DE19723215C2 - Verfahren zum Verbinden von isolierten Leitungen und Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen - Google Patents

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von isolierten Leitungen, wie zum Beispiel Kabeln, sowie eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen, um die isolierten Leitungen gegenseitig oder mit einem anderen Element zu verbinden.

STAND DER TECHNIK

Ein herkömmliches Verfahren zum Verbinden von isolierten Leitungen sowie eine herkömmliche Verbindungsanordnung für dies Art von isolierten Leitungen ist in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung JP. 7-320842 A beschrieben, die auch auf die Erfinder der vorliegenden Erfindung zurückgeht:

Um zwei isolierte Leitungen, deren äußerer Umfang mit einem aus Harz bestehenden Ummantelungsteil überzogen ist, in zwischen ihren Enden angeordneten Verbindungsbereichen zu verbinden, werden ein Paar aus Harzmaterial bestehende Harzplättchen und ein Horn zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen verwendet, sowie ein Amboss, um die isolierten Leitungen und die Harzplättchen im Zeitpunkt des Verbindens festzuhalten. Der Amboss umfasst einen Untersatz und einen aus dem Untersatz überstehenden Halteteil. Der Halteteil ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgestaltet. Der Halteteil weist einen Bohrungsteil auf, der an der zur Seite des Untersatzes entgegengesetzten Seite offen ist. Zwei Paare von Nuten sind auf der Umfangswand des Halteteils ausgebildet, so dass sich ihre Achsen im Wesentlichen in der Mitte des Bohrungsteils kreuzen. Die vier Nuten sind so ausgebildet, dass sie auf derselben Seite wie der entlang der Richtung des Überstands des Halteteils verlaufende Bohrungsteil offen sind und durch den Bohrungsteil miteinander in Verbindung stehen.

Das Paar Harzplättchen ist in Scheibenform ausgebildet, wobei ihr Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des Bohrungsteils des Ambosses ist. Außerdem ist eine Stirnfläche eines Kopfteils des Horns in Scheibenform ausgebildet, mit einem Außendurchmesser, der im Wesentlichen gleich demjenigen oder geringfügig kleiner als derjenige der Harzplättchen ist.

Die jeweiligen Harzplättchen weisen Lot als Lötmittel auf. Das Lot ist im Wesentlichen in der Mitte der Unter-/Oberseite eingebettet, so dass seine kreisförmige Oberfläche mit der Unter-/Oberseite (Schmelzoberfläche) des oberen und des unteren Harzplättchens bündig ist.

Um die zwei isolierten Leitungen miteinander zu verbinden, werden die isolierten Leitungen beide in ihrem jeweiligen Verbindungsbereich miteinander überlappt, und die überlappten Verbindungsbereiche werden mittels des Paars von Harzplättchen von der Ober- und Unterseite der Verbindungsbereiche her durch ein Lot eingeklemmt. Speziell wird eines der Harzplättchen (das Harzplättchen auf der Unterseite) so in den Bohrungsteil des Ambosses eingeführt, dass seine Schmelzoberfläche nach oben gerichtet ist. Dann wird eine isolierte Leitung von der Oberseite des eingeführten Harzplättchens aus in ein Paar einander gegenüberliegender Nuten eingeführt. Dann wird die andere isolierte Leitung in das andere Paar einander gegenüberliegender Nuten eingeführt. Schließlich wird das andere Harzplättchen (das auf der Oberseite) so eingeführt, dass die Schmelzoberfläche nach unten gerichtet ist. Die isolierten Leitungen sind so im Bohrungsteil angeordnet, dass sich ihre jeweiligen Verbindungsbereiche in der Mitte des Bohrungsteils kreuzen. Durch diese Anordnung werden die Verbindungsbereiche der isolierten Leitungen im Wesentlichen in der Mitte der Schmelzoberflächen des oberen bzw. unteren Harzplättchens in Überlappungsrichtung fest- bzw. eingeklemmt.

Anschließend werden die Ummantelungsteile in den Verbindungsbereichen der isolierten Leitungen durch Ultraschallschwingungen geschmolzen, so dass sie aufgelöst werden. Außerdem werden die Leitungsdrahtteile (die Kerndrähte) der isolierten Leitungen im Verbindungsbereich in leitenden Kontakt miteinander gebracht, indem man die isolierten Leitungen von der Außenseite der Harzplättchen her zusammenpresst. Danach wird das Paar Harzplättchen an den Schmelzoberflächen gegenseitig verschmolzen, um den Verbindungsbereich zu versiegeln und abzudichten.

Genauer gesagt, wird der Kopfteil des Horns von der Oberseite des Bohrungsteils und damit von der Oberseite des zuletzt eingeführten oberen (anderen) Harzplättchens her in den Bohrungsteil eingeführt und auf das obere Harzplättchen aufgelegt, um die Verbindungsbereiche der isolierten Leitungen von der Außenseite des oberen und des unteren Harzplättchens her zwischen dem Horn und dem Amboss zu erregen und zusammenzupressen. Die Ummantelungsteile werden zuerst geschmolzen, und in den Verbindungsbereichen zwischen den Harzplättchen werden die Leitungsdrahtteile der isolierten Leitungen freigelegt. Dabei werden die geschmolzenen Ummantelungsteile aus der Mitte der Harzplättchen nach außen extrudiert, weil die Verbindungsbereiche von der über - und Unterseite zusammengepresst werden, so dass die Leitungsdrahtteile besser freigelegt und sicherer leitend miteinander verbunden werden. Wie die Pressrichtung ist die Richtung der Erregung der Verbindungsbereiche so eingestellt, dass sie mit der Überlappungsrichtung der isolierten Leitungen übereinstimmt, so dass der Vorgang des Extrudierens der geschmolzenen Ummantelungsteile von der Mitte der Harzplättchen nach außen erfolgt.

Wenn der Zusammenpress- und Erregungsvorgang auf den Verbindungsbereichen nach dem Schmelzen der Ummantelungsteile weiter fortgesetzt wird, werden die Harzplättchen geschmolzen, und die gegenüberliegenden Schmelzoberflächen der Harzplättchen werden miteinander verschmolzen. Zudem werden die äußeren Umfangsflächenbereiche der Ummantelungsteile, die an die in leitenden Kontakt gebrachten Leitungsdrahtteile angrenzen, und die Harzplättchen verschmolzen. Durch diesen Vorgang bleiben die äußeren Umfangsbereiche der in leitenden Kontakt gebrachten Leitungsdrahtteile mit den Harzplättchen überzogen.

