(57)【要約】本発明は、導体を接点に電気的に接続する方法に関するものであって、まず、絶縁被覆で覆われた導線を接点の２つの脚の間に挿入し、次に溶接デバイスを２つの脚に当てると共に溶接電流をオンにして溶接プロセスを実行する。導線の絶縁被覆は、溶接プロセスの際に発生して加えられる熱によって破壊され、結果として、恒久的に導体と接点との間の機械的及び電気的な接続がもたらされる。
2006505103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  絶縁被覆（６）で覆われた導線（４）を、接点素子（１）の２つの脚（２，３）の間に案内するステップと、
−  溶接デバイス（７，８）を、前記２つの脚（２，３）の双方に当てるステップと、
−  溶接電流をオンとして溶接プロセスを実行し、該溶接プロセスの際に発生する熱で導線（４）の絶縁被覆（６）を破壊すると共に、導体（４）と接点素子（１）とを、機械的及び電気的に強固に接続するステップと、
を備えることを特徴とする導線（４）を、接点素子（１）に電気的に接続する方法。
【請求項２】
前記溶接プロセスを、抵抗溶接とするステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶接プロセスの初めに、接点素子（１）の２つの脚（２，３）の間及び該２つの脚の接続ポイント（９）に溶接電流をかけるステップを備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記溶接デバイス（７，８）を、前記導体に対向配置して前記２つの脚（２，３）の外側に当てるステップを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記溶接デバイスの一の溶接スタンプ（７，８）を、接点素子（１）の一の外側に各々当てるステップを備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
接点素子（１）をプラグコネクタ（１１）に接続するステップを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
絶縁被覆（６）で覆われた導線（４）をフラットケーブルとするステップを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
接点素子（１）をＳ字状に曲げ形成するステップを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
接点素子（１）をＣ字状に曲げ形成するステップを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
接点素子（１）及び導線（４）を備え、前記接点素子に接続され、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法によって、前記接点素子（１）と導線（４）との間の接続が為されることを特徴とするプラグコネクタ（１１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導線及び接点素子（contact element）を備えるプラグコネクタ（plug connector）、及び、導線を接点素子に電気的に接続する方法に関するものであって、当該方法により、導線と接点素子との間の接続が達成された。
本発明は特に、フラットケーブル（flat flex conductor）を抵抗溶接により接点素子に接続する方法に関する。
本発明は、例えば自動車産業のように、電気部品の増設によってフラットケーブルが益々多く用いられる分野への適用が考えられる。
フラットケーブルを用いることによって、導体のより大きな断面に、より大きな電流を良好に流すことができる。
本発明は、全てのタイプの導線に適用することができるが、とりわけ、例えば積層（laminated）、印刷（printed）、エッチング（etched）あるいは押出し（extruded）の方法により製作されるフラットケーブルに好適である。
【背景技術】
【０００２】
プラグコネクタあるいは接点素子を導線に接続するための種々の接続技術として、例えば、圧着接続（crimp contactings）、材料同士の接合（material-fitted contactings）、またはクランプ接続（clamp contactings）等が知られている。
材料同士を接合する場合、例えば、半田付け、接着、あるいは溶接等の方法により接続が達成されるが、溶接法は、半田付けあるいは接着と比較して、接続箇所の電気的特性を良好とすることができる。
導体路（conductive track）を、プラグコネクタの接続素子に溶接するときは、抵抗溶接、レーザ溶接あるいは超音波溶接により行われる。
現在のプラグコネクタの分野においては、低コストであるばかりでなく簡単且つ迅速に行えるとの理由により、抵抗溶接が広く行われている。
【特許文献１】特開２０００−６７９４５号公報
【特許文献２】特開平１０−１９９５８１号公報
【特許文献３】米国特許第６，０６４，０２６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１５３，４０４号明細書
【特許文献５】英国特許出願公開第１，０７５，７９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来は、溶接プロセスに先立ち、接点素子に接続される導線の端部の絶縁被覆を除去する必要があった。
