JP3295329B2 - 超音波接続用端子及び超音波接続構造 - Google Patents

超音波接続用端子及び超音波接続構造

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    • H01R4/023Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
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    • H01R43/0207Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波エネルギー
によって被覆電線と導通・接続させられる超音波接続用
端子、及びその端子に対して被覆電線を超音波エネルギ
ーにより接続した超音波接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の技術として、特公平7−703
45号公報に記載のものが知られている。図3はその説
明図である。図(a)は第1の部材1及び第2の部材2
を示している。両部材1、2は超音波溶着可能な材質
(プラスチック)で構成され、第1の部材には溝部3が
設けられ、第2の部材2には、溝部3に嵌合する突部4
が設けられている。
【0003】図(b)、(c)は溝部3に端子7を収容
し、その上に被覆電線8を載置した状態を示している。
溝部3の底面には小凹部3aが設けられ、突部4の頂面
には小凹部3aに噛み合う小凸部4aが設けられてい
る。
【0004】この技術では、図(b)、(c)に示すよ
うに、溝部3に端子7を収容し、その上に被覆電線8を
載置した後、第2の部材2を第1の部材1の上面に被
せ、突部4を溝部3に挿入する。そして、第1、第2の
部材1、2間に押圧力を加えながら超音波加振すること
で、突部4と溝部3間に挟まれた被覆電線8の被覆を溶
融させて、被覆電線8の芯線を端子7に接触・導通させ
る。同時に、第1、第2の部材1、2を相互に溶着させ
て、図(d)に示すような一体の接続構造を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、端子7と芯線8aの接続は、上下の樹脂製部材
(第1、第2の部材1、2)によって押さえ付けられる
ことで確保されている。従って、図4に示すように、温
度変化により樹脂が収縮して矢印P1、P2のような力
が働いた場合、押さえ付ける力が弱まることで、接触抵
抗が上昇するおそれがあった。
【0006】本発明は、上記事情を考慮し、温度変化に
より芯線を端子に押圧している樹脂部材が収縮した場合
でも、芯線との間の接触抵抗が上昇しないようにした超
音波接続用端子を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、第
1、第2の部材に形成した溝部の底面と突部の頂面との
間に、被覆電線を突部側にして被覆電線と重ね合わせら
れた状態で挟まれ、その状態で第1、第2の部材を加圧
しながら超音波加振して被覆電線の被覆を溶融させるこ
とにより、被覆電線の芯線と接触・導通させられる被覆
電線の接続される部分を有する超音波接続用端子におい
て、前記被覆電線の接続される部分に、前記突部の側面
の被係合部に係合する係合部を設けたことを特徴とす
る。
【0008】この端子では、係合部によって電線接続部
が第2の部材の突部に係合されるので、樹脂(第1、第
2の部材)の収縮によって芯線が動いた場合でも、端子
側がそれに追従して動く。従って、端子と芯線の接触荷
重が維持され、接触抵抗の上昇が抑えられる。
【0009】請求項2の発明は、請求項1記載の超音波
接続用端子であって、前記被覆電線の接続される部分
が、被覆電線の載置される底壁と、該底壁の左右側縁に
立設された一対の縦壁とからなり、各縦壁に、係合部と
しての係合爪が内方に壁を切り起こすことで形成されて
いることを特徴とする。
【0010】この端子では、縦壁に係合爪を切り起こし
形成するという簡単な構成で請求項1の発明の作用が得
られる。
【0011】請求項3の発明は、請求項1記載の超音波
接続用端子であって、前記被覆電線の接続される部分
が、被覆電線の載置される底壁と、この底壁の左右側縁
に立設された係合片とからなり、各係合片の先端に、係
合部としての係合爪が、係合片の先端を内方に折り返す
ことで形成されていることを特徴とする。
【0012】この端子では、立設した係合片の先端を折
り返すという簡単な構成で請求項1の発明の作用が得ら
れる。
【0013】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の超音波接続用端子と被覆電線とを超音波
加振により接続した構造であって、前記第1の部材に設
けた溝部内に前記端子を収容し、この端子上に被覆電線
を載置して被覆電線と端子とを重ね合わせ、その上に第
