(57)【要約】【課題】所望の位置同士を確実に接続することができる被着体同士の接続方法を提供する。【解決手段】被着体としての一つのＦＦＣ２と被着体としての他のＦＦＣ３とを接着体としての接着剤６で接着して、前記接着剤６で接着された箇所のＦＦＣ２,３同士を互いに近づく方向に加圧した状態で、超音波振動を付与して、これらの被着体の芯線４同士を接合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの被着体と他の被着体とを接着体で接着して、前記接着体で接着された箇所の被着体同士を互いに近づく方向に加圧した状態で、超音波振動を付与して、これらの被着体同士を接合することを特徴とする被着体同士の接続方法。
【請求項２】
請求項１記載の被着体同士の接続方法において、前記接着体は、接着剤または接着シートであることを特徴とする被着体同士の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被着体を互いに接続する被着体同士の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体としての自動車には、搭載される種々のランプや種々のモータなどの電子機器にバッテリなどの電源から電極を供給したり制御装置から制御信号を送ったりするためにワイヤハーネスが配索されている。前述したワイヤハーネスは複数の電線などを備えている。前記ワイヤハーネスを構成する複数の電線は、少なくとも一部の電線の芯線同士が互いに接続される必要があった。
【０００３】
前記電線の芯線同士を互いに接続する際には、まず、接続箇所に位置する被覆部を除去するなどの皮むき作業を電線に施す。そして、抵抗溶接などの溶接方法などを用いて、芯線同士を接続していた。また、前記電線とは別体の導電性の金具を用いて、前記金具に互いに接続する必要のある電線を圧接または圧着するなどして、前記電線の芯線を相互に接続してきた。
【０００４】
前述したように、従来の被着体としての電線同士の接続方法では、電線に皮むき作業を施す必要があり、作業にかかる工数が増大する傾向があった。また、前記電線とは別体の金具を用いると部品点数が増加する傾向があった。このように、従来の電線同士の接続構造では、コストが高騰する傾向にあった。
【０００５】
前述した課題を解決するために、前述した皮むき作業を行うことなく電線同士を超音波接合（溶着）する事が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１では、前述した電線としてのＦＰＣの金属回路パターンと、前述した金具としての金属製の相手端子との接合の際に、前記金属回路パターンと前記相手端子との間に熱可塑性樹脂を介設した後、前記金属回路パターンと前記相手端子とが互いに近づく方向に加圧した状態で超音波振動を付与し、前記金属回路パターンと前記相手端子とを超音波接合する。即ち、接合界面に熱可塑性樹脂を介在させ、超音波接合することで熱可塑性樹脂が溶着し接合強度が向上するというものである。
【特許文献１】特開平４−１８６６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した超音波接合による被着体としての電線同士の接続方法では、超音波振動により、電線同士などが位置ずれして、電線同士の接合箇所が位置ずれし易い。といった問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題点に着目し、所望の位置同士を確実に接続できる被着体同士の接続方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の被着体同士の接続方法は、一つの被着体と他の被着体とを接着体で接着して、前記接着体で接着された箇所の被着体同士を互いに近づく方向に加圧した状態で、超音波振動を付与して、これらの被着体同士を接合することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載した本発明の被着体同士の接続方法によれば、被着体同士を接着体で接着してから、これらの被着体同士を超音波接合するので、超音波振動により被着体同士が位置ずれすることを防止できる。したがって、接着体による位置決めを接合前にできるので、被着体の所望の位置同士を確実に接続することができる。
【００１１】
また、被着体同士を接続する際に、皮むき作業などの前処理や外部部品を使用する必要がないため、コストや工数の増加を防ぐことができる。
【００１２】
請求項２に記載の本発明の被着体同士の接続方法は、請求項１記載の被着体同士の接続方法において、前記接着体は、接着剤または接着シートであることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載した本発明の被着体同士の接続方法によれば、被着体同士を接着剤または接着シートで接着してから、これらの被着体同士を超音波接合するので、超音波振動により被着体同士が位置ずれすることを防止できる。したがって、接着剤または接着シートによる位置決めを接合前にできるので、被着体の所望の位置同士を確実に接続することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、被着体同士を接着体で接着してから、これらの被着体同士を超音波接合するので、超音波振動により被着体同士が位置ずれすることを防止できる。したがって、接着体による位置決めを接合前にできるので、被着体の所望の位置同士を確実に接続することができる。また、被着体同士を接続する際に、皮むき作業などの前処理や外部部品を使用する必要がないため、コストや工数の増加を防ぐことができる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明によれば、被着体同士を接着剤または接着シートで接着してから、これらの被着体同士を超音波接合するので、超音波振動により被着体同士が位置ずれすることを防止できる。したがって、接着剤または接着シートによる位置決めを接合前にできるので、被着体の所望の位置同士を確実に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第1の実施形態にかかる被着体同士の接続方法を、図１ないし図５を参照して説明する。本実施形態にかかる接続方法は、図１及び図２などに示すように、被着体としての一つのＦＦＣ（Flexible Flat Cable）２と、被着体としての他のＦＦＣ３との芯線４同士を互いに接続する方法である。