この絶縁被覆を除去するステップは、製造工程を複雑化すると共にコスト増を招くため、とりわけコストに敏感な自動車分野においては大きな欠点となっていた。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、簡単且つ低コストで迅速であると共に、機械的にも電気的にも保守が可能である接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題は、本願の請求項１の方法に係る発明により解決される。
【０００６】
本発明によれば、導体を接点素子に接続する際に、以下のステップが実行される。
【０００７】
最初に、絶縁被覆で覆われた導線は、接点素子の２つの脚（legs）の間に案内される。
次に、溶接デバイスが、前記２つの脚に当てられ、溶接電流がオンとなって溶接プロセスが実行される。
導線の絶縁被覆は、溶接電流により破壊され、溶接プロセスの間、導体に熱が加えられ、これにより、接点素子と導体は、機械的にも電気的にも強固に接続される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、溶接プロセスの前の絶縁被覆の除去が不要とされる。
絶縁被覆が除去されていない状態の導線は、単に、接点素子の脚の間に挿入されるだけで良い。
このようにして、溶接プロセスは大幅に短縮され、プラグコネクタ部品の製造コストも大幅に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
好適な実施例においては、溶接プロセスは抵抗溶接により実行され、加えられる熱は、溶接プロセスにおいて流される電流と導体のオーム抵抗により発生される。
しかしながら、本発明の方法は抵抗溶接に限定されるものではなく、電気アーク溶接法、ガス溶接法、あるいはその他の加圧溶接法といった他の融接方法により行うこともできる。
【００１０】
本発明の、例えば抵抗溶接による方法の初期段階では、まず、接点素子の２つの脚の間にわたり、すなわち、一の脚の上に位置するアノードから、他の脚の上に位置するカソードへ向けて電流がかけられる。
しかし、まだこの時点では、導線は絶縁被覆が残存したまま供給されているので、電流がこの導線上を通ってカソードに流れるわけではない。
導入される熱は非常に高く、また電流は常に最短距離を通ろうとするので、接点素子の２つの脚の間にあって電流を導く絶縁被覆が溶融を開始し、その結果、次に、電流はアノードから第１の脚、そして導線から第２の脚及びカソードへと直接的に流入される。
しかしながらこのような方法においては、一般的に溶接電流が発生し、この電流は最初に、前記２つの脚、及び、これら２つの脚が"バイパス"を介して互いに接続される点の上を流されなければならない。
【００１１】
溶接プロセスにおいては、溶接デバイスを、前記導体に対向配置された前記２つの脚の外側に当てることが好ましい。
【００１２】
また好適には、接点素子の外側に溶接デバイスの溶接スタンプ（welding stamp）をそれぞれ１つずつ当て、２つの溶接スタンプで接点素子の前記２つの脚とその間に導かれた導体を挟むようにする。
【００１３】
また好適には、接点素子は、導線の電流経路を更にガイドするため、追加的にプラグコネクタに接続され、このプラグコネクタを相補的なプラグコネクタに接続することもできる。
【００１４】
また、導線としては、例えば積層、印刷、エッチングあるいは押出しの方法により製作されるフラットケーブルが好適である。
しかしながら、本発明の方法は、接点素子を備えるフラットケーブル線に限定されるものではなく、導線はどのような形状であっても構わないものである。
【００１５】
更に好適には、接点素子はＳ字状に曲げ形成され、導体はＳ字状の２つの開口部のうちの１つに挿入される。
同様にして、接点素子はＣ字状であっても良く、この場合、導体はＣ字状の開口部に挿入される。
しかしながら、接点素子を、導体上に横向きにクリップ止めすることもできる。
本実施例の利点は、導線は、連結される接点素子の２つの側部上のみで接点素子により囲まれていることにある。
また、接点素子をＵ字状としても構わない。
【００１６】
同様に本発明は、上述した方法による接点素子と導線との接続を達成したプラグコネクタに関するものであって、このプラグコネクタは、接点素子と該接点素子に接続される導線とを備える。
【００１７】
本発明をより理解するために、添付の概略図を参照しつつ以下に詳述する。
【００１８】
図１は、本発明による方法を実施するための概略構成図を示す。
電気的な接点素子１は２つの脚２及び３と共に示されており、また、導線４は、これら２つの脚の間に収容されている。
ここで導線４は導体コア５と共に、前記２つの脚２と脚３との間のスロット内に案内されており、導線４は、例えば銅と絶縁被覆６とからなっている。
溶接デバイスのアノード及びカソードの形態を為す溶接スタンプ７及び８は、これ以上の詳細は図示されないが、溶接プロセスを実行するため、前記２つの脚２及び３の外側に当てられる。
最初はオープンサーキットが存在するので、溶接電流は、脚２及び導体５の上に位置する溶接スタンプ７から、溶接スタンプ８の方向に流れることはできない。
矢印Ａで示されるように、最初は、溶接プロセスにおける電流は、脚２の上に位置する溶接スタンプ７から、２つの脚の接続ポイント９と他の脚３上、及び溶接スタンプ８に流れる。
溶接プロセスにおいて流れる電流は、多くの箇所で接点素子を著しく加熱し、これにより２つの脚の間にある絶縁被覆は破壊されて、２つの脚は導体５に直接接触し、この結果、電流は、導体５の上の溶接スタンプ７から、接続ポイント９を経由することなく、直接溶接スタンプ８に流れることが可能となる（矢印Ｂ参照。）。
この方法においては、最初に接点素子の脚２及び３のレベルで絶縁被覆６を除去する必要は無く、接点素子１と導線４との間で、機械的な溶接が強固に行われる。
【００１９】
図２は、溶接箇所の機械的な強度と導体の断面積との関係をプロットしたものである。
理論上の導体においては、溶接箇所を分断するために必要な力は、線径が大きくなるにつれて増加する。
本出願人により追加された測定曲線による結果として、抵抗溶接の場合における破断抵抗は、例えば、レーザ溶接の場合における破断抵抗よりも僅かに良好であり、従って、簡潔な結論は、抵抗溶接の方がレーザ溶接に比べて、より強固な機械的接続強度を得ることができる。
【００２０】
導体路２２を有する回路基板１０の要部が、絶縁被覆６と共に図３に示される。
これに加えて、いくつかの接点素子１が、図示しないプラグコネクタにより、例えば導体路を接続するために配置される。
図示される実施例においては、導線を収容する端部上で、接点素子１は３つの脚、すなわち上側脚２と２つの下側脚３とを備える。
また、図示される実施例においては、例えば回路基板１０は溶接デバイスへ案内され、該溶接デバイスは、接点素子１の各々で、本発明による溶接方法を実行する。
【００２１】
いくつかのプラグコネクタ１１が図４ａに示されており、これらプラグコネクタ１１は、溶接プロセスが完了した後に接点素子１に差し込まれるが、この場合、接点素子１は、図３に示されるようにＣ字状とされる。
図４ｂには、導線４が接点素子１の２つの脚２及び３の間に挿入される様子が示される。
この場合、接点素子はＣ字状に曲げ形成されている。
更に、本発明による溶接プロセスが実行された溶接箇所に、圧痕１２があることが理解できる。
図４ｃにおいては、接点素子はＳ字状に曲げ形成されており、導線４は、該Ｓ字状の上側開口部に挿入されたものである。
【００２２】
一の端部で導体路にハンダ付けされる接点素子１は、他の端部上に、図示される実施例においてはブッシュ状に形成されるプラグコネクタ１１を備える。
【００２３】
プラグコネクタ１１は、内向きに曲げ形成されるクリップ２５を後端に備えており、特に、このクリップには、相手のプラグコネクタの導体素子が取り付けられる。
プラグコネクタは、エンコード（encoding）するための屹立された側壁２７を有する絶縁性のハウジング２６と、上方に傾斜して延在されると共に、ブリッジ２９により導線の案内に対抗して付勢される係止脚２８とを備えており、これにより、プラグコネクタ１１は、図示しない取り付け部に接続される。
【００２４】
図４ｄは、本発明による別な実施例を示しており、この実施例においては、接点素子１は、桟１３を介して接続され、導線４の上で横方向に折り返される２つの板１４及び１５からなる。
【００２５】
図５は、接点素子１の別な実施例を示しており、この実施例においては、ハウジング３０の上側と下側の各々に２つの脚が形成される。
これら２つの脚２及び３と、ハウジング３０の前面部とは、接点素子１のＵ字状を構成する。
ハウジング３０は、４つの側部全てで閉鎖されている。
また、ハウジング３０の側部３１及び３２を、脚２及び３の方向に更に延在させることもでき、これにより、脚２及び３はハウジング３０に向かう端部上の４つの側部上で閉鎖されると共に、脚２及び３の剛性が増加されるであろう。
同様に図５に示される接点素子は、図４ａ及び図４ｂに示されるハウジング２６により囲繞される。
【００２６】
図６は、図４ｃに示される接点素子１を有するプラグコネクタ１６を示すものである。
このプラグコネクタ１６は、絶縁性の材料からなり、前端部に係止部１８が形成されたハウジング１７を備える。
個々の導体路２２は、幅広の導体ストリップを案内するための歪み緩和スライド（strain relief slide）１９が設けられた背面からこのプラグコネクタに案内される。
ここではＳ字状に形成された導体路は、接点素子１の２つの脚２と脚３との間の開口にて終焉している。
図示しないコンタクトピンを収容するために、導体路は、その前端部に従来のコンタクトブッシュを備える。
【００２７】
図７は、図５のＵ字状の接点素子を示す図であって、この接点素子の、脚２及び３とは反対側に位置する端部にはハウジング２６が設けられる。
このハウジングは、係止脚２８の後ろ側に桟３３を備える。
クリップ２５が、この桟３３の後ろに接続されており、このクリップ２５は、ハウジング２６を接点素子に取り付けるために、前方へ延在されるハウジング３０の側壁３１及び３２の周囲で内側に曲げ形成される。
【００２８】
要約すれば、溶接法を利用した簡単且つ迅速な本発明の方法によって、導線と接点素子との間の良好な電気的接続を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による方法を実施するための概略構成図である。
【図２】種々のタイプの溶接に対し、線径と破断に対する抵抗力との間の関係を示す図である。
【図３】いくつかの接点素子に接続するためのフラット導線のストリップの一例を示す図である。
【図４ａ】導線を接点素子と接続する異なる実施例を示す図である。
【図４ｂ】導線を接点素子と接続する異なる実施例を示す図である。
【図４ｃ】導線を接点素子と接続する異なる実施例を示す図である。
【図４ｄ】導線を接点素子と接続する異なる実施例を示す図である。
【図５】接点素子のもう一つの実施例を示す図である。
【図６】本発明の方法による接点素子と導線との接続を達成したプラグコネクタを示す図である。
【図７】図５に示される接点素子をハウジングと共に示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  接点素子
２，３  脚
４  導線
５  導体コア５
６  絶縁被覆
７，８  溶接スタンプ
９  接続ポイント
１１，１６  プラグコネクタ
１３，３３  桟
１８  係止部
２２  導体路
２５  クリップ
２６  絶縁性のハウジング
２８  係止脚
３０  ハウジング
３１，３２  側部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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