2の部材を被せることで、第2の部材に設けた突部を前
記溝部に挿入し、第1、第2の部材間に押圧力を加えて
突部と溝部間に加圧力を作用させつつ超音波加振するこ
とで被覆電線の被覆を溶融させ、それにより露出した被
覆電線の芯線を端子に接触・導通させると共に、端子に
設けた係合部を、突部の側面に設けた被係合部に係合さ
せたことを特徴とする。
【0014】この構造では、端子の係合部が突部の被係
合部に係合しているので、樹脂(第1、第2の部材)の
収縮によって芯線が動いた場合でも、端子がそれに追従
して動き、それにより、端子と芯線の接触荷重が維持さ
れて、接触抵抗の上昇が抑えられる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0016】図1は第1実施形態の超音波接続用端子と
コネクタハウジング本体(第1の部材)及びカバー体
(第2の部材)の関係を示す斜視図、図2は実施形態の
端子を用いて構成した電線接続部分の断面図である。
【0017】図において、10はコネクタハウジング本
体、12はカバー体、20は端子である。コネクタハウ
ジング本体10とカバー体12は超音波溶着可能な樹脂
で成形されており、コネクタハウジング10の後端部に
は端子保持部11が突設されている。カバー体12はこ
の端子保持部11を閉塞する形状に形成されている。端
子保持部11には溝部13が複数列設され、カバー体1
2には、溝部13に嵌合する突部14が設けられてい
る。また、突部14の先端は断面逆T字形に形成され、
該先端部の幅方向両端には係合凸部(被係合部)15が
形成されている。また、カバー体12の幅方向両側壁1
9の先端部19aは、端子保持部11に圧接することで
超音波溶着されるように尖っている。
【0018】一方、端子20は、後端部に断面コ字形の
電線接続部(被覆電線の接続される部分)21を有して
いる。電線接続部21は、被覆電線が載置される底壁2
1aと、この底壁21aの両側縁より立設された左右一
対の縦壁21b、21bとからなる。一対の縦壁21
b、21b間の間隔は、その間にカバー体12の突部1
4が挿入された場合に、突部14の側面との間に所定の
隙間を確保できる寸法に設定されている。
【0019】また、左右の縦壁21bには、内方下向き
に斜めに突き出した係合爪(係合部)22がそれぞれ2
個ずつ形成されている。これら係合爪22は、縦壁21
bに上端のみ切り残しを設けたコ字形の切り込みを入
れ、その切り込み内の壁を内方に押し曲げることで形成
されており、上端が縦壁21bにつながっていることで
可撓性を有している。
【0020】この端子20に被覆電線8を接続してコネ
クタを構成する場合には、コネクタハウジング本体10
の端子保持部11に設けた溝部13内に、端子20の電
線接続部21を位置させ、その電線接続部21上に被覆
電線8を載置する。そして、その上にカバー体12を被
せ、カバー体12の突部14を、端子保持部11の溝部
13に挿入する。なお、この状態で、カバー体12と端
子保持部11との間(例えば端子保持部11の上面とカ
バー体12の下面との間)には、超音波を目的の箇所に
のみ集中させるため、適当な隙間が確保されている。
【0021】この状態で、カバー体12を超音波ホーン
で上から加圧しながら超音波加振する(縦振動を加え
る)。そうすると、溝部13の底面との間で被覆電線8
を挟む突部14に超音波エネルギーが集中することによ
り、被覆電線の被覆が溶融し、芯線8aが露出する。そ
して、溶融した被覆が周辺に排除されることにより、図
2に示すように、芯線8aと端子20が接触して相互に
導通する。このとき、カバー体12の突部14の先端の
係合凸部15が、端子20の係合爪22に係合すること
で、端子20の電線接続部21と突部14とが結合され
る。また、カバー12の幅方向両端の側壁19の尖った
先端部19aが端子保持部11に溶着されることで、一
体のコネクタが出来上がる。
【0022】この構造においては、端子20の電線接続
部21と突部14とが係合爪22によって係合されてい
るので、もしカバー体12やコネクタハウジング本体1
0が温度変化により上下方向に収縮しても、芯線8aと
共に電線接続部11がそれに追従して動く。このため、
芯線8aと端子20の間に常に安定した接触荷重を確保
することができ、接触抵抗の上昇を抑えることができ
る。よって、電気接続の信頼性の向上が図れる。また、
端子20に、カバー体12側の係合凸部15に係合する
係合爪22を切り起こし形成するだけであるから、構成
が簡単で実現容易である。
【0023】図3は本発明の第2実施形態の超音波接続
用端子30を示す。
【0024】この端子30の電線接続部31は、被覆電
線の載置される底壁31aと、該底壁31aの左右側縁
に立設された4個の係合片31bとからなり、各係合片
31bの先端内面に、係合片31bの先端を内方下向き
に折り返すことで係合爪32が形成されている。この端