【００１７】
一つのＦＦＣ２は、図１に示すように、芯線４と、この芯線４を挟む状態で被覆する一対の絶縁シート５ａ，５ｂからなる被覆部（以下単に被覆部５と表記する。）と、を備えている。芯線４は、導電性を有する金属からなる。芯線４は、可撓性を有している。芯線４は、少なくとも銅または銅合金を含んでいる。被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂは、絶縁性を有する合成樹脂からなる。被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂは、可撓性を有しかつポリ塩化ビニル（Polyvinylchloride：ＰＶＣ）などからなる。
【００１８】
他のＦＦＣ３は、前記一つのＦＦＣ２と構成が同一である。このため、他のＦＦＣ３の一つのＦＦＣ２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。一つのＦＦＣ２と他のＦＦＣ３とは、互いに直交した状態で重ねられている。一つのＦＦＣ２と他のＦＦＣ３には、前記芯線４同士が接合（金属結合）した接合箇所Ｓが形成されている。接合箇所Ｓの近傍では、被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと、ＦＦＣ２，３間に塗布された接着体としての接着剤６とが溶着している。
【００１９】
一つのＦＦＣ２と他のＦＦＣ３とは、図４及び図５に示す超音波接合機１により接合箇所Ｓで芯線４同士が接合する。超音波接合機１は、チップ２０と、このチップ２０に相対するアンビル２１と、図示しない発振機と、振動子と、コーンと、ホーンなどを備えている。
【００２０】
超音波接合機１は、チップ２０とアンビル２１との間に互いに接合する接合対象物を挟み、これらのチップ２０とアンビル２１とを互いに近づける方向に加圧した状態で、発振機で振動子を振動させてこの振動をコーン、ホーン経由でチップ２０に伝える。そして、超音波接合機１は、チップ２０とアンビル２１との間に挟んだ接合対象物に超音波振動を加えて摩擦熱で該接合対象物を接合させる。
【００２１】
互いに交差した状態に、前記ＦＦＣ２，３を互いに接続する際には、まず、図３に示すように、一つのＦＦＣ２と他のＦＦＣ３とが交差する箇所を接着剤６で接着する。次に図４に示すように、チップ２０とアンビル２１との間にＦＦＣ２，３の接着剤６で接着された箇所を挟む。
【００２２】
次に、接着剤６で接着された箇所のＦＦＣ２，３が互いに近づく方向（矢印Ｐの方向）に、チップ２０とアンビル２１とを加圧する。この状態で、発振器で圧電振動子を振動させる。この振動は、ホーンを経由してチップ２０に伝わる。チップ２０が、アンビル２１に対して例えば矢印Ｗに沿って振動して、チップ２０の振動が一つのＦＦＣ２に伝わる。すると、チップ２０とアンビル２１との間に位置するＦＦＣ２，３の被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと、ＦＦＣ２，３間に塗布された接着剤６とが摩擦熱によって溶ける。
【００２３】
チップ２０とアンビル２１とが互いに近づく方向に加圧されているため、接着剤６と溶けたＦＦＣ２，３の被覆部５とが、一つのＦＦＣ２の芯線４と他のＦＦＣ３の芯線４との間から除去される。
【００２４】
そして、図５に示すように、一つのＦＦＣ２の芯線４が、他のＦＦＣ３の芯線４に接触する。接触すると、一つのＦＦＣ２の芯線４と他のＦＦＣ３の芯線４とが溶融しない状態で固相のまま互いに金属結合する。その後、圧電振動子の振動を止める。すると、ＦＦＣ２，３の被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと、ＦＦＣ２，３間に塗布された接着剤６とが溶けているので、圧電振動子の振動を止めてから温度が下がるにしたがって徐々に固まり、ＦＦＣ２，３の被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと、ＦＦＣ２，３間に塗布された接着剤６とが互いに溶着する。こうして、接合箇所Ｓで、芯線４同士が接合し、被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと接着剤６とが溶着する。
【００２５】
こうして、ＦＦＣ２，３の芯線４同士は、いわゆる超音波接合（超音波溶接または超音波溶着ともいう）によって互いに接合される。こうして、ＦＦＣ２，３同士を接合（電気的及び機械的に接続）する。
【００２６】
本実施形態の電線の接続方法によれば、ＦＦＣ２，３同士を接着剤で接着してから、これらのＦＦＣ２，３の芯線４同士を超音波接合するので、超音波振動によりＦＦＣ２，３同士が位置ずれすることを防止できる。したがって、接着剤６による位置決めを接合前にできるので、ＦＦＣ２，３の所望の位置同士を確実に接続することができる。また、ＦＦＣ２，３同士を接続する際に、皮むき作業などの前処理や外部部品を使用する必要がないため、コストや工数の増加を防ぐことができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態を図６ないし図８を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
