PC(聚碳酸酯)树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、聚乙烯树脂、聚醚酰亚胺基树脂、聚丙烯之类的烯烃基树脂、PBT(聚对苯二甲酸乙二酯)基树脂、ABS(氯化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)/氯乙烯合金、丙烯酸/氯乙烯合金，聚脂高弹体或PBT(聚对苯二甲酸乙二酯)和聚酯的嵌段共聚物制造。

如图7所示，绝缘的导线19用诸如氯乙烯之类的绝缘树脂等制造的包皮部分包住多个心线26而成。

端子13制成平板形并插入连接器座11的凹槽18内。所述端子13是通过连接器座11的帽部14插入的，因而其插入端与其帽部14啮合的相配的连接器的端子接触从而实现导电连接。此端子13可导电地连接于绝缘的导线19的心线26。

导电焊料28置于端子13与绝缘导线19接触的部分或表面13a上。所述焊料28由软焊料或低熔点焊料制作，并于心线连接前熔化于端子13的表面13a上。这种连接通过把熔化了的焊料28滴于端子13的表面13a上或者用它涂于表面13a上，然后予以冷却即可很容易地实现。

虽然可以在端子13的表面13a的全表面以完成焊料28的连接，但是，如图6所示只在与盖12的突出部22相对的部分进行连接，这样焊料28的使用量可以节省，因而更经济，连接工作也简单。

下面说明本实施例的装配工作。

如图6所示，将预置焊料28的端子13插入连接器座11的各凹槽18内，因而端子13的终端通过帽部14嵌入。然后，把绝缘导线19置于各个端子13上，再把盖12安装在导线引入部15上。这时，如图7所示，各突出部22与凹槽成一线配置并插入凹槽18内，因而绝缘的导线19和端子13为连接器座11和盖12所夹紧。

在此情况下，超声喇叭(未显示)装配于盖12上，并在施加压力时即产生超声振动或超声波振荡。这种超声波在纵向上即对超声喇叭施压的相同方向上振动。这种超声波通过突出部22传到绝缘的导线上。因而，绝缘的导线19的包皮27受热，而且如图8所示包皮27熔化并被除去。

通过熔化并除去包皮27，心线26与端子13上的焊料28接触。而且，因为超声喇叭施加压力，突出部22下降，突出部本身也开始熔化。

焊料28吸收包皮27熔化时产生的热和突出部22熔化时产生的热。焊料28通过这种吸热而变软或熔化。因为焊料28的这种软化或熔化，心线26压进焊料28内，所以，如图9所示，心线26与焊料28大面积地接触。由于焊料28与心线26之间的这种接触，心线26可导电地连接于端子13。

在这种连接装置中，熔化了的树脂不成为焊料28和心线26之间接触的障碍，而且焊料28绝不会被挤到外面去。因此，焊料28和心线26互相之间形成稳固接触，从而获得高度可靠的连接。而且，因为心线26压进熔化了的焊料28内，从而实现了稳固的接触，而熔化后的焊料28则粘于心线26的周围，所以焊料28与心线26之间的接触面积增大，从而减小接点电阻，因此心线26和端子13之间形成稳定连接。

如图7和图8的标号29所示为超声振动所熔化了的包皮27填于凹槽18和突出部22之间的部分。这种熔化后的部分29压迫端子13和心线26，因而这两者被固定。这样，端子13就不可能与心线26分开，因而保持了连接的可靠性。

连接器座11和盖12通过各自的焊接部分20和25互相接触然后用超声振动在施加压力时将其熔化而连接起来。在这种情况下，因为包皮27的熔化后的部分29填入凹槽18的内壁和突出部22的外壁之间，这种填入的熔化后的部分29起到连接连接器座11和盖12的作用，所以其连接力增强。因此，突出部22可以稳固地把心线26固定于端子13上，从而实现了高度可靠的连接。

下面参照图10-图18说明第二实施例。本实施例包括连接导线和端子的连接装置或方法，其中超声喇叭直接与导线接触以施加或产生超声振动。

图10是本实施例的连接装置的部件分解透视图。图11是与绝缘导线19接触的超声喇叭110的透视图。超声喇叭110有多个突出部110a。

为了连接绝缘的导线19和端子113，首先要把端子，如图15所示的那样，引入或装进连接器座111的凹槽18内。所述端子113有两个其上设有孔113b的直立壁113a，焊料28位于孔113b内的端子面上，从而绝缘的导线19的熔化后的包皮如图10，图12和图15所示排出。