子30を用いた場合も作用は同じである。ただし、この
端子30の場合、係合片31bの先端を折り返すだけで
係合爪32を形成しているので、構成が簡単である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、樹脂製部材(第1、第2の部材)の収縮によっ
て芯線が動いた場合でも、係合部によって電線接続部が
第1の部材側に追従するので、芯線との間に常に安定し
た接触荷重を確保することができ、接触抵抗の上昇を抑
えることができる。従って、超音波加振による電線接続
部の接続信頼性の向上が図れる。
【0026】請求項2の発明によれば、係合爪を切り起
こし形成するという簡単な構成で請求項1の発明の効果
を奏することができる。
【0027】請求項3の発明によれば、係合爪を折り返
し形成するという簡単な構成で請求項1の発明の効果を
奏することができる。
【0028】請求項4の発明によれば、請求項1〜3の
発明と同じ効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の超音波接続用端子とコ
ネクタハウジング本体とカバー体の関係を示す斜視図で
ある。
【図2】本発明の第1実施形態の超音波接続用端子を用
いて構成した電線接続部分の断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態の超音波接続用端子とカ
バー体の関係を示す斜視図である。
【図4】従来技術の説明図で、(a)は第1、第2の部
材の構成を示す斜視図、(b)は第1の部材の溝部に端
子と被覆電線を収容した状態を示す縦断面図、(c)は
同状態を示す正面図、(d)は接続を完成した状態を示
す縦断面図である。
【図5】従来技術の問題点の説明に用いる接続部の断面
図である。
【符号の説明】
8 被覆電線 8a 芯線 8b 被覆 11 端子保持部(第1の部材) 12 カバー体(第2の部材) 13 溝部 14 突部 15 係合凸部(被係合部) 20 超音波接続用端子 21 電線接続部(被覆電線の接続される部分) 21a 底壁 21b 縦壁 22 係合爪(係合部) 30 超音波接続用端子 31 電線接続部(被覆電線の接続される部分) 31a 底壁 31b 係合片 32 係合爪

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1、第2の部材に形成した溝部の底面
    と突部の頂面との間に、被覆電線を突部側にして被覆電
    線と重ね合わせられた状態で挟まれ、その状態で第1、
    第2の部材を加圧しながら超音波加振して被覆電線の被
    覆を溶融させることにより、被覆電線の芯線と接触・導
    通させられる被覆電線の接続される部分を有する超音波
    接続用端子において、前記被覆電線の接続される部分
    に、前記突部の側面の被係合部に係合する係合部を設け
    たことを特徴とする超音波接続用端子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の超音波接続用端子であっ
    て、前記被覆電線の接続される部分が、被覆電線の載置
    される底壁と、この底壁の左右側縁に立設された一対の
    縦壁とからなり、前記各縦壁に、前記係合部としての係
    合爪が、内方に壁を切り起こすことで形成されているこ
    とを特徴とする超音波接続用端子。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の超音波接続用端子であっ
    て、前記被覆電線の接続される部分が、被覆電線の載置
    される底壁と、この底壁の左右側縁に立設された係合片
    とからなり、前記各係合片の先端に、前記係合部として
    の係合爪が、係合片の先端を内方に折り返すことで形成
    されていることを特徴とする超音波接続用端子。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の超
    音波接続用端子と被覆電線とを超音波加振により接続し
    た構造であって、前記第1の部材に設けた溝部内に前記
    端子を収容し、この端子上に被覆電線を載置して被覆電
    線と端子とを重ね合わせ、その上に第2の部材を被せる
    ことで、第2の部材に設けた突部を前記溝部に挿入し、
    第1、第2の部材間に押圧力を加えて突部と溝部間に加
    圧力を作用させつつ超音波加振することで被覆電線の被
    覆を溶融させ、それにより露出した被覆電線の芯線を端
    子に接触・導通させると共に、端子に設けた係合部を、
    突部の側面に設けた被係合部に係合させたことを特徴と
    する被覆電線と端子の超音波接続構造。
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