本実施形態の電線同士の接続方法は、図６及び図７などに示すように、接着体としての接着シート９を用いて、被着体としてのＦＦＣ２，３の芯線４同士を接合する被着体の接続方法である。接着体としての接着シート９は、基材７の両面に接着剤８を塗布した、可撓性を有するフィルム状のシートである。
【００２９】
本実施形態では、互いに交差した状態に前記ＦＦＣ２，３を互いに接続する際には、まず、図６に示すように、一つのＦＦＣ２と他のＦＦＣ３とが交差する箇所のＦＦＣ２，３のうちどちらか一方のＦＦＣに接着シート９を貼りつけ、接着する。次に図７に示すように、チップ２０とアンビル２１との間にＦＦＣ２，３の接着箇所即ち接着シート９で接着された箇所を挟む。
【００３０】
次に、接着箇所即ち接着シート９で接着された箇所のＦＦＣ２，３が互いに近づく方向（矢印Ｐの方向）に、チップ２０とアンビル２１とを加圧する。この状態で、発振器で圧電振動子を振動させる。この振動は、ホーンを経由してチップ２０に伝わる。チップ２０が、アンビル２１に対して例えば矢印Ｗに沿って振動して、チップ２０の振動が一つのＦＦＣ２に伝わる。すると、チップ２０とアンビル２１との間に位置するＦＦＣ２，３の被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと、ＦＦＣ２，３間に介設された接着シート９とが摩擦熱によって溶ける。
【００３１】
チップ２０とアンビル２１とが互いに近づく方向に加圧されているため、接着シート９と溶けたＦＦＣ２，３の被覆部５とが、一つのＦＦＣ２の芯線４と他のＦＦＣ３の芯線４との間から除去される。
【００３２】
そして、図８に示すように、一つのＦＦＣ２の芯線４が、他のＦＦＣ３の芯線４に接触する。接触すると、一つのＦＦＣ２の芯線４と他のＦＦＣ３の芯線４とが溶融しない状態で固相のまま互いに金属結合する。その後、圧電振動子の振動を止める。すると、ＦＦＣ２，３の被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂとＦＦＣ２，３間に介設された接着シート９とが溶けているので、圧電振動子の振動を止めてから温度が下がるにしたがって徐々に固まり、ＦＦＣ２，３の被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂとＦＦＣ２，３間に介設された接着シート９とが互いに溶着する。こうして、接合箇所Ｓで、芯線４同士が接合し、被覆部５の絶縁シート５ａ，５ｂと接着シート９とが溶着する。
【００３３】
こうして、ＦＦＣ２，３の芯線４同士は、いわゆる超音波接合（超音波溶接または超音波溶着ともいう）によって互いに接合される。こうして、ＦＦＣ２，３同士を接合（電気的及び機械的に接続）する。
【００３４】
本実施形態の電線の接続方法によれば、ＦＦＣ２，３同士を接着シート９で接着してから、これらのＦＦＣ２，３の芯線４同士を超音波接合するので、超音波振動によりＦＦＣ２，３同士が位置ずれすることを防止できる。したがって、接着シート９による位置決めを接合前にできるので、ＦＦＣ２，３の所望の位置同士を確実に接続することができる。また、ＦＦＣ２，３同士を接続する際に、皮むき作業などの前処理や外部部品を使用する必要がないため、コストや工数の増加を防ぐことができる。
【００３５】
また、前述した第１及び第２の実施形態では、被着体としてＦＦＣ２，３を用いている。しかしながら、本発明ではＦＦＣ２，３に限定されることなく、断面丸形のいわゆる被覆電線や、フラット回路体として周知のフレキシブルプリントサーキット（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）またはＦＦＣの芯線同士を互いに接合しても良い。もちろん本発明ではＦＰＣの芯線同士を互いに接合しても良い。
【００３６】
また、本発明では、ＦＦＣやＦＰＣなどの合成樹脂等で被覆された被覆電線に限らず、アルミニウムや銅などからなる、導体が被覆されていない金属シートや金属片同士などを接合しても良い。要するに本発明の主旨は、被着体同士の接合前の位置決め手段として接着剤等で仮接着して、被着体同士の所望の位置を確実に接続することであり、その主旨に反しない限り、被着体として多種多様な導電性の金属や該金属を合成樹脂で被覆した物を接合しても良いことは勿論である。
【００３７】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第1の実施形態にかかる接続方法によって互いに接続された被着体としてのＦＦＣを示す斜視図である。
【図２】図１中のＩ−Ｉ線に沿った部分拡大断面図である。
【図３】図１に示された、一つのＦＦＣと他のＦＦＣとを接着剤で接着する様子を示す斜視図である。
【図４】同実施形態のＦＦＣ同士を超音波接合する前の状態を示す断面図である。
【図５】同実施形態のＦＦＣ同士を超音波接合した後の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる、一つのＦＦＣと他のＦＦＣとを接着シートで接着する様子を示す斜視図である。
【図７】同実施形態のＦＦＣ同士を超音波接合する前の状態を示す断面図である。
【図８】同実施形態のＦＦＣ同士を超音波接合した後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  超音波接合機
２  一つのＦＦＣ（被着体）
３  他のＦＦＣ（被着体）
４  芯線
５  被覆部
６  接着剤（接着体）
９  接着シート（接着体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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