下一步，将绝缘的导线19按图16所示放到端子113上。然后再把超声喇叭110放在并压在绝缘的导线19上，从而做到如图17所示的那样，多个突出部110a与多根绝缘的导线19接触，再发出并施以超声振动。通过超声喇叭110施加的超声振动，绝缘的导线19的包皮27被熔化并从绝缘的导线19上除去，绝缘的导线19的熔化后的包皮29从而如图13和图14所示的那样流到孔113b。在此阶段，焊料28熔化，裸露的心线26被压在熔化后的焊料28上，因而，焊料28的表面如图12和图14所示的那样根据裸露的心线26的轮廓线而形成多个凹部。因此，裸露的心线26与焊料28的接触面可以增加，从而减少其间电流的接触电阻。

下一阶段，把超声喇叭110从部分熔化的绝缘的导线19上移开后，如图18所示，将盖112安装到连接器座111上，做到如图12所示的那样把从盖112的下表面上突起的突出部112a插入由超声喇叭110在包皮27上所形成的孔内。

在本实施例里，连接器座111的凹槽18是五个，端子113的焊料28是两块。突出部110a是10个(10＝5×2)。而且，在盖112上也做出了10个从其下表面突起的突出部112a，其位置、排列和数量与超声喇叭110的突出部110a的位置、排列及数量相同。

因此绝缘的导线19即使在意外受到外力拉动时，也能保持稳固地固定于连接器座111内。而且由于一个端子113有两块焊料28，绝缘的导线19得以稳固，心线26可以不受鲍辛格(Bauschinger)效应的影响而断裂。

端子113的外形尺寸设计得正好与凹槽18的内形尺寸相配，端子113能稳定地位于凹槽18内。因此可以提高连接装置的生产率，也较方便。

根据盖112安装于连接器座111的状况，从盖112的下表面突起的10个突出部把裸露的心线26推压于端子113上，保持两者相互接触，可以通过电流。

虽然本发明的实施例使用专门的端子来说明的，但只是为了达到说明的目的，应该了解，还可以在不偏离后面的权利要求的精神的情况下，作出各种改动。

Claims (7)

1.一种导线与端子的连接装置，该装置包括：

一个第一树脂件；

一个与所述的第一树脂件相配的第二树脂件；

一条包括用树脂制造的包皮包覆的多个心线在内的导线；

一个具有导电焊料的端子。

其中所述导线的包皮为超声振动所熔化并除去，从而通过所述焊料把所述心线连接于所述端子。

2.一种连接导线与端子的方法，其步骤有：

把端子装在设在第一树脂件上的凹槽内，所述端子在其表面上有导电焊料；

把包括用树脂制造的包皮包覆的多个心线在内的导线放在所述端子上；

把设在第二树脂件上的突出部插入所述凹槽内，做到所述突出部和所述凹槽夹紧所述端部和所述导线；

通过在对所述导线和所述端子施压的同时产生超声振动而熔化并除去所述包皮；

使所述心线与至少处于软化状态的所述焊料接触。

3.根据权利要求2的连接导线与端子的方法，其特征是所述焊料是受所述包皮为所述超声振动熔化并被除去时所产生的热而软化的。

4.一种连接导线和端子的方法，其步骤有：

把端子装在设在第一树脂件上的凹槽内，所述端子在其表面上有导电焊料；

把包括用树脂制造的包皮包覆的多个心线在内的导线放在所述端子上；

把超声喇叭插入所述槽内，做到所述超声喇叭和所述凹槽夹紧所述端子和所述导线；

通过在对所述导线和所述端子施压的同时所述超声喇叭发出的超声振动而熔化并除去所述包皮；

使所述心线与至少处于软化状态的所述焊料接触；

把设在第二树脂件上的突出部插入所述凹槽内，做到所述突出部和所述凹槽夹紧所述端子和所述导线。

5.根据权利要求4的连接导线与端子的方法，其特征是所述焊料是受所述包皮为所述超声振动熔化并除去时所产生的热而软化的。

6.一种端子，它包含：

一种导电焊料，其中：

所述端子在所述包皮为超声振动所溶化并除去后应与包括用树脂制造的包皮包覆的多个心线在内的导线的各心线接触；

所述导电焊料位于所述端子的接触部，所述心线与所述端子要在该处连接。

7.根据权利要求6的端子，其特征还有：

所述端子有直立壁；

所述直立壁上设有孔，所述导线的熔化了的所述的包皮部分流入其中。

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