Das in den Harzplättchen vorgesehene Lot wird durch Wärme geschmolzen, die erzeugt wird, wenn die Harzplättchen geschmolzen werden. Folglich werden die Leitungsdrahtteile der in leitenden Kontakt gebrachten isolierten Leitungen in den Verbindungsbereichen in den Harzplättchen verlötet. Infolgedessen kann man in den Verbindungsbereichen eine bessere elektrische Leistungsfähigkeit erzielen, wodurch die Leiteigenschaft weiter stabilisiert wird.

Jedoch muss bei dieser Verbindungsanordnung in einem in Folge ablaufenden Verbindungsvorgang Lot genau zu demselben Zeitpunkt geschmolzen werden, in dem der Ummantelungsteil geschmolzen wird, so dass die Leitungsdrahtteile freigelegt und miteinander in Kontakt gebracht werden. Somit muss das Lot innerhalb der Harzplättchen eingebettet sein, ohne dass es an den Schmelzoberflächen der Harzplättchen frei liegt. Wenn das Lot innerhalb der Harzplättchen eingebettet wird, ist beim Herstellungsprozess der Harzplättchen eine spezielle Behandlung erforderlich, um Öffnungsteile für das Einbetten mit Harzmaterial zu verschließen, nachdem das Lot in den Harzplättchen eingebettet ist. Somit kann eine Zunahme der Kosten der Harzplättchen nicht vermieden werden.

Um Lot genau zu dem oben genannten Zeitpunkt zu schmelzen, muss ferner eine exakte Einstellung und Steuerung einer Position des Lots in den Harzplättchen und der Ultraschall-Schmelzbedingungen (insbesondere der Temperatur) erfolgen. Somit wird der Vorgang der Herstellung einer leitenden Verbindung kompliziert, und solch eine intrinsische Wirkung dieser Technologie, dass eine leitende Verbindung durch ein einfaches Verfahren hergestellt wird, kann verloren gehen.

Außerdem muss das Lot eine Mischung von chemisch aktiver Substanz (Flussmittel) enthalten, um für Kerndrähte, die den Leitungsdrahtteil bilden, eine Leckeigenschaft zu verbessern. Bei dieser Technologie, welche die Verbindungsbereiche verlötet und sie gleichzeitig abdichtet oder versiegelt, muss diese Art Flussmittel in den Harzplättchen enthalten sein. Somit ist zu befürchten, dass die Verbindungsbereiche aufgrund von Flussmittel korrodieren können, so dass im Gegensatz zu der gewünschten Wirkung die Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit bei der Herstellung der elektrischen Verbindung geringer werden kann.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verbindungsverfahren und eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen bereitzustellen, mit denen isolierte Leitungen preiswert und leicht leitend miteinander verbunden werden können, und ein Verbindungszustand mit ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften stabil erhalten werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird diese Aufgabe gelöst durch eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein Verfahren zum Verbinden von isolierten Leitungen und eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst beziehungsweise die Verbindungsanordnung durch folgende Schritte gebildet wird:
Überlappen von zwei isolierten Leitungen, von denen jede einen aus einer Mehrzahl von Kerndrähten bestehenden Leitungsdrahtteil und einen den äußeren Umfang des Leitungsdrahtteils bedeckenden Ummantelungsteil umfasst;
Einklemmen eines Überlappungsbereichs der isolierten Leitungen zwischen einem Paar Harzplättchen;
Zusammenpressen und Erregen des von den Harzplättchen eingeklemmten Überlappungsbereichs unter Verwendung eines Ultraschallschweißgeräts, so dass der Ummantelungsteil geschmolzen und aufgelöst wird, um dadurch den jeweiligen Leitungsdrahtteil freizulegen und die Leitungsdrahtteile der isolierten Leitungen im Überlappungsbereich elektrisch leitend zu verbinden, und so dass das Paar Harzplättchen verschmolzen wird, um den verbundenen Überlappungsbereich der isolierten Leitungen mit den geschmolzenen Harzplättchen zu versiegeln und abzudichten;
wobei ein Kreuzungswinkel im Überlappungsbereich der beiden isolierten Leitungen auf einen Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° eingestellt wird.

Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion werden die isolierten Leitungen in den Verbindungsbereichen (Überlappungsbereich) miteinander überlappt, und die überlappten Verbindungsbereiche werden mittels eines Paars von Harzplättchen festgeklemmt. Dann werden die Ummantelungsteile durch Ultraschallerregung geschmolzen und aufgelöst und von außerhalb der Harzplättchen her weiter zusammengepresst. Mit solch einem relativ einfachen Verfahren können die Kerndrähte der isolierten Leitungen in leitenden Kontakt miteinander gebracht werden, wobei sich die Verbindungsbereiche in einem Versiegelungszustand befinden.

Nachdem die isolierten Leitungen in den Verbindungsbereichen in leitenden Kontakt miteinander gebracht worden sind, werden die beiden Harzplättchen miteinander verschmolzen, so dass die Verbindungsbereiche versiegelt werden. Mit den geschmolzenen und hart gewordenen Harzplättchen kann in den Verbindungsbereichen eine hohe mechanische Festigkeit erzielt werden.

Der Kreuzungswinkel der isolierten Leitungen wird auf einen Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° festgelegt, in dem ein von den Harzplättchen aufgebrachter Druck im Wesentlichen gleichmäßig auf die isolierten Leitungen einwirkt, ohne ein Gleichgewicht zu verlieren, so dass die Kerndrähte ausgezeichnet voneinander gelöst oder aufgelockert und die voneinander gelösten oder aufgelockerten Kerndrähte allmählich in eine flache Form aufgespreizt werden. Somit befinden sich die Leitungsdrahtteile von beiden isolierten Leitungen an mehreren Stellen im Kontakt miteinander, so dass ein Verbindungszustand mit einer ausgezeichneten elektrischen Stromleiteigenschaft und mit einem niedrigen Kontaktwiderstand erhalten werden kann. Folglich ist keine spezielle Behandlung der Harzplättchen notwendig, und ein Verbindungszustand mit einer ausgezeichneten elektrischen Stromleiteigenschaft kann zu einem geringen Preis stabil erzielt werden.

