JP2724623B2 - コネクタ成端装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数のコネクタ端子にワイヤを同時に半田
付け接続するコネクタ成端装置および方法に関する。

（従来の技術） 既知の電気コネクタとしては、絶縁性ハウジング内に
配置される複数の端子を有し、複数の導体ワイヤの各々
の終端を形成するためのものがある。１つのそのような
コネクタにおいては、前記端子が、これらの端子上に成
形されたハウジング内で単一の列内に配置され、かつこ
のハウジングから後方へ突出して、半田付尾部と呼ばれ
る浅い溝を備えた成端区域で終わっている。前記ハウジ
ングは、前記半田付尾部の前方で前記端子を包囲するた
めに、後方へ突出する円筒状部分を含んでいてもよいも
のである。前記導体ワイヤが、前記半田付尾部で成端さ
れるように用意されるとき、熱収縮（または回復）性の
細長いスリーブ状部材内に収容されて、個々に独立した
スリーブ状の半田付用プレフォームが、前記後方へ突出
している端子部分の上に置かれ、この結果、前記半田付
用プレフォームが、前記半田付尾部を包囲し、または、
そのようなユニットからなる帯材が前記半田付尾部から
適切に離間され、つぎに、剥離済みワイヤ端部が、前記
熱収縮性スリーブ状部材の中へ、および前記半田付尾部
を包囲している前記半田付用プレフォームの中へ挿入さ
れ、つぎに、これらの全体の組立体が、従来の熱エネル
ギー源内に置かれて、対流により加熱され、この結果、
熱エネルギーが、前記熱収縮性スリーブ状部材を貫通し
て半田を溶解させ、次にこの半田が、前記半田付尾部内
の剥離済みワイヤ端部の周囲に流れ、冷却の際に、前記
導体ワイヤを前記端子へ接続する各半田付継手を形成
し、同時に、前記熱収縮性スリーブ状部材は、前記半田
付尾部の表面に接近し、かつこの表面に緊密に当接し、
これの中で前記ワイヤの終端が形成されるまで、この管
の直径が収縮する敷居温度よりも高く加熱され、前記絶
縁付き導体ワイヤの一部がこのスリーブ状部材から後方
へ突出し、前記端子の一部が、この管から前記ハウジン
グの後面まで前方へ突出し、露出された金属の表面を密
閉する。そのようなコネクタに関して、ワイヤおよびス
リーブを取り扱うための装置が、米国特許第3,945,114
号等から知られている。前記スリーブ状部材のうちの前
端部および後端部内には、融解可能なシール材料からな
る短いスリーブ状のプレフォームが配置され、このプレ
フォームは、加熱の際に収縮するとともに粘性を有する
ようになり、これにより、このプレフォームの中に前記
ワイヤまたは前記ハウジング円筒状部分のどちらがあっ
ても、これらのワイヤまたはハウジング円筒状部分の絶
縁材に接着してシールを施し、そして、これを包囲して
いる熱収縮性スリーブ状部材に接着する。自らの中に半
田付用プレフォーム、およびシール用プレフォームを持
つ、熱収縮性の所定長さのスリーブ状部材のそのような
組立体の例が、米国特許第3,525,799号、第4,341,921
号、および第4,595,724号に開示されている。

従来の熱エネルギー源は、制御温度を越える温度を達
成し、この制御温度は、特定の半田が溶解する理想温度
よりも幾分高く選定され、これにより、理想温度以下で
の熱エネルギーの伝達を補償するようにしている。この
ような熱エネルギーの配送法に現れる幾つかの欠点は、
前記コネクタのうちの接続領域以外の部分が、このコネ
クタの材料を悪化させる可能性のあるかなりの熱を受け
ることと、このコネクタのうちの接続領域以外の部分に
供給される熱エネルギーが無駄になることと、全体の過
剰加熱のために各構成要素が損傷される可能性があるこ
とと、或る領域で充分な半田溶解温度を達成するために
必要な温度をかなり越える温度を、他の幾つかの領域で
達成してしまう可能性があることと、前記熱エネルギー
源が、時間の無駄となる長時間のウォーミングアップを
必要とし、あるいは、エネルギーの無駄となるそれの一
定状態の温度に加熱されたままになることと、そして、
温度および時間についての連続的かつ正確な制御が、実
際の技術においては間違いなく出会うことのない、また
は見出されることのない入念で敏感な装置を必要とする
理想上の要望であることである。他の欠点は、終端形成
後の半田付結合部の視覚的検査を可能にするために、最
初に透明に作られ、かつ透明のままであることが望まれ
る熱収縮性スリーブ状部材が、普通、不透明になるほど
の過度の熱エネルギーを受け、その中の半田付結合部を
少なくとも不明瞭にすることである。

従来技術においては、自己調節の可能な温度源を用い
ることが知られており、この温度源は、これを貫通する
一定振幅の高周波数交番電流により励起されたときに、
熱エネルギーを発生し、その結果として、一定の温度を
達成するものである。そのような温度は、半田が溶解す
る理想温度よりも僅かに高く選定されることが可能であ
る。前記自己調節の可能な温度源は、米国特許第4,256,
945号、第4,623,401号、第4,659,912号、第4,659,713
号、第4,701,587号、第4,717,814号、第4,745,264号、
およびヨーロッパ特許公告第0241,597号に開示されてお
り、これらの特許は、参考としてここに特に併合され
る。前記自己調節可能な温度源は、低電気抵抗と、無視
し得る透磁率と、高い熱伝導性とを有する銅、または銅
合金、または他の導電性材料からなる基板を採用し、こ
れの１表面上には、この基板の材料よりも、かなり高い
電気抵抗と透磁率とを有する鉄、ニッケル、またはニッ
ケル・鉄合金のような、熱伝導性磁性材料からなる薄い
層が堆積されている。

例えば無線周波数を有する電流が、そのような２層構
造に通されるとき、その電流は、最初に前記薄い高抵抗
磁性材料層内に集中され、これにより加熱を行ない、こ
の磁性材料層内の温度がそのキュリー温度に到達すると
き、その層の透磁率が劇的に減少することが知られてお
り、つぎに、その電流密度のプロファイルは、低抵抗の
非磁性基板内へ向かって拡張する。つぎに、前記熱エネ
ルギーは、伝導により、熱吸収体として作用するワイヤ
および半田のような隣接構造へ伝達され、熱吸収体の位
置における温度は、吸収体のない位置における温度のよ
うには、急速にその磁性材料のキュリー温度まで上昇し
ないので、電流は、前記熱吸収体の位置に近い前記磁性
材料層のそれらの部分内に集中されたままとなり、そし
て吸収体のない位置において前記低抵抗の基板内に分配
される。前記自己調節の可能な温度源は、所定の周波数
で、特定の磁性材料に依存する或る最大温度を達成し、
かつ維持することが知られている。

前記導電性基板は、約１の透磁率と、1cm当たり約1.7
2マイクロオームの抵抗とを有する銅であってもよいも
のである。前記磁性材料は、例えば、合金42（42％のニ
ッケル、58％の鉄）、または合金46−６（42％のニッケ
ル、52％の鉄、６％のクロム）のような、ニッケルと鉄
の合金からなる被覆コーティングであってもよいもので
ある。前記磁性材料層のための一般的な透磁率は、50か
ら約1000までの範囲におよび、そして電気抵抗は、普
通、銅の1.72に比較して、1cm当たり20から90マイクロ
オームの範囲におよび、前記磁性材料層は、200℃〜500
℃の間の範囲から選択されるキュリー温度を有すること
ができる。この磁性材料層の厚さは、一般に１表皮深さ
であり、この表皮深さは、前記磁性材料の抵抗の平方根
に比例し、かつ、前記磁性材料の透磁率と、前記２層構
造を貫通する交番電流の周波数の積の平方根に反比例す
る。

（発明が解決しようとする課題） そこで、前記コネクタの全ての部分を加熱することな
く、半田付結合を得ることが望まれている。また、予め
収容された端子を有する多端子コネクタ内に、確実な半
田付結合部を間違いなく得ることが望まれている。

本発明の目的は一対の導体手段を互いに結合させ、同
時に、そのように形成された結合部を密閉する方法を提
供することにある。

また、導体ワイヤの終端を形成する端子を有するとと
もに、次いで簡単、確実、効率的、および経済的に密閉
される複数の別々の端子を有するコネクタを提供するこ
とも目的である。

他の目的は、前記ワイヤを半田付すると同時に、その
成端部にシールを施すことである。

さらに他の目的は、全ての成端領域において、或る選
定された温度を確実に達成することにより、前記ワイヤ
を前記端子へ半田付することにある。

また、他の目的は、前記成端領域を含む領域のみの中
で、必要な上昇温度を用意することにある。

さらに、他の目的は、自己調節の可能な温度源を提供
することであり、この温度源は、スリーブ状部材により
受け取られる余分な熱の量を最少にして、透明に維持す
るその能力を高め、これにより、半田結合部の視覚的検
査を可能にすることにある。

また、自己調節の可能な温度源を使用して、所定長さ
の熱収縮性スリーブ状部材の端部を密閉する方法を提供
することも本発明の目的である。

（課題を解決するための手段） 本発明のコネクタ成端装置は、 一端から絶縁体を剥離したワイヤ端部を受け、他端か
らコネクタ端子の半田付け端部を受ける熱収縮性材料に
よる複数のスリーブ状部材と、 該各スリーブ状部材内の前記端子の前記半田付け端部
の周囲に配置した半田プレフォームと、 前記複数のスリーブ状部材の周囲に熱伝導関係で配置
した自己調整可能なヒータであって、導電性の非磁性金
属からなる第１層と該第１層よりも高抵抗の磁性材料か
らなる第２層とを有するヒータとを具備し、 該ヒータに高周波電流を流して前記第２層のキュリー温
度を達成するのに充分な熱エネルギを発生させ、この熱
エネルギにより前記スリーブ状部材および前記半田プレ
フォームを該半田プレフォームの融点以上の温度に加熱
して前記ワイヤ端部を前記コネクタ端子の前記半田付け
端部に半田付けしかつ前記スリーブ部材を収縮させて半
田付け部材を絶縁固定することを特徴とするものであ
る。

また、本発明のコネクタ成端方法は、 コネクタの複数の端子にワイヤを同時に成端するコネ
クタ成端方法であって、 内部に半田プレフォームを有する熱収縮性の複数のス
リーブ状部材を用意することと、 該各スリーブ状部材の一端を前記端子に挿入し、他端
から絶縁体の剥離された前記ワイヤのワイヤ端部を挿入
することと、 自己調整可能なヒータであって、低抵抗の非磁性材料
からなる第１層と該第１層よりも高抵抗の磁性材料から
なる第２層とを有するヒータを前記複数のスリーブ状部
材の外面に熱伝導関係に配置することと、 前記ヒータに高周波電流を流して前記第２層のキュリ
ー温度を達成するのに充分な熱エネルギを発生させ、こ
の熱エネルギにより前記スリーブ部材および前記半田プ
レフォームを該半田プレフォームの融点以上の温度に加
熱して前記各ワイヤ端部を前記端子に半田付けしかつ同
時に前記スリーブ状部材を収縮させることより成ること
を特徴とするものである。

本発明においては、導体ワイヤの終端を端子の成端区
域で形成するために自己調節可能な温度源技術を採用し
ており、これにより、一対の導体ワイヤの添え継ぎを行
ない、あるいは複数の導体ワイヤの終端を、電気コネク
タの各端子により形成する。剥離済みワイヤ端部が、端
子の半田付尾部に沿うように置かれ、フラックスを含ん
でいるスリーブ状の半田付用プレフォームが、そのワイ
ヤ端部および半田付尾部の周囲に置かれ、所定長さの熱
収縮性スリーブ状部材が、前記半田付用プレフォームの
周囲に置かれ、かつ前記絶縁付きワイヤ部分、および絶
縁付き端子の周囲にあるこのスリーブ状部材が反対向き
の各端部まで軸方向に延在し、シール用プレフォーム
が、前記反対向きの各端部内に、かつ前記絶縁付きワイ
ヤ部分および前記絶縁付き端子部分の周囲に置かれ、導
電性の非磁性金属からなる第１層、および高抵抗の磁性
材料からなる第２層を有するヒータ手段が、前記所定長
さの熱収縮性スリーブ状部材の周囲にい置かれ、高周波
数の交番電流が、前記ヒータ手段内に誘起され、または
このヒータ手段へ伝達され、次にのヒータ手段は熱エネ
ルギーを発生し、この熱エネルギーは、前記スリーブ状
部材および前記半田および前記シール用プレフォームへ
伝達されて、前記半田を溶解させ、これにより、前記ワ
イヤの終端を前記端子で形成するとともに、前記シール
用プレフォームを溶解させ、および粘性を持たせて、前
記絶縁付きワイヤおよび端子部分へ接着させ、および前
記スリーブ状部材を収縮させ、この結果、成端部を形成
すると同時にこれにシールを施す。

本発明の方法を使用している１つの構成においては、
端子副組立体を形成するために、例えば前記端子の本体
部の周囲に絶縁材料を鋳込むことにより、複数の端子が
絶縁性ハウジング内に置かれ、そしてこれらの端子の接
点区域が、他のコネクタの対応する接点区域との来たる
べき嵌合のために、前記ハウジングの嵌合面に沿って露
出される。前記端子の成端区域は、個々に独立した導体
ワイヤにより終端を形成されるよう、前記ハウジングか
ら後方へ突出し、かつ好ましくは浅い溝を備えている。
前記端子は、例えば、黄銅、燐青銅、またはベリリウム
銅のような、銅合金で作られることが可能である。

フラックスを有する半田からなるスリーブ状のプレフ
ォームは、前記成端区域の周囲に置かれ、その際、所定
長さの熱収縮性スリーブ状部材が、前記半田付用プレフ
ォームの周囲に位置し、かつ前記成端区域の前方で前記
端子を被覆している円筒状ハウジング・フランジの上方
へ到達するよう、前記ハウジングの後面まで前方へ突出
するとともに、前記成端区域の各端部を越えて或る距離
まで後方へ突出する。導体ワイヤの剥離済み端部は、前
記各溝に沿うように、および前記半田付用プレフォーム
内に置かれ、また前記絶縁付きワイヤの一部が、前記所
定長さの熱収縮性スリーブ状部材の後端部の中へ突出す
る。シール材料からなるスリーブ状のプレフォームが、
前記スリーブ状部材の前部および後部区域内に配置され
て、溶解および収縮し、前記ハウジング・フランジおよ
びワイヤ絶縁材のそれぞれに粘着および接着し、および
熱収縮性スリーブ状部材の包囲部分へ接着するようにし
てもよい。

つぎに、ヒータ手段が、前記成端区域の上部および下
部において、その成端区域を横切る所定位置に置かれ
る。このヒータ手段は、複数の成端区域の周囲に巻き付
けられるストラップ（帯紐）であってもよく、この場
合、前記複数の成端区域はそれらの上に、前記半田付用
プレフォームを収容している前記熱収縮性スリーブ状部
材を有している。この金属ストラップは、自己調節可能
な温度源を備えているとともに、異なる金属からなる２
つの層を含んでいる。すなわち、銅または銅合金のよう
に、導電性を有し、抵抗が小さく、透磁率の低い金属か
らなる第１層と、鉄、ニッケル、またはニッケル・鉄合
金のように、高い抵抗および高い透磁率を有する金属か
らなる第２層である。

一定の振幅および高周波数を有する選択された交番電
流が、適切な装置により発生され、この電流は、前記ス
トラップへ伝達され、あるいはそのストラップ内に誘起
される。このストラップ内で短時間に亘る電流は、熱エ
ネルギーを発生させ、この熱エネルギーは、前記半田付
用プレフォームを溶解させるのに必要な温度よりも僅か
に高くなるように選択された或る温度まで上昇する。こ
の熱エネルギーは、前記各成端区域の周囲の所定長さの
熱収縮性スリーブ状部材の中の半田付用プレフォームへ
伝達され、これにより、その半田を溶解させ、この半田
は、前記ワイヤと前記成端区域との間に半田付結合部を
形成する。また、この熱エネルギーは、前記シール用プ
レフォームへ伝達されて、溶解および収縮および粘性化
を開始させるとともに、前記包囲している熱収縮性スリ
ーブ状部材を収縮させ、この熱収縮性スリーブ状部材
は、これの中の構造体の外表面に合致するように収縮
し、この構造体は、前記絶縁付きワイヤ部分と、前記成
端部を含む成端区域と、前記収縮されたシール用プレフ
ォームと、前記ハウジング・フランジとからなるもので
ある。前記端子により前記ワイヤの終端を形成すること
が完了され、そしてその成端部、および全ての露出され
ている金属が密閉され、他方、前記ストラップは除去さ
れるのが好ましく、前記コネクタを完成する。

前記電流は、前記装置の電流により、前記ストラップ
の２つの互いに離間された端部へ、オーム抵抗接続を行
なうことによって、前記ストラップへ伝達されてもよ
い。また、前記電流は、前記ストラップを包囲するコイ
ルを有する適切な装置により、前記ストラップ内に誘起
されてもよく、前記コイルは、前記組立体を横断する状
態で前記成端領域の周囲に配置され、その後、このコイ
ルは励起される。前記電流を発生させるために誘導法を
使用するので、前記ヒータ手段は、連続的なストラップ
の代わりに、前記コイルにより包囲された一対のプレー
ト部材であってもよい。

（実 施 例） 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図はコネクタ20を示し、このコネクタ20は、殻42
内で、一対の絶縁性ハウジング40内に固定された複数の
端子10（第２図）を有している。端子10は、ハウジング
40のワイヤ面44の後方の成端領域32内で、成端部30によ
り複数の導体ワイヤ70のそれぞれの終端を形成する。端
子10の刃形接点区域12（第２図）の各々が、ハウジング
40の嵌合面から後方へ突出し、これにより、接点区域12
は、結局、嵌合相手コネクタ（図示せず）の端子のうち
の対応する接点区域に嵌合されることになる。導体ワイ
ヤ70は、それぞれの周囲に絶縁材料を有するとともに、
外側ジャケット72内で束ねられてもよいものである。前
記成端領域32には、個々に独立した複数のシール34が収
容され、シール34は、成端部30の周囲に形成され、かつ
各ハウジング40のワイヤ面44から、ワイヤ70の絶縁付き
端部74まで延在している。前記端子10は、超小型の四角
形コネクタのための薄い断面形状のモジュール38を形成
するように、１列に配置された状態で示されているが、
本発明は、他の形態のコネクタおよび他の端子配列に関
しても使用可能である。また、端子は、ソケット・タイ
プもしくはレセプタクル・タイプの端子であってもよい
ものである。

第２および３図を参照すると、各端子10は、中間区域
16の端部に位置された成端区域14を備え、中間区域16
は、ハウジング40に固定された本体区域から後方へ突出
している。好ましいのは、中間区域16の大部分が、円筒
状のハウジング部もしくはフランジ46内に埋設されるこ
とであり、このハウジング部もしくはフランジ46は、ワ
イヤ面44から後方へ突出していて、その後の処置工程を
容易にするとともに、適切な密閉を保証する。フランジ
46は、その後の密閉を補助するために、環状リブ48また
は他の突起を備えることも可能である。成端区域14は、
浅い溝の形状を有していてもよく、また成端区域14は、
導体ワイヤ70の剥離済み端部76をその後に取り付けるた
めの半田付尾部と、従来より呼ばれている。半田付尾部
14と連係するスリーブ組立体50が、所定長さの熱収縮性
スリーブ状部材52を備え、熱収縮性スリーブ状部材52
は、その中に半田付用プレフォーム54を備え、熱収縮性
スリーブ状部材52は、その中にさらに２つのシール用プ
レフォーム56,58を備えているのが好ましい。

半田付用プレフォーム54は、各半田付尾部14の上およ
び周囲に置かれるとともに、次いでその中に剥離済み導
体ワイヤを受容するために、充分に大きく、かつ長さの
短いスリーブ形に形成されるのが好ましい。好ましくは
透明で、所定長さの熱収縮性スリーブ状部材52は、半田
付用プレフォーム54上に置かれるとともに、ワイヤ面44
からフランジ46上へ、半田付尾部14上へ、および絶縁付
きワイヤ端部76上へ突出する充分な長さを持つように形
成されている。半田付用プレフォーム54は、スリーブ状
部材52内の軸方向の適切な位置に置かれ、その結果、前
記スリーブ組立体50が、前記後方へ突出した端子部分上
に置かれるときに、この半田付用プレフォーム54は、前
記半田付尾部14を包囲することになる。シール用プレフ
ォーム56,58は、フランジ46、および絶縁付きワイヤ端
部74のそれぞれの上に配置されるように、互いに軸方向
に離間された短いスリーブである。複数の半田付尾部14
のための複数のスリーブ組立体50が、もし望まれれば、
接着テープからなる帯材等により互いに結合されてもよ
い。これにより、従来知られているように取扱を容易に
するための単一体を形成してもよく、この場合、スリー
ブ組立体50は、ハウジング40内に固定されている各端子
10の間隔に対応するように、互いに適切に離間される。

半田付用プレフォーム54およびシール用プレフォーム
56,58は、スリーブ状部材52の中へ、例えば圧入によ
り、またはスリーブ状部材52を部分的に縮めること、も
しくはその直径を減少させることにより固定される。半
田付用プレフォーム54は、錫・鉛製半田で作られていて
もよく、この錫・鉛製半田は、これの中に混合された、
もしくはこれの周囲にコーティングされた半田用フラッ
クスを含み、この錫・鉛製半田は、例えば、約183℃で
溶解可能なSn63、または約240℃で溶解可能なSB−５で
ある。シール用プレフォーム56,58は、例えば、ポリビ
ニリデン弗化物、メタアクリレート・ポリマー、および
アンチモニー酸化物の均質な混合物からなっていてもよ
く、この混合物は、約190℃に選択される公称温度で直
径が縮むことになる。また、管52は、透明であるのが好
ましく、かつ交差結合形ポリビニリデン弗化物からなっ
ていてもよく、約170℃の公称の収縮温度を有するもの
である。一般に、半田の融点よりも約50℃〜75℃高い温
度を達成することができる熱エネルギー源を用意するの
が、好ましい。

第４図において、スリーブ組立体50の前端部60は、各
半田付尾部14上に置かれており、そして前端部60がハウ
ジング40のワイヤ面44に当接するまで、前端部60は前方
へ移動され、その結果、シール用プレフォーム56がフラ
ンジ46を包囲し、および半田付用プレフォーム54が半田
付尾部14を包囲する。選択事項として、次の予備的な組
立工程において、限定された量の熱を前端部60へ局所的
に加えることにより、シール用プレフォーム56を収縮さ
せてもよく、これにより、シール用プレフォーム56は、
フランジ46に接着するとともに、環状リブ48を把持し、
環状リブ48はスリーブ組立体50上での軸方向後方への引
っ張りに抵抗し、またスリーブ状部材52も、フランジ46
およびシール用プレフォーム56の周囲で直径が減少す
る。そのような予備的組立工程により、ハウジング40と
複数のスリーブ組立体50は、単一のユニットとして、す
なわちハウジング／スリーブ組立体36として取り扱われ
ることが可能となる。剥離済み導体ワイヤ76は、スリー
ブ組立体50の後端部62の中へ挿入され、この挿入は、剥
離済み導体ワイヤ76が例えば透明スリーブ状部材52を通
しての視覚的観察により、半田付用プレフォーム54内の
半田付尾部14に完全に沿う状態に配置されるまで続けら
れ、そして絶縁付き端部74がシール用プレフォーム58内
に配置される。つぎに、自己調節の可能な加熱手段が、
前記成端領域32におて所定位置に置かれる。上部および
下部のストラップ部分102,104が、ストラップ（帯紐）1
00の一部として示され、ストラップ100は、前記半田付
用プレフォーム54および所定長さのスリーブ状部材52内
で、半田付尾部14に既に巻き付けられている。

第６図は、本発明に従い、ワイヤ端部76と半田付尾部
14との間に、半田付結合成端部30を形成するために、ス
トラップ100により発生された熱エネルギーを用いて、
半田を溶解させた後の、成端済みおよびシール済みの接
続部を示し、シール用プレフォーム58は、絶縁付きワイ
ヤ端部74に接着するように直径が縮められており、また
スリーブ状部材52は、これの中の構造の外面に合致する
ように縮められ、そしてシール用プレフォーム58に接着
し、この結果、後端部62における絶縁付きワイヤ端部74
と、前端部60におけるフランジ46の周囲を緊密に把持す
ることにより、前記成端部を密閉するとともに、絶縁付
き導体70およびハウジング40の間に延在するシール34を
形成する。

第７および８図は、ワイヤと半田付尾部の成端と、そ
の成端部の密閉とを示している。ストラップ100が、成
端領域32内で、半田付尾部14の列の周囲に置かれ、上部
区域102が成端領域32の上に重なり、かつ底部区域104が
その下に重なっている。振幅が一定の高周波交番電流
が、米国特許第4,626,767号に開示されている装置に依
るように、装置114によって、13.56MHzの周波数で、無
線周波数信号のように発生される。約30秒のような時間
の後、ストラップ100は、特別の磁性材料により決定さ
れる或る温度を達成し、この温度は所定長さのスリーブ
状部材に伝導され半田付用プレフォームを溶解させ、そ
れから、所定長さのスリーブ状部材を収縮させて、第６
図のシール済み成端部を形成する。

第５〜７図のストラップ100は第１層106を備え、この
第１層106は、例えば約0.0508mm（0.002インチ）の厚さ
を有する黄銅もしくは燐青銅のような、銅もしくは銅合
金からなる基板を備えている。この基板の１つの主表面
は、その上の薄い層108を堆積されており、この第２層1
08は、例えば0.01016mm（0.0004インチ）と0.01524mm
（0.0006インチ）との間の厚さを有する合金42のよう
な、ニッケル・鉄合金等の磁性材料からなっている。或
る量の磁性材料が基板上に載置されている場合には、一
般にロールでの被覆方法を使用してもよく、それから、
これらは高圧と高温に晒され、この結果、これらの２つ
の材料（磁気材料と基板）は、境界層で互いに拡散す
る。しかし、メッキもしくはスパッタ堆積法のような、
他の方法も使用することが可能である。酸化を防ぐため
に、磁性材料の上に絶縁性のコーティング材料からなる
薄い層を塗布することも可能である。ストラップを形成
するには、選択された電流周波数でのニッケルの表皮深
さの１−1/2〜２倍の好ましい厚さまで、ニッケルの層
を銅の層の上にメッキするように選択してもよい。

第７図においては、高周波数の交番電流が、装置114
により、ヒータ用ストラップ100の絶縁付き端部110,112
へ伝達されている。すなわち、この電流は、ストラップ
100との一対のオーム抵抗接続部116,118を形成している
電極により、伝達されている。第８図において、高周波
数の交番電流は、装置120により、ヒータ用ストラップ1
00内で装置120のコイル122により誘起され、コイル122
は、ヒータ用ストラップ100および成端領域32を包囲し
ている。

好ましいことは、ヒータ用ストラップ100のうちの内
面が、その中のスリーブ組立体と係合し、これにより熱
エネルギーをスリーブへ伝達するとともに、その中の半
田付用プレフォームへ伝達することであり、またヒータ
用ストラップ100の各表面は、スリーブ組立体に当接す
るようにバネ的力により付勢されてもよく、このバネ的
力で付勢する手段（図示せず）は、熱吸収体として作用
するのを回避するとともに、成端領域にとって望ましい
熱エネルギーを除去するのを回避するために、良好な熱
絶縁特性を有するものである。

本発明の自己調節可能な温度源用ストラップを使用す
る方法の一例は、13.56MHzのような周波数を有する、振
幅が一定で高周波数の交番電流を供給することができる
装置を用意する工程と、約183℃の公称温度で溶解する
フラックス付き錫・鉛製半田を有する半田付用プレフォ
ームを選択する工程と、175℃の公称温度で収縮するこ
とができて、半田付用プレフォームの周囲に設置される
スリーブ状部材を選択する工程と、成端領域の周囲に、
0.05080mm（0.0020インチ）の厚さを持つ黄銅からなる
層を有するとともに、この層の下側に、0.01016と0.015
24mm（0.0004と0.0006インチ）の間の厚さを有する合金
42からなる薄い被覆層を有するストラップを固定する工
程と、そのストラップへ、13.56MHzの整流済み電流を約
30〜60秒間供給する工程とを具備してもよいものであ
る。ストラップを備えている自己調節可能な温度源は、
一般に350℃の温度まで上昇して、半田を溶解させ、シ
ール用プレフォームを収縮させ、そしてスリーブ状部材
を収縮させることになる。また、もし、半田付用プレフ
ォームが、SB−５のように、約240℃の溶解温度を有す
るように選択されているならば、磁性材料としては、約
300℃〜315℃の公称キュリー温度を有するものが使用さ
れてもよい。

第９および10図は、ヒータ用ストラップの異なる実施
例を示している。第９図において、ストラップ200は、
湾曲部206により互いに結合された上部202と下部204と
を有していて、成端領域32を包囲しており、成端領域32
内には、複数のスリーブ組立体50が配置され、スリーブ
組立体50は、熱収縮性スリーブ状部材52を備え、熱収縮
性スリーブ状部材52は、半田付用プレフォーム54内の端
子の成端区域14と、ワイヤ端部76のそれぞれを包囲して
いる。ストラップ200は、折曲げ部208で自らの上に二重
に重ねられた長尺部材であってもよく、この場合、KAPT
ONのようなプラスチックからなる層210が、そのように
二重に重ね合わされた部分の間に固定される。二重に折
重ねる前のこの長尺部材は、磁性材料からなる層214で
被覆された銅のような、導電性非磁性材料からなる最外
層212を備えており、二重に折重ねる際には、前記磁性
層214が、上側および下側の両方でプラスチック層に隣
接し、同時に、この時点で内側へ面している銅層212の
表面部分216が、スリーブ組立体50に隣接する。オーム
抵抗接続部230,232が、ストラップ端部218における装置
234を電極により、銅層212の内面部分216と、外面部分2
20とに対して形成され、銅層212は、端部218をプラスチ
ック層210により絶縁され、そして高周波数の交番電流
がストラップ200へ伝達され、これにより熱エネルギー
が発生される。

第10図において、ストラップ300は、成端領域32を包
囲するさらに簡単な構造を有している。銅のような導電
性非磁性材料からなる中央層302が、これを被覆するニ
ッケル・鉄合金のような、磁性材料からなる外側層304,
306を有している。オーム抵抗接続部308,310が、端部31
4,316のそれぞれにおける装置312の電極により形成さ
れ、これにより電流がストラップ300へ伝達されて、熱
エネルギーが発生される。

第11および12図に示されているように、ヒータ手段
は、その中に電流を存在させるために、連続的なループ
となっている必要はない。第11図において、単一のヒー
タ用プレート400が成端領域32の下方に示され、同時
に、低熱伝導性材料からなるプレート402が、ヒータ用
プレート400の上部層406の上部表面404に対してスリー
ブ組立体50を当接させるように付勢するのが好ましい。
上部層406は、銅のような導電性非磁性材料であっても
よく、また合金42のような磁性材料からなる内側層408
が、上部層406を被覆し、またKAPTONプラスチックのよ
うな絶縁層410が、磁性材料408に当接する状態に配置さ
れ、プレート400は、銅のような導電性の非磁性材料か
らなる下部層412を備えている。絶縁層40があることに
より、一対のオーム接続部414,416は、プレート400の一
端部420における装置418の電極により形成されてもよ
く、そして電流が、プレート400の全長に沿って発生さ
れる。

第12図において、成端領域32の上方および下方の一対
のヒータ用プレート部材500,502が充分となり得、電流
は両方のプレート部500,502内に誘起された状態で示さ
れ、これらの上部および下部のプレートの両方から熱を
発生させる。両方のプレート部材の内側層504,506は、
銅のような導電性の非磁性材料であってもよく、一方、
被覆用外側層508,510は、合金42のような磁性材料から
なっていてもよい。好ましいのは、低熱伝導性材料から
なる部材（図示せず）により加えられるバネ的力Ｆが、
プレート部材500,502をスリーブ組立体50に当接させる
状態に付勢することである。装置514のコイル512は、プ
レート部材500,502内に対応する高周波数の交番電流を
誘起させ、この結果、充分な熱エネルギーが発生され
て、半田付用プレフォーム54の半田をリフロー（再流
動）させるとともに、熱収縮性スリーブ状部材52を適切
に収縮させると信じられる。

第13図は、複数のシール済みスプライス成端部を形成
するために、ストラップ600が使用可能であることを示
し、ストラップ600でこれらのシール済みスプライス成
端部を形成するには、１列の中で相互に連係している第
１および第２導体602,604を互いにスプライスさせ、所
定長さの熱収縮性スリーブ状部材652内の、半田付用プ
レフォーム654からなる各スリーブ組立体650の中でスプ
ライスされるべき複数の対の導体の剥離済みワイヤ端部
606,608をスプライスし、成端区域632をストラップ600
で包囲し、ストラップ600内に装置610により高周波数の
電流を発生させ、これにより熱エネルギーを発生させれ
ばよく、この熱エネルギーは、所定長さの熱収縮性スリ
ーブ状部材652に伝導されて、半田を溶解されるととも
に、熱収縮性スリーブ状部材652を収縮させ、これによ
り、複数の導体のスプライスを行ない、かつ、このよう
に形成されたスプライス成端部にシールを施す。

第14〜19図には、本発明の方法の種々の適用例が示さ
れ、ここでは、薄いヒータ用ストラップを整形すること
が可能である。整形可能なヒータ用ストラップ700は、
約0.01016〜0.01524mm（約0.0004〜0.0006インチ）の厚
さの磁性材料からなる内側層702および外側層704と、約
0.04064mm（約0.0016インチ）の厚さの導電性非磁性材
料からなる中間層706とを有し、この結果、ストラップ7
00は、約0.06096〜0.07112mm（約0.0024〜0.0028イン
チ）の厚さの合計厚さを有し、ストラップ700は、最終
的に形成される形を保持する特性を有しながら、容易に
整形される。

第14図において、整形可能なヒータ用ストラップ700
は、第13図の場合のように、各導体ワイヤの第１および
第２ワイヤ端部722,724の複数の対からなる列720のスプ
ライスを行なうために使用されている。スリーブ組立体
726が、ワイヤ端部722,724の各対の周囲に置かれ、各ス
リーブ組立体724は、熱収縮性スリーブ状部材730内に半
田付用プレフォーム728を有し、またシール用プレフォ
ーム（図示せず）が、熱収縮性スリーブ状部材730の端
部に置かれて、導体ワイヤの絶縁材をシールするのが好
ましい。複数のスリーブ組立体726からなる列が、僅か
に離間された整形可能なヒータ用ストラップ700の下部
の上部に置かれる。下部708から突出している上部スト
ラップ部710が、所定長さの熱収縮性スリーブ状部材730
の上部の外表面の近くで、スリーブ組立体726の上部に
置かれる。つぎに、複数のスリーブ組立体726は、互い
に当接するように付勢され、上部ストラップ部710の中
間区域712が、自らの間にループを形成している複数の
スリーブ組立体間で、下方へ付勢される。上部ストラッ
プ部710は、絶縁層718により互いから絶縁されたストラ
ップ端部714,716に係合するオーム抵抗接続部752等を介
して、装置750によりストラップ700が励起されるとき
に、熱エネルギーをさらに効率的に伝達するために、所
定長さの熱収縮性スリーブ状部材730の表面の大部分に
当接する状態に保持される。第15図においては、整形可
能なヒータ用ストラップ700が、第７図の成端領域32と
同様の成端領域800の周囲に巻き付けられている。各端
子の半田付尾部802が、各剥離済みワイヤ端部804の終端
を形成しており、スリーブ組立体806が、所定長さの熱
収縮性スリーブ状部材810内に半田付用プレフォーム808
を備える状態で、各剥離済みワイヤ端部804の周囲に置
かれる。整形可能なヒータ用ストラップ700が、複数の
スリーブ組立体806の列の周囲に、最初は緩い状態で既
に巻き付けられており、この結果、下部ストラップ部70
8は、下部成端領域部を設定しているスリーブ状部材730
の外表面に当接する状態に配置され、かつ下部ストラッ
プ部708が、上部成端領域部を設定しているスリーブ状
部材730の外表面に当接する状態に配置されている。つ
ぎに、一対をなしている上部および下部のエラストマ状
部材812が、上部および下部のヒータ用ストラップ710,7
08の外表面に当接するように押され、この結果、複数の
スリーブ組立体806の間に配置されている垂直リブ814
が、中間部分712を複数の相隣接しているスリーブ組立
体806の間の領域内へ付勢し、同時に、複数のボス816
が、直接、上部および下部ストラップ部710,708を所定
長さのスリーブ状部材810へ当接させるように付勢す
る。この方法は、ストラップ700が装置750により励起さ
れるときに、熱伝導をさらに良くするために、所定長さ
のスリーブ状部材810の外表面に係合するストラップ700
の合計面積を増大させる。エラストマ状部材812は、例
えばシリコン・ゴムで作られてもよく、また成端作業の
間に、僅かにバネ的力を受けるように置かれてもよく、
これにより、整形可能なヒータ用ストラップとスリーブ
組立体との間の表面係合を維持するようにしてもよい。

第16図において、整形可能なヒータ用ストラップ700
のうちの短寸部740が、第15図の単一のスリーブ組立体8
06の周囲に巻き付けられた状態で示され、短寸部740
は、これの周囲に延在するコイル762を有する装置760に
より励起されてもよい。巻付け後の短寸部740は、スト
ラップと、所定長さのスリーブ状部材810の外表面との
間の表面係合を最小にするために、圧着形状を維持する
よう、僅かに縮着されてもよい。

第17図においては、一対の導体ワイヤ900,902が、ス
リーブ組立体908のうちの所定長さのスリーブ状部材906
の遠方端部904から共通に突出している。スリーブ組立
体908のうちの近在端部910は、シール用プレフォーム91
2を収容しているが、その他では開放されている。半田
付用プレフォーム914が、ワイヤ900,902の剥離済みワイ
ヤ端部916,918の周囲に置かれている。整形可能なヒー
タ用ストラップ700の短寸部740は、近在端部910を含む
スリーブ組立体908の周囲に巻き付けられる。ストラッ
プ短寸部740は、高周波数の交番電流により励起される
とき、近在端部910が熱エネルギーを受けるのを保証
し、この熱エネルギーは、シール用プレフォーム912を
溶解させるとともに、これの周囲のスリーブ状部材906
を収縮させ、この結果、近在端部910を閉鎖し、これに
より、近在端部910を貫通している導体ワイヤもしくは
他の導体手段はないけれども、スプライス成端部にシー
ルを施すことになる。

第17図を参照して説明したそのような方法は、第18図
に示されている場においても使用可能であり、第18図に
おいては、コネクタ950の端子が半田付尾部を有し、こ
れらの半田付尾部は、これらを被覆する、もしくはこれ
らにメッキされた磁性材料からなる一体層を有し、これ
らの端子は、1988年11月29日に出願され、本件の譲授人
へ譲渡された米国特許出願連続番号第07/277,094号に記
載されている。そのような端子のうちの１つの端子は、
何らかの理由のため、不使用状態に残され、そして対応
する導体ワイヤの終端を形成しない。端子952は、これ
の周囲にスリーブ組立体960を有するとともに、その半
田付尾部954の周囲に半田付用プレフォーム962を有し、
また所定長さの熱収縮性スリーブ状部材964が、両端部
にシール用プレフォーム966,968を有し、シール用プレ
フォーム966は、コネクタ・ハウジング956に隣接してい
る。半田付尾部954は、磁性材料からなる外側層958を有
し、この外側層958も、誘起された高周波数の交番電流
で付勢されたときに、熱エネルギーを発生して、半田付
用プレフォーム962の半田をリフロー（再流動）させる
とともに、熱収縮性スリーブ状部材964の一部を半田付
尾部954の周囲に収縮させることになる。端子952は、こ
れに沿って熱エネルギーを伝達して、シール用プレフォ
ーム966をコネクタ・ハウジング956において溶解させる
とともに、この端子952の周囲のスリーブ状部材964を収
縮させて、ハウジング958にシールを施すことになる。
しかし、コネクタ950から遠ざかる方へ、半田付尾部か
ら突出する導体ワイヤはなく、したがって、半田付領域
から所定長さのスリーブ状部材の端部まで、導体ワイヤ
に沿って熱を伝達させることはできない。整形可能なヒ
ータ用ストラップ742の短寸部が、所定長さのスリーブ
状部材964の端部970の周囲に巻き付けられるとき、およ
び端子／スリーブ組立体の全体が、これの周囲のコイル
により励起されるとき、追加のヒータ用ストラップ742
が励起されて、所定長さのスリーブ状部材964のうち
の、シール用プレフォーム968を除いて空となっている
端部970の中のシール用プレフォーム968を溶解させて粘
性を持たせ、そして固形体を形成し、つぎにスリーブ状
部材964がこの固形体の周囲に収縮し、これにより、こ
れ以外では露出される端子部分を絶縁する確実な方法が
得られる。第19図は、自らの中にシール用プレフォーム
968を有しているスリーブ組立体960の管端部970の断面
を示し、この管端部970は、装置980のコイル982により
励起される前のヒータ用ストラップ742により包囲さ
れ、半田付尾部954の端部が視認可能であり、かつ磁性
材料からなる外側層958を備えている。

前記ヒータ手段の構造は、第５および９〜19図に示さ
れているように、一般に物理的形状および積層構造の両
方に関して変更することができ、しかも本発明の方法を
実施するのに有用である。その他の変更も可能であるこ
とは、言うまでもない。

（発明の効果） 本発明のコネクタ成端装置およびコネクタ成端方法に
よると、複数の端子を有するコネクタの各端子にワイヤ
を同時に一括して半田付けできると共に半田付け部を熱
収縮性のスリーブ状部材によって同時に絶縁固定するこ
とができる。そして、半田付けおよび絶縁固定の際に使
用される自己調整可能なヒータが、導電性の非磁性金属
からなる第１層と第１層よりも高抵抗の磁性材料からな
る第２層とを有し、ヒータに高周波電流を流して第２層
のキュリー温度を達成するのに充分な熱エネルギーを発
生させ、この熱エネルギによりスリーブ状部材および半
田プレフォームを加熱するようにしているので、第２層
のキュリー温度以下では電流が高抵抗の磁性材料の第２
層を流れて第２層のキュリー温度まで加熱し、キュリー
温度達成後には第２層の透磁率が低下して電流が第１層
を流れて加熱を抑制するようになり、ヒータの温度につ
いての連続的かつ正確な制御が適切に行え、スリーブ状
部材および半田プレフォームが受け取る余分な熱量を最
小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を使用したコネクタの斜視図である。 第２図は、第１図に類似した斜視図であって、前記コネ
クタ端子副組立体がその導体ワイヤから分解されている
様子と、コネクタの組立体の中に使用される半田付用プ
レフォームを収容している所定長さの熱収縮性スリーブ
状部材とを示す斜視図である。 第３図は、半田付尾部の上に置かれるべきスリーブ組立
体の部分断面拡大斜視図である。 第４図〜第６図は、第３図の単一の成端領域の拡大斜視
図であって、それぞれ成端区域と、スリーブ組立体と、
成端される前のワイヤ端部とが、順に、ヒータ用ストラ
ップにより終端を形成され、成端され、そしてシールを
施される様子を示す斜視図である。 第７図および第８図は、それぞれ、端子副組立体と、ワ
イヤと、自らの周囲にヒータ用ストラップを巻き付けら
れた所定長さの熱収縮性スリーブ状部材とを示し、高周
波数の交番電流が伝達され、およびヒータ用ストラップ
内に誘起されている様子を示す斜視図である。 第９図および第10図は、本発明のヒータ用ストラップの
２つの実施例を示す断面図である。 第11図および第12図は、それぞれ、オーム抵抗接続を使
用した１つのプレート部材からなる代替例のヒータ手
段、または包囲コイルにより電流が誘起されるようにし
た一対のプレート部材を示す要部断面図である。 第13図は、本発明の方法を使用して、複数の対をなすワ
イヤの端部のスプライスを示す代替実施例の部分断面斜
視図である。 第14図および第15図は、それぞれ、第13図に示されてい
るようなスプライス成端部の列に対して整形可能なヒー
タ用ストラップを使用している追加の方法と、第７図に
示されているような導体ワイヤのための複数の端子とを
示す要部断面図である。 第16図は、個々の端子によりワイヤの終端を形成するた
めの整形可能なヒータ用ストラップを示す説明断面図で
ある。 第17図〜第19図は、熱収縮性スリーブ状部材の端部にシ
ールを施すために使用される整形可能なヒータ用ストラ
ップを示し、第17図は、一対のスプライスされた導体ワ
イヤが他端部から突出している様子を示す斜視図であ
り、第18図は、使用されない端子の部分断面斜視図であ
り、第19図は、充満されていないスリーブ状部材の端部
と、これの周囲のヒータ用ストラップとを示す断面図で
ある。 10……端子 14……半田付尾部（半田付け端部） 20……コネクタ 52……スリーブ状部材 54……半田付用プレフォーム（半田プレフォーム） 70……導体ワイヤ 74……絶縁体 76……ワイヤ端部 100、200、300、400、500、600、700……ストラップ
（ヒータ） 106、212、302、406、504、506、706……第１層 108、214、304、306、408、508、510、702、704……第
２層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジョン マッキー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17070 ニュー カンバーランド テラ ス プレイス 11 (72)発明者 ジョゼフ マイケル パウリコウスキ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17601 ランカスター ウエストウッド ドライブ 3044 (56)参考文献 特開 昭56−149779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243680（ＪＰ，Ａ) 特表 昭61−501354（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端から絶縁体を剥離したワイヤ端部を受
   け、他端からコネクタ端子の半田付け端部を受ける熱収
   縮性材料による複数のスリーブ状部材と、 該各スリーブ状部材内の前記端子の前記半田付け端部の
   周囲に配置した半田プレフォームと、 前記複数のスリーブ状部材の周囲に熱伝導関係で配置し
   た自己調整可能なヒータであって、導電性の非磁性金属
   からなる第１層と該第１層よりも高抵抗の磁性材料から
   なる第２層とを有するヒータとを具備し、 該ヒータに高周波電流を流して前記第２層のキュリー温
   度を達成するのに充分な熱エネルギを発生させ、この熱
   エネルギにより前記スリーブ状部材および前記半田プレ
   フォームを該半田プレフォームの融点以上の温度に加熱
   して前記ワイヤ端部を前記コネクタ端子の前記半田付け
   端部に半田付けしかつ前記スリーブ部材を収縮させて半
   田付け部分を絶縁固定することを特徴とするコネクタ成
   端装置。
2. 【請求項２】コネクタの複数の端子にワイヤを同時に成
   端するコネクタ成端方法において、内部に半田プレフォ
   ームを有する熱収縮性の複数のスリーブ状部材を用意す
   ることと、 該各スリーブ状部材の一端を前記端子に挿入し、他端か
   ら絶縁体の剥離された前記ワイヤのワイヤ端部を挿入す
   ることと、 自己調整可能なヒータであって、低抵抗の非磁性材料か
   らなる第１層と該第１層よりも高抵抗の磁性材料からな
   る第２層とを有するヒータを前記複数のスリーブ状部材
   の外面に熱伝導関係に配置することと、 前記ヒータに高周波電流を流して前記第２層のキュリー
   温度を達成するのに充分な熱エネルギを発生させ、この
   熱エネルギにより前記スリーブ部材および前記半田プレ
   フォームを該半田プレフォームの融点以上の温度に加熱
   して前記ワイヤ端部を前記端子に半田付けしかつ同時に
   前記スリーブ状部材を収縮させることにより成るコネク
   タ成端装置。