JP3101318B2 - ハンダ接続形成装置 - Google Patents

ハンダ接続形成装置

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JP3101318B2 JP03503795A JP50379591A JP3101318B2 JP 3101318 B2 JP3101318 B2 JP 3101318B2 JP 03503795 A JP03503795 A JP 03503795A JP 50379591 A JP50379591 A JP 50379591A JP 3101318 B2 JP3101318 B2 JP 3101318B2
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/70Insulation of connections
    • H01R4/72Insulation of connections using a heat shrinking insulating sleeve
    • H01R4/723Making a soldered electrical connection simultaneously with the heat shrinking
    • HELECTRICITY
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Cable Accessories (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気導体間にハンダ接続を形成するための
装置、特に寸法熱回復性である装置に関する。
熱回復性物品とは、熱処理をすると、その寸法形状が
実質的に変化する物品のことである。
これら通常の熱回復性物品は、前以て変形された形状
から加熱により最初の形状に回復するものであるが、本
明細書において使用する「熱回復性」の語は、前以て変
形されていない場合でも加熱により新しい形状をとる物
品を含む。
最も一般的な形態において、かかる物品は、例えば米
国特許第2,027,962号、同第3,086,242号及び同第3,597,
372号に記載されているような弾性的記憶特性又は可塑
性記憶特性を示す高分子物質の熱収縮性スリーブを含
む。例えば、米国特許第2,027,962号で明らかにされて
いるように、最初の寸法熱安定状態は連続工程において
一時的な状態であり得、例えば押出しチューブは熱時に
伸張されて寸法熱不安定な状態となる。しかし、他の用
途では、予備成型された寸法熱安定物品は別の工程で寸
法熱不安定状態へ変形を受ける。
熱回復性物品の製造において、物品を製造するいずれ
の工程においても高分子材料を架橋することができ、こ
れにより所望する寸法回復性能が向上する。寸法回復性
物品を製造する一つの方法は、高分子材料を所望する熱
安定な状態に成形し、続いてその高分子材料を架橋さ
せ、結晶の融点より高い温度まで物品を加熱し、あるい
は高分子等の非晶質物質の場合には軟化点より高い温度
まで加熱し、物品を変形させ、物品が変形した状態を保
つように変形した状態のままで該物品を冷却するもので
ある。使用の際には、変形した物品は熱不安定な状態に
あるので、加熱処理を行うと物品の形状は最初の熱安定
な形状に戻る。
熱回復性物品は、接続の容易さと接続後の性能との観
点から、電気導体間をハンダで接続するために広汎に使
用されている。
この用途のために、熱回復性物品は通常スリーブの形
状をなしており、電気的な接続を形成するためのハンダ
と接続部を封止するための一対の易融性インサートを含
んでいる。これらの物品は、例えば、米国特許第3,243,
211号、同第4,282,396号及び同第4,283,596号の明細書
に記載されており、その開示内容はここで参照して併合
してある。そしてこれは、カリフォルニア州、メンロ・
パーク(Menlo Park)のレイケム・コーポレーション
(Raychem Corporation)により「ソルダー・スリーブ
(SOLDER SLEEVE)」という商標で販売されている。
かかる熱回復性物品を一対のワイヤー間のスタッブ・
スプライスの形成に使用することもでき、この場合には
両方のワイヤーをスリーブの一端に挿入し、次いでスリ
ーブを熱回復させる。この装置は、通常、スリーブの各
端部分に易融性の高分子封止リングを備えて形成してあ
り、スリーブを電線の周囲で熱回復させたときにこれが
シールを形成する。例えば欧州特許出願公開第159,945