Mindestens eines der Harzplättchen kann Leitungshalteteile enthalten, um den Kreuzungswinkel der beiden isolierten Leitungen im Überlappungsbereich auf einen gewünschten Winkel zu beschränken.

Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion ist es mittels der in den Harzplättchen vorgesehenen Leitungshalteteile leicht möglich, den Kreuzungswinkel auf einen gewünschten Winkel einzustellen, ohne andere Elemente, wie beispielsweise den Amboss, mit einer Einrichtung zum Beschränken des Kreuzungswinkels zu versehen.

Mindestens eines der Harzplättchen kann aus einem transparenten Material hergestellt werden.

Mit dieser Konstruktion kann das Aufspreizen der Kerndrähte in den Verbindungsbereichen visuell überprüft werden. Somit kann eine Vereinfachung der Qualitätsprüfung erreicht werden.

Die Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen kann ferner ein schützendes Gehäuse umfassen, um den Überlappungsbereich der beiden Leitungen sowie benachbarte Bereiche derselben zu umhüllen. Das schützende Gehäuse kann einen Gehäusekörper und einen Deckelkörper enthalten, wobei eine Seite des Gehäusekörpers offen sein kann und wobei der Deckelkörper dazu dienen kann, die Öffnung des Gehäusekörpers zu verschließen. Die Harzplättchen können jeweils einstückig mit dem Gehäusekörper und dem Deckelkörper ausgebildet sein. Und mindestens entweder der Gehäusekörper oder der Deckelkörper können vorstehende Teile enthalten, um den Kreuzungswinkel der beiden Leitungen im Überlappungsbereich auf einen gewünschten Winkel zu beschränken.

Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion werden die beiden Harzplättchen miteinander verschmolzen, um die Verbindungsbereiche mit ihrem leitenden Verbindungszustand zu versiegeln, und gleichzeitig wird der Gehäusekörper mit dem Deckelkörper verbunden. Somit sind die Verbindungsbereiche und die benachbarten Bereiche von einer schützenden Umhüllung umgeben. Das heißt, durch Miteinander-Verschmelzen der beiden Harzplättchen werden die Verbindungsbereiche der beiden isolierten Leitungen versiegelt bzw. abgedichtet, und gleichzeitig wird der Gehäusekörper des schützenden Gehäuses mit dem Deckelkörper verbunden. Somit ist zum Verbinden des Gehäusekörpers mit dem Deckelkörper kein weiterer Verfahrensschritt erforderlich, und die Anzahl von Verfahrensschritten nimmt trotz einer größeren Anzahl von Teilen nicht zu. Durch das schützende Gehäuse kann zudem ein Schutz der Verbindungsbereiche und der benachbarten Bereiche erreicht werden.

Überdies kann ein gewünschter Kreuzungswinkel der beiden isolierten Leitungen aufrechterhalten werden, weil diese während der Ultraschallerregung festgehalten werden. Somit bleiben die Verbindungsbereiche nach der Versiegelung in leitendem Kontakt miteinander, während sie sich unter dem gewünschten Kreuzungswinkel kreuzen. Somit ist eine stabile elektrische Leistungsfähigkeit erreichbar.

Die überstehenden Teile können so geformt sein, dass sie beide Seitenwände aufweisen. Und die beiden isolierten Leitungen können in Berührung mit den Wänden stehen und von diesen umgebogen werden, so dass sie einander unter dem gewünschten Kreuzungswinkel kreuzen. Weiter können die überstehenden Teile so angeordnet sein, dass sie den Harzplättchen benachbart einander gegenüberliegen.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion sind die Verbindungsbereiche der beiden isolierten Leitungen also derart angeordnet, dass sich die Leitungen auf dem Harzplättchen zwischen den überstehenden Teilen, die so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen, unter dem gewünschten Winkel kreuzen. Weil die überstehenden Teile den Harzplättchen benachbart angeordnet sind, kann die Breite der überstehenden Teile (die Breite zwischen den beiden Seitenwänden), die notwendig ist, um einen gewünschten Kreuzungswinkel zu erhalten, auf einen kleinen Wert festgesetzt werden, so dass die überstehenden Teile in einer kompakten Weise ausgestaltet werden können. Fnern wird ein Abstand zwischen den gegenüberliegenden überstehenden Teilen verkleinert, so dass der Kreuzungszustand der Verbindungsbereiche stabil aufrechterhalten werden kann.

Mindestens entweder der Gehäusekörper oder der Gehäusedeckel können Leitungseinführbereiche enthalten, um die beiden isolierten Leitungen durch die Leitungseinführbereiche parallel von außen in das schützende Gehäuse einzuführen bzw. aus diesem herauszuführen.

Dadurch, dass gemäß der oben beschriebenen Konstruktion die beiden isolierten Leitungen, die sich im Überlappungsbereich unter dem gewünschten Winkel kreuzen, parallel durch die Leitungseinführbereiche in das schützende Gehäuse eingeführt bzw. aus diesem herausgeführt werden, ist es möglich, eine solche Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen bereitzustellen, die vorzugsweise als Kabelbaum ausgeführt werden kann.

Der Gehäusekörper und der Gehäusedeckel können über ein Scharnierteil hinweg einstückig miteinander ausgebildet werden.

Aufgrund dieser Konstruktion kann der Deckelkörper durch Verschwenken um den Scharnierteil leicht mit der Öffnung des Gehäusekörpers in Eingriff gebracht werden. Überdies werden durch diesen Eingriff die beiden auf dem Gehäusekörper und dem Deckelkörper ausgebildeten Harzplättchen jeweils so angeordnet, dass ihre Schmelzoberflächen einander gegenüberliegen. Das heißt, weil der Gehäusekörper und der Deckelkörper über das Scharnierteil hinweg einstückig miteinander geformt sind, wird die Handhabung der Teile erleichtert. Außerdem kann der Deckelkörper mit der Öffnung des Gehäusekörpers in Eingriff gebracht werden, indem man lediglich den Deckelkörper um den Scharnierteil verschwenkt. Somit ist eine Positionierung von jeweiligen Teilen nicht notwendig, was die Montagearbeit vereinfacht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Verbindungsbereich der Fig. 1;

Fig. 3A zeigt eine geschnittene, etwa neunfach vergrößerte Seitenansicht, welche schematisch den Zustand von Harzplättchen, die gerade zusammengepresst und erregt werden, gleich nach dem Verbinden darstellt;

Fig. 3B zeigt eine geschnittene, etwa dreißigfach vergrößerte Seitenansicht, welche schematisch einen Zustand von Harzplättchen, die gerade zusammengepresst und erregt werden, gleich nach dem Verbinden darstellt;

Fig. 4A zeigt eine geschnittene, etwa neunfach vergrößerte Seitenansicht, welche schematisch einen Zustand während des Verbindens der zusammengepressten und erregten Harzplättchen darstellt;

Fig. 4B zeigt eine geschnittene, etwa dreißigfach vergrößerte Seitenansicht, welche schematisch einen Zustand während des Verbindens der zusammengepressten und erregten Harzplättchen darstellt;

Fig. 5A zeigt eine geschnittene, etwa neunfach vergrößerte Seitenansicht, welche schematisch einen Zustand nach dem Verbinden der zusammengepressten und erregten Harzplättchen darstellt;

Fig. 5B zeigt eine geschnittene, etwa dreißigfach vergrößerte Seitenansicht, welche schematisch einen Zustand nach dem Verbinden der zusammengepressten und erregten Harzplättchen darstellt;

Fig. 6A zeigt eine geschnittene, etwa neunfach vergrößerte Seitenansicht, welche zum Vergleich schematisch einen Zustand gleich nach dem Verbinden von Harzplättchen bei einem Kreuzungswinkel von etwa 30° darstellt;

Fig. 6B zeigt eine geschnittene, dreißigfach vergrößerte Seitenansicht, welche zum Vergleich schematisch einen Zustand gleich nach dem Verbinden der Harzplättchen bei einem Kreuzungswinkel von etwa 30° darstellt;

Fig. 7 ist eine geschnittene, etwa dreißigfach vergrößerte Seitenansicht, welche zum Vergleich schematisch einen Zustand nach dem Verbinden der Harzplättchen bei einem Kreuzungswinkel von etwa 30° darstellt;

Fig. 8 ist ein Schaubild, welches eine Beziehung zwischen dem Kreuzungswinkel und dem Kontaktwiderstand zeigt;

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Verbindungsanordnung der isolierten Leitungen gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linien X-X in Fig. 9;

Fig. 11A ist eine perspektivische Ansicht eines geöffneten Zustands eines schützenden Gehäuses zur Verwendung bei einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung;

Fig. 11B ist eine perspektivische Ansicht von wesentlichen Teilen der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung, nachdem zwei isolierte Leitungen miteinander verbunden wurden; und

Fig. 12 ist eine Draufsicht, welche den Zustand der leitenden Verbindung der Kerndrähte von zwei isolierten Leitungen gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen gemäß dieser ersten Ausführungsform zeigt. Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Verbindungsbereich der Fig. 1. Die Fig. 3 bis 5 sind geschnittene Seitenansichten, welche schematisch einen Zustand eines Harzplättchens zeigen, das gerade einem Druck und einer Erregung ausgesetzt ist. Die Fig. 3A und 3B zeigen einen Zustand gleich nach dem Beginn des Verbindens. Die Fig. 4A und 4B zeigen einen Zustand während des Verbindens. Und die Fig. 5A und 5B zeigen einen Zustand nach der Fertigstellung der Verbindung. Die Fig. 3A, 4A, 5A zeigen jeweils einen etwa neunfach vergrößerten Zustand und die Fig. 3B, 4B, 5B zeigen jeweils einen etwa dreißigfach vergrößerten Zustand. Die Fig. 6A, 6B und 7 sind geschnittene Seitenansichten, welche zum Vergleich schematisch einen Zustand von Harzplättchen bei einem Kreuzungswinkel von etwa 30° zeigen. Die Fig. 6A und 6B zeigen einen Zustand gleich nach dem Beginn des Verbindens. Und Fig. 7 zeigt einen Zustand nach der Fertigstellung der Verbindung. Fig. 6A zeigt einen etwa neunfach vergrößerten Zustand, und Fig. 6B zeigt einen etwa dreißigfach vergrößerten Zustand. Fig. 8 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen Kreuzungswinkel und Kontaktwiderstand zeigt.

Gemäß dieser in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform werden zwei isolierte Leitungen W1, W2, von denen jede einen Leitungsdrahtteil 1 und einen Ummantelungsteil 3 umfasst, der aus Harz geformt ist und den äußeren Umfang des Leitungsdrahtteils 1 überzieht, in Verbindungsbereichen (Überlappungsbereich) S derselben leitend miteinander verbunden. Die jeweiligen Leitungsdrahtteile 1 der isolierten Leitungen W1, W2 bestehen jeweils aus sieben Kerndrähten (vergleiche Fig. 2).

Um zwei isolierte Leitungen W1, W2 zu verbinden, wird ein Paar Harzplättchen 13, 15, die aus Harzmaterialien 11 bestehen, ein Horn zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen (nicht dargestellt) und ein Amboss (nicht dargestellt) zum Halten der isolierten Leitungen W1 und W2 und der Harzplättchen 13, 15 während des Verbindens verwendet. Der Amboss besitzt einen Bohrungsteil, der nach oben offen ist und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, sowie zwei Paare von Nutbereichen zur Aufnahme der isolierten Leitungen W1, W2. Die Nutenbereiche liegen im Wesentlichen in Bezug zur Mitte des Bohrungsteils jeweils einander gegenüber. Diese vier Nutbereiche sind auf derselben Seite wie der Bohrungsteil offen, und die einander gegenüberliegenden Nutbereiche stehen durch den Bohrungsteil miteinander in Verbindung. Ein Kreuzungswinkel von Linien, welche die einander jeweils gegenüberliegenden Nutbereiche verbinden, ist der Kreuzungswinkel θ, unter dem die isolierten Leitungen W1, W2 leitend miteinander verbunden werden. Dieser Winkel ist auf einen Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° eingestellt (90° bei dieser ersten Ausführungsform). Weil die Konstruktion des Horns und des Ambosses im Wesentlichen dieselbe wie eine konventionelle Konstruktion ist, wird eine ausführliche Beschreibung derselben weggelassen.