号に記載のごとく、一端に筒状のインサートを備えてお
り、これがシールとして機能する装置もある。しかしな
がら、従来の技術による装置は多くの不利益を伴うこと
が判明している。例えば、物品がリング状のシールを含
む場合には、シールが充填物として機能するために、物
品が熱回復する間にシールは完全に溶融しなければなら
ない。そのような程度の加熱を行うことは、大量の物品
を装着する場合に時間がかかるばかりでなく、物品を過
熱して物品自体あるいは電気絶縁体にダメージを与える
危険を冒したり、又、ハンダが移動して結合を弱くした
りもする。更に、インサートが溶融した場合に、これが
スリーブに沿ってスリーブの中心側とスリーブの端部の
外側の両方へ流動する傾向がある。このインサートの溶
融は、導体の挿入限界止めとしての確実性を妨げたり、
又溶融した封止物のスリーブ端部からの流出を防止する
ためにスリーブの長さを長くすることが必要となったり
もする。筒状インサートを使用する場合には、インサー
トをスリーブ内で誤方向配設して、これが物品製造時に
高い割合でスクラップを発生しうるので、製造時にかな
りの問題が発生しうる。スクラップの発生する割合を減
少させるために、物品を電線に装着する際に過熱してイ
ンサートを完全に溶融させ、スリーブの不揃いな輪郭を
隠すこともできる。しかし、このように溶融させること
は、上述のような過熱による問題を招くことになる。
本発明は、複数の電気導体間にハンダ接続を形成する
装置を提供するものであり、これは、ハンダを含む中空
の寸法熱回復性スリーブからなり、該スリーブの第1端
部は一本ないしそれ以上の電気導体を挿入させる開口部
を有しており、第2端部は実質的に球形の封止インサー
トを有し、これによって閉塞されている。
本発明に係る装置は、製造時に封止インサートの配設
ミスを生じえないという利点を有しており、これを貫通
過する経路がないので、装置を電気導体に装着する場合
に完全に溶融する必要がない。インサートは溶融するこ
となくシールとして機能することができるので、発明の
最も広い観点において、易融性の高分子材料で形成する
必要はない。しかしながら、一般的にこの装置は、易融
性である高分子材料、又はその融点において材料が溶融
せずに軟化できる程度に架橋した高分子材料で形成す
る。
ここで使用する「ハンダ」の語には、従来の金属ハン
ダと、例えばポリアミド系ホットメルト接着剤等のホッ
トメルト接着剤やエポキシ接着剤等の熱硬化性樹脂系接
着剤に銀フレーク等の金属粒子を充填したハンダ接着剤
の両者を含む。しかし、ほとんどの場合のハンダは、例
えばスズ/鉛系又はスズ/銀系の共融混合物である従来
の金属ハンダである。ハンダを使用することは、装着時
に装置を過熱する危険を排除又は減少するために、良好
なハンダ付けを行うのに充分な加熱が行われたことの指
標を与えることができて特に有利である。そこで、例え
ば欧州特許出願第76,681号に記載されているように、ハ
ンダを熱変色性金属とすることができる。代わりに、ハ
ンダインサートを異なる温度で溶融する二種類のハンダ
で形成し、高温側の融点のハンダの溶融で、良好なハン
ダ付けを行うのに充分な熱が装置に与えられたことを視
覚的に表示させることもできる。このような装置は国際
特許出願第 号に記載されている。この開示
内容は本件でも参照して併合する。
ハンダ接続を形成するためには、接続すべき電気導体
を装置に挿入し、装置を短い時間単に加熱して装置を電
気導体の周囲で熱回復させ、そしてハンダを溶融させ
る。本発明の装置は、高温の絶縁体と同様に低温の絶縁
体を有する電気導体に装着することができる。装着時に
封止インサートを完全に溶解させる必要がないという事
実により、従来行われていたものよりもはるかに少ない
熱を使用してスタッブ・スプライスを形成することがで
きる。
本装置を、電気導体間のスタッブ・ジョイントの形成
に使用する場合には、全ての電気導体を第1端部に挿入
するために、第2端部の封止物質が導体の過剰挿入を防
止する止めとして機能することが好ましい。
熱回復性スリーブを形成する材料は、特に装置の装着
温度に依存する。例えば、通常の用途のためにはポリフ
ッ化ビニリデンを基本とした材料が好ましいが、極低温
での用途のためには低、中及び高密度ポリエチレンでス
リーブを形成する。封止インサートは、多種類の材料の
中から選択して形成することができる。これをスリーブ
と同様にポリフッ化ビニリデンで形成してもよく、又、
装着時にインサート部が軟化してシールを形成するイン
サートの性能向上のために低融点物質で形成することも
できる。インサートを形成するために好ましい物質に
は、低、中及び高密度ポリエチレン又はエチレン/酢酸
ビニルコポリマー等のエチレンのホモポリマー及びコポ
リマーが含まれる。
装置には、所望により、このスリーブとこれに挿入さ
れた電気導体の間をシールするために、第1端部に別の
封止物質を付与する。封止物質は、環状のインサートの
形態であっても、又、熱回復性スリーブ上へのライニン
グの形態であってもよい。このような物質は全て、例え
ばポリアルケンやアルケンの酢酸ビニルとのコポリマー
等、熱可塑性ポリマーからなることが好ましい。この物
質は、架橋されていなくとも、又、例えば英国特許第1,
411,943号明細書に記載されているような軽い架橋がな
されていてもよい。代わりに硬化性接着剤系を封止物質
に使用することもでき、これの一つの系が例えばレイケ
ム社(Raychem Limited)名義の欧州特許出願第8430120
2.2号に記載されている。これら二件の明細書の開示内
容を参照してここに併合してある。
本発明に係る装置は、上述のように単独のスリーブの
形状であっても、又、複数のスリーブが互いに連結され
ており、各スリーブがハンダと封止物質を含む形態であ
ってもよい。装置が多数の接続を形成する複数の形態で
ある場合には、英国特許出願公開第2,084,505号及び同
第2,082,108号の明細書に記載されているようにこの装
置を形成することができる。所望ならば、この装置は例
えば、英国特許出願公開第2,109,418号に記載されてい
るような熱変色性インジケーターを備えていてもよく、
及び/又は第2端部の封止物質は英国特許出願公開第2,
116,380号に記載されているように、例えばセルフ・シ
ーリング・エラストマーのような自己シール性としてあ
ってもよい。
本発明に係る装置の一つの形態を、装置の長軸に沿う
側断面図を示す添付図面を参照して説明する。
添付図面において、一対の電気導体間のスタッブ・ジ
ョイントを形成する装置は、ポリフッ化ビニリデン製の
熱回復性スリーブ1と、環状のハンダインサート2、及
びスリーブ1の一端に位置する球形の封止インサート3
からなる。この装置の製造方法は、ポリフッ化ビニリデ
ンのチューブを押出して、これを例えば約1〜2cmの長
さに短く切断し、そして切断の前後のいずれかにチュー
ブを元の直径の約3倍まで径方向に伸張させる。次い
で、このスリーブを、ハンダインサート2を載置してあ
る適当な形状のマンドレルの上に置き、スリーブの一方
の端部に封止インサートを位置させ、そしてマンドレ
ル、ハンダインサート2及び封止インサート3の周囲で
スリーブを部分的に回復させる。
作業時においては、端部の絶縁部材を剥がしてある一
対の電気導体を、これの端部が封止インサート3や封止
インサート付近のスリーブ内壁に接当するまでスリーブ
の開口端から挿入する。次いで、ホットエアガンや赤外
線ランプ等の手段でスリーブを単に加熱すると、該スリ
ーブは電気導体の周囲で形状を回復し、ハンダインサー
ト2は溶融して、電気導体間のハンダ接続を形成する。
この作業中に封止インサート3の外側表面が多少溶融し
たり軟化したりしてもよい。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01R 4/72 H01R 4/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハンダを含む中空の寸法熱回復性スリーブ
    からなり、該スリーブの第1端部に一またはそれ以上の
    電気導体を挿入させる開口部を有し、第2端部に実質的
    に球形をした封止インサートを含んでおり、該第2端部
    が封止インサートにより閉塞されている複数の電気導体
    間にハンダ接続を形成する装置。
  2. 【請求項2】封止インサートが高分子物質である請求項
    1記載の装置。
  3. 【請求項3】封止インサートが架橋した高分子物質で形
    成されてなる請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】封止インサートがポリエチレンからなる請
    求項2又は3記載の装置。
  5. 【請求項5】第2端部が封止インサート上に部分的に熱
    回復されてなる請求項1から請求項4までのいずれかに
    記載の装置。
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