Die beiden Harzplättchen 13, 15 sind jeweils zu einer kreisförmigen Gestalt geformt, die einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Bohrung des Ambosses aufweist, und enthalten anders als im herkömmlichen Fall kein Lötmittel. Die Harzplättchen 13, 15 sind aus Acrylharz, ABS(Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat)-Harz, PC(Polycarbonat)-Harz, PVC(Polyvinylchlorid)-Harz, PE(Polyethylen)-Harz, PEI (Polyetherimid), PBT (Polybutylenterephthalat) oder dergleichen hergestellt. Allgemein ist das Material härter als Vinylchlorid, das im Ummantelungsteil 3 Verwendung findet. Im Hinblick auf die Eignung dieser Harze zur Verwendung für die Harzplättchen 13, 15 ist im Hinblick auf die Leitfähigkeit und Stabilität der Leitfähigkeit die Anwendbarkeit für sämtliche der Harze erkennbar, und beurteilt man sie auch nach dem Aussehen und der Isolierleistung, so sind besonders PEI-Harze und PBT-Harze geeignet.

Die jeweiligen Harzplättchen 13, 15 weisen Schmelzoberflächen 13a, 15a auf (vergleiche Fig. 3 bis 5), die miteinander in Berührung gebracht werden, wenn die Harzplättchen im Bohrungsteil des Ambosses vertikal miteinander überlappt werden, und die Verbindungsbereiche S. in denen sich zwei isolierte Leitungen W1, W2 kreuzen, sind in der Mitte der Schmelzoberflächen 13a, 15a angeordnet.

Um die beiden isolierten Leitungen W1, W2 zu verbinden, werden zuerst die isolierten Leitungen W1, W2 in den Verbindungsbereichen S miteinander überlappt oder übereinandergelegt, und die überlappten Verbindungsbereiche S werden zwischen dem Paar Harzplättchen 13, 15 vertikal, d. h. senkrecht zur Ebene der Leitungen W1, W2 in den Nutbereichen eingeklemmt. Genauer gesagt, wird zuerst ein Harzplättchen 15 in den Bohrungsteil des Ambosses eingeführt, so dass seine Schmelzoberfläche 15a nach oben gerichtet ist, und dann wird eine isolierte Leitung W1 in die Nutbereiche eines Paars von gegenüberliegenden Nutbereichen eingelegt, so dass sie über dem Harzplättchen 15 angeordnet ist. Danach wird die andere isolierte Leitung W2 in die gegenüberliegenden Nutbereiche des anderen Paars von Nutbereichen eingelegt. Schließlich wird das andere (obere) Harzplättchen 13 in den Bohrungsteil eingeführt, wobei seine Schmelzoberfläche 13a nach unten gerichtet ist. Die beiden isolierten Leitungen W1, W2 sind so angeordnet, dass sich die jeweiligen Verbindungsbereiche S in der Mitte des Bohrungsteils überkreuzen. Folglich werden die Verbindungsbereiche S in der Mitte der Schmelzoberflächen 13a, 15a des oberen und des unteren Harzplättchens 13, 15 zwischen diesen in Überlappungsrichtung vertikal eingeklemmt. Unter dieser Bedingung ist der Kreuzungswinkel θ zwischen den mit Kerndrähten versehenen Leitungen W1, W2 auf im wesentlichen 90° begrenzt, welches ein Kreuzungswinkel der jeweils gegenüberliegenden Nutbereiche der beiden Paare von Nutbereichen ist.

Anschließend werden die Ummantelungsteile 3 in den Verbindungsbereichen S der isolierten Leitungen durch Ultraschallschwingungen geschmolzen, so dass sie aufgelöst werden. Außerdem werden die Leitungsdrahtteile 1 (Kerndrähte) der isolierten Leitungen W1, W2 im Verbindungsbereich S in leitenden Kontakt miteinander gebracht, indem man die isolierten Leitungen durch Druck auf die Ober- bzw. Unterseite der Harzplättchen 13 bzw. 15 aufeinander presst. Danach werden die beiden Harzplättchen 13, 15 an den Schmelzoberflächen 13a, 15a miteinander verschmolzen, um den Verbindungsbereich S zu versiegeln (vergleiche Fig. 3 bis 5).

Speziell wird das Horn auf die Oberseite (andere Seite) des zuletzt eingeführten oberen Harzplättchens 13 eingeführt, und die Verbindungsbereiche S werden mit Ultraschallschwingungen erregt und von der Ober- bzw. Unterseite des oberen und unteren Harzplättchens 13, 15 her zwischen dem Horn und dem Amboss zusammengepresst. Das Zusammenpressen der Verbindungsbereiche S erfolgt, indem man das Horn in Richtung des Ambosses drückt, und die Druckrichtung stimmt mit der Überlappungsrichtung der isolierten Leitungen überein.

Wenn die Harzmaterialien 11 durch die Ultraschallschwingungen miteinander verschmolzen werden, erfolgt die Erregung mit den Ultraschallschwingungen vorzugsweise in einer Richtung, welche die Verbindungsfläche der Harzmaterialien 11 im Wesentlichen senkrecht schneidet, weil dies für die besten Verschmelzungszustände sorgt. Daher wird die Richtung der Erregung der Verbindungsbereiche S auf eine Richtung eingestellt, welche die einander gegenüberliegenden Oberflächen 13a, 15a der Harzplättchen 13, 15 kreuzt. Das heißt, die Erregungsrichtung wird so eingestellt, dass sie mit der Überlappungsrichtung der isolierten Leitungen W1, W2, also der Richtung, in der diese übereinanderliegen, übereinstimmt. Mit dieser Anordnung werden Längsschwingungen aus dem Horn erzeugt.

Wenn die Verbindungsbereiche S in dem obigen Zustand zusammengepresst und erregt werden, werden zuerst die Ummantelungsteile 3 geschmolzen, und die Leitungsdrahtteile 1 der isolierten Leitungen W1, W2 werden im Verbindungsbereich S zwischen den Harzplättchen 13 und 15 freigelegt. Dabei werden die geschmolzenen Ummantelungsteile 3 aus der Mitte der Harzplättchen 13, 15 heraus nach außen extrudiert, weil die Verbindungsbereiche S von der Ober- und Unterseite her zusammengepresst werden, so dass die Leitungsdrahtteile 1 am besten freigelegt und sicher in leitenden Kontakt miteinander gebracht werden. Wie die Druck- oder Zusammenpressrichtung wird die Richtung der Erregung der Verbindungsbereiche S so eingestellt, dass sie mit der Überlappungsrichtung der isolierten Leitungen W1, W2 übereinstimmt, so dass das Extrudieren der geschmolzenen Ummantelungsteile 3 aus der Mitte der Harzplättchen 13, 15 heraus nach außen erfolgt.

Wenn das Zusammenpressen und Erregen der Verbindungsbereiche S fortgesetzt wird, nachdem die Ummantelungsteile 3 geschmolzen sind, werden anschließend die Harzplättchen 13, 15 geschmolzen, so dass die Schmelzoberflächen 13a, 15a der beiden Harzplättchen 13, 15 miteinander verschmolzen werden. Dabei werden die Ummantelungsteile 3, die an die Leitungsdrahtteile 1, welche in leitenden Kontakt miteinander gebracht werden, angrenzen, mit den Harzplättchen 13, 15 verschmolzen. Und die äußeren Umfangsflächen der in leitenden Kontakt miteinander gebrachten Leitungsdrahtteile 1 werden mit dem Material der geschmolzenen Harzplättchen 13, 15 überzogen (vergleiche Fig. 1).

Weil der Kreuzungswinkel θ zwischen den isolierten Leitungen W1 und W2 auf 90° eingestellt ist, wird eine von den Harzplättchen 13, 15 ausgehende Kraft unter Erhaltung eines Gleichgewichts im Wesentlichen gleichmäßig oder gleichstark auf die isolierten Leitungen W1, W2 (Kerndrähte des Leitungsdrahtteils 1) aufgebracht, wenn die Verbindungsbereiche S zusammengepresst und erregt werden. Infolgedessen werden zuerst die Kerndrähte voneinander gelöst oder aufgelockert, und die voneinander gelösten oder aufgelockerten Kerndrähte werden allmählich aufgespreizt, so dass sie flach werden (vergleiche Fig. 3 bis 5). Folglich werden die flachgedrückten Kerndrähte der Leitungsdrahtteile 1 der beiden isolierten Leitungen W1, W2 an mehreren Stellen miteinander in Kontakt gebracht (vergleiche Fig. 2).

Es wird nun ein Beispiel von Ergebnissen der Versuche dargestellt. Man hat festgestellt, dass die Anzahl von Kontaktpunkten zwischen den Kerndrähten der beiden isolierten Leitungen W1, W2 30 Kontaktpunkte übersteigt, wenn der Kreuzungswinkel θ 90° beträgt. Dies zeigt, dass die Leitungen an sehr vielen Punkten miteinander im Kontakt stehen, weil die maximale Anzahl von Kontaktpunkten 49 ist (vergleiche Fig. 2), wenn man sieben Kerndrähte mit sieben anderen Kerndrähten in Kontakt treten lässt.

Wenn man ferner einen Prozentsatz eines Auftretens eines unausgeglichenen Aufspreizens der Kerndrähte betrachtet, wenn der Kreuzungswinkel θ in einem Bereich zwischen 90° und 30° verändert wird, ist dieser 0% in einem Bereich zwischen 90° und 60° und ein solch geringer Wert wie 11%, wenn der Kreuzungswinkel 45° beträgt. Jedoch hat man festgestellt, dass der Prozentsatz ein solch hoher Wert wie 89% ist, wenn der Kreuzungswinkel 30° beträgt. Wenn der Kreuzungswinkel θ klein ist (etwa 30°), wie zum Vergleich in den Fig. 6 und 7 dargestellt, dringen die Kerndrähte der oberen isolierten Leitung W2 leicht zwischen die Kerndrähte der unteren isolierten Leitung W1 ein, so dass eine von den Harzplättchen 13, 15 aufgebrachte Kraft unter Verlust des Gleichgewichts ungleichmäßig einwirkt. Wenn andererseits der Kreuzungswinkel groß ist (90°), wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, ist es unwahrscheinlich, dass die Kerndrähte der oberen isolierten Leitung W2 zwischen die Kerndrähte der unteren isolierten Leitung W1 eindringen. Dies ist der Grund dafür, dass eine von den Harzplättchen 13, 15 aufgebrachte Kraft unter Erhaltung des Gleichgewichts gleichmäßig einwirkt.

Wenn man durch Versuche eine Beziehung zwischen dem Kreuzungswinkel θ und dem Kontaktwiderstand erhält, wie in Fig. 8 dargestellt, ist der Kontaktwiderstand kleiner als 5 mΩ, wenn der Kreuzungswinkel θ 90° bis 45° beträgt. Wenn der Kreuzungswinkel kleiner als 45° wird, steigt der Kontaktwiderstand stark an, und bei 30° übersteigt der Kontaktwiderstand 5 mΩ.

Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, dass die Bedingungen des Aufspreizens der Kerndrähte verschlechtert werden, wenn der Kreuzungswinkel θ von 90° weg verkleinert wird, so dass die Anzahl von Kontaktpunkten zwischen den Kerndrähten verringert wird, und dann nimmt der Kontaktwiderstand zu. Ein Bereich des Kreuzungswinkels θ, in dem ein stabiler leitender Kontakt mit einem geringen Kontaktwiderstand erreicht werden kann, beträgt vorzugsweise 90° ± 45° (45° bis 135°). Am geeignetsten ist insbesondere 90°.

Gemäß dem Verbindungsverfahren dieser ersten Ausführungsform können die isolierten Leitungen W1, W2 in den Verbindungsbereichen S in leitenden Kontakt miteinander gebracht werden, indem man die Harzplättchen 13, 15 mit Ultraschallschwingungen erregt und von außen her zusammenpresst, nachdem sich die isolierten Leitungen W1, W2 in den Verbindungsbereichen S überlappen und die Verbindungsbereiche S durch ein Paar der Harzplättchen 13, 15 eingeklemmt sind, so dass der Ummantelungsteil 3 geschmolzen und aufgelöst wird. Beim leitenden Verbinden der isolierten Leitungen W1, W2 ist es somit nicht notwendig, den Ummantelungsteil 3 zu entfernen, und man kann eine leitende Verbindung durch einen einfachen Vorgang herstellen.

Gemäß dem Verbindungsverfahren und der dadurch erhaltenen Verbindungsanordnung werden ferner das obere und untere Harzplättchen 13, 15 miteinander verschmolzen, um die Verbindungsbereiche S zu versiegeln, nachdem die isolierten Leitungen W1, W2 in den Verbindungsbereichen S leitend miteinander verbunden sind. Somit kann durch die geschmolzenen und hart gewordenen Harzplättchen 13, 15 eine hohe mechanische Festigkeit in den Verbindungsbereichen S erzielt werden.

Weil die Harzplättchen 13, 15 nur solche Abmessungen aufzuweisen brauchen, die es ermöglichen, die Verbindungsbereiche S so einzuklemmen, dass sie von oben und unten in einen leitenden Kontakt gebracht werden, kann die für die Verbindung notwendige Fläche auf eine kleine Fläche begrenzt werden. Weil die Verbindungsbereiche S durch die Harzplättchen 13, 15 versiegelt werden, ist es überdies möglich, eine ausreichende Isolierung sicherzustellen.

Durch solch eine hohe mechanische Festigkeit und eine ausreichende Isolierung kann somit die Leiteigenschaft zwischen den isolierten Leitungen W1, W2 in den Verbindungsbereichen S stabilisiert werden.

Außerdem werden die isolierten Leitungen W1, W2 von dem Paar Harzplättchen 13, 15 in ihrer Überlappungsrichtung eingeklemmt, und die Verbindungsbereiche S werden zwischen dem Horn und dem Amboss von der Außenseite der Harzplättchen 13, 15 her, d. h. von deren Breitseiten her, aufeinandergepresst und erregt. Und die Richtung des Aufeinanderpressens ist so eingestellt, dass sie dieselbe Richtung ist, wie die Richtung, in der die isolierten Leitungen W1, W2 miteinander überlappt werden. Somit werden die geschmolzenen Ummantelungsteile 3 aus dem mittleren Teil der Harzplättchen 13, 15 heraus nach außen extrudiert, wenn auf den Verbindungsbereich S ein Druck ausgeübt wird, so dass die Leitungsdrahtteile 1 ausgezeichnet freigelegt werden, wodurch man einen sicheren leitenden Kontaktzustand erhält. Weil die Richtung der Erregung des Verbindungsbereichs S in gleicher Weise wie die Richtung des Aufeinanderpressens auf dieselbe Richtung eingestellt wird, wie die Richtung, in der die isolierten Leitungen W1, W2 miteinander überlappt werden, ist es möglich, einen ausgezeichneten Schmelzzustand der Harzplättchen 13; 15 zu erhalten und einen Vorgang eines Herausdrückens der Ummantelungsteile 3 zu verbessern.

Fernerhin wird der Kreuzungswinkel θ zwischen den isolierten Leitungen W1, W2 so eingestellt, dass er in einem Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° liegt, in dem ein von dem Harzplättchen 13, 15 aufgebrachter Druck ohne Verlust einer Ausgewogenheit oder eines Gleichgewichts im Wesentlichen gleichmäßig auf die Kerndrähte einwirkt, so dass sie ausgezeichnet voneinander gelöst werden, wobei die Leitungsdrahtteile 1 der isolierten Leitungen W1, W2 an mehreren Stellen miteinander in Kontakt gebracht werden. Folglich kann ein stabiler Verbindungszustand mit einer ausgezeichneten elektrischen Eigenschaft erreicht werden. Insbesondere wird der Kreuzungswinkel θ bei dieser ersten Ausführungsform auf 90° eingestellt, da die Kerndrähte bei diesem Winkel am besten voneinander gelöst oder gelockert werden können. Somit ist es möglich, eine Verbesserung und Stabilisierung der elektrischen Eigenschaft zu erzielen.

Anders als im herkömmlichen Fall ist keine spezielle Behandlung der beiden Harzplättchen 13, 15 erforderlich, wie beispielsweise das Einbetten von Lot. Somit können sie preiswert konstruiert werden. Anders als in einem Fall, in dem Lot vorgesehen ist, wird zudem in den Verbindungsbereichen S kein Flussmittel erzeugt, so dass die Zuverlässigkeit der elektrischen Leistungsfähigkeit der Verbindung nicht beeinträchtigt wird.

Durch Herstellung von mindestens einem der Harzplättchen 13, 15 aus einem durchsichtigen Material, ist es weiter möglich, das Aufspreizen der Kerndrähte in den Verbindungsbereichen S visuell zu überprüfen. Somit kann der Zustand der leitenden Verbindung zwischen den isolierten Leitungen W1, W2 visuell erkannt werden, wodurch die Qualitätsprüfung vereinfacht wird.

Es ist möglich, Harzplättchen 13, 15 zu verwenden, die im Zeitpunkt des Schmelzens eine verhältnismäßig niedrige Viskosität aufweisen. Wenn die Harzplättchen 13, 15 geschmolzen werden, so dass sie den Verbindungsbereich S umgeben, können die geschmolzenen Harzplättchen 13, 15 dann in Zwischenräume zwischen mehreren Kerndrähten eindringen, welche den Leitungsdrahtteil 1 in den zum Verbindungsbereich S benachbarten Bereichen der isolierten Leitungen W1, W2 bilden, um in diesen Bereichen zwischen den Ummantelungsteilen 3 der isolierten Leitungen W1, W2 und den Kerndrähten gebildete Zwischenräume oder zwischen den Kerndrähten selbst gebildete Zwischenräume mit Harzmaterial 11 zu füllen. Dadurch erzielt man eine Versiegelungs- oder Abdichtungswirkung gegen den Eintritt von Wasser ins Innere der isolierten Leitungen W1, W2. Zum Beispiel in einem Fall, in dem ein Ende der isolierten Leitungen W1, W2 mit einem Teil verbunden wird, das einen wasserdichten Abschluss erfordert (wasserdicht gekapseltes Teil), und ihr anderes Ende mit einem Teil verbunden wird, das keinen wasserdichten Abschluss erfordert (nicht-wasserdicht gekapseltes Teil), tritt Wasser oder dergleichen aufgrund von Kapillarphänomenen vom anderen Ende aus ins Innere der isolierten Leitungen W1, W2 ein und fließt innerhalb der isolierten Leitungen W1, W2. Jedoch wird durch die zuvor erwähnte Abdichtungswirkung gegen Wasser verhindert, dass Wasser bis zu dem einen Ende vordringt. Somit ist es möglich, eine Wasserdichtigkeit am einen Ende sicherzustellen, ohne das andere Ende mit einem wasserdichten Aufbau zu versehen. Das heißt, wenn die beiden Enden der isolierten Leitungen W1, W2 mit dem wasserdicht gekapselten Teil bzw. mit dem nicht-wasserdicht gekapselten Teil verbunden werden, ist es mittels eines einfachen und preiswerten Verfahrens und einer einfachen und preiswerten Anordnung möglich, im wasserdicht gekapselten Teil eine Wasserdichtigkeit sicherzustellen, ohne den nicht-wasserdicht gekapselten Teil mit einem wasserdichten Aufbau zu versehen.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen gemäß dieser zweiten Ausführungsform zeigt. Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linien X-X von Fig. 9. Dieselben Komponenten wie bei der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform sind mit denselben Bezugsziffern versehen und ihre Beschreibung wird weggelassen.

Gemäß dieser zweiten Ausführungsform ist das untere Harzplättchen 45 mit Leitungsaufnahmenuten 53 versehen, welche Leitungshalteelemente bilden, um den Kreuzungswinkel θ in den Verbindungsbereichen S zwischen den beiden isolierten Leitungen W1, W2 auf einen gewünschten Winkel zu beschränken.

Das untere Harzplättchen 45 umfasst einen Plättchenkörper 47, der von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt ist und bei dem seine Oberseite eine Schmelzoberfläche 47a ist, einen in einer Ringform um den Plättchenkörper 47 herum ausgebildeten Umfangsteil 51, sowie einen zwischen dem Plättchenkörper 47 und dem Umfangsteil 51 ausgebildeten Nutteil 49, der nach oben offen und in einer Ringform ausgebildet ist. Der Umfangsteil 51 weist zwei Paare von Leitungsaufnahmenuten 53 (vier Positionen) auf, welche einander im Bezug zur Mitte der Schmelzoberfläche 47a gegenüberliegen und nach oben offen sind. Der Kreuzungswinkel zwischen zwei Linien, welche die beiden jeweils gegenüberliegenden Leitungsaufnahmenuten 53 verbinden, ist der Kreuzungswinkel θ, der beim leitenden Verbinden der isolierten Leitungen W1, W2 benutzt wird. Dieser Winkel θ wird so eingestellt, dass er wie bei der ersten Ausführungsform in einem Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° liegt (90° bei dieser zweiten Ausführungsform). Die Schmelzoberfläche 47a des Plättchenkörpers 47 ist in einer Position (Höhe) ausgebildet, die gegenüber einem Boden der Leitungsaufnahmenut 53 nach oben oder unten versetzt ist. Wenn die isolierten Leitungen W1, W2 in die einander gegenüberliegenden Leitungsaufnahmenuten 53 eingelegt sind und zusammengepresst werden, werden die isolierten Leitungen W1, W2 an den Randbereichen des Plättchenkörpers 47 und des Nutteils 49 umgebogen und dann in den Leitungsaufnahmenuten 53 aufgenommen, so dass sie vorübergehend festgehalten werden. Die beiden isolierten Leitungen W1, W2 kreuzen einander unter einem gewünschten Kreuzungswinkel θ im Wesentlichen in der Mitte der unteren Schmelzoberfläche 47a. Währenddessen ist das obere Harzplättchen 43 in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet, so dass seine Unterseite wie bei der ersten Ausführungsform eine Schmelzoberfläche 43a ist. Die obere bzw. untere Schmelzoberfläche 47a, 43a der Harzplättchen 45, 43 weisen im Wesentlichen die gleiche Gestalt und dieselben Abmessungen auf. Obwohl gemäß dieser zweiten Ausführungsform nur das untere Harzplättchen 45 mit den Leitungsaufnahmenuten 53 versehen ist, ist es möglich, beide Harzplättchen, d. h. sowohl das obere als auch das untere Harzplättchen 43, 45, oder nur das obere Harzplättchen 43 mit derartigen Leitungsaufnahmenuten 53 zu versehen.

Gemäß dieser zweiten Ausführungsform ist es mittels der im unteren Harzplättchen 45 vorgesehenen Leitungsaufnahmenuten 53 möglich, zusätzlich zu den Wirkungen der ersten Ausführungsform den Kreuzungswinkel θ auf einem beliebigen gewünschten Winkel einzustellen, ohne wie bei der ersten Ausführungsform im Amboss zusätzliche Nutbereiche bereitzustellen, um den Kreuzungswinkel θ zu beschränken.

Indem wie bei der ersten Ausführungsform mindestens eines der Harzplättchen 43, 45 aus einem transparenten Material hergestellt wird, ist es weiter möglich, den leitenden Verbindungszustand zwischen den isolierten Leitungen W1, W2 bis zu einen gewissen Maß visuell zu überprüfen. Und indem mit Ausnahme der Verbindungsbereiche S Zwischenräume zwischen benachbarten Kerndrähten mit dem Material der geschmolzenen Harzplättchen 43, 45 gefüllt werden, wenn die Harzplättchen 43, 45 nach dem Dazwischenklemmen der Verbindungsbereiche S miteinander verschmolzen werden, ist es möglich, eine Wasserabdichtungswirkung innerhalb der isolierten Leitungen W1, W2 sicherzustellen.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 11A ist eine perspektivische Ansicht eines geöffneten Zustands eines schützenden Gehäuses zur Verwendung bei der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung. Fig. 11B ist eine perspektivische Ansicht von wesentlichen Teilen der dritten Ausführungsform, nachdem zwei isolierte Leitungen miteinander verbunden wurden. Fig. 12 ist eine Draufsicht, die einen leitenden Kontaktzustand der Kerndrähte von zwei isolierten Leitungen gemäß dieser dritten Ausführungsform zeigt.

Diese dritte Ausführungsform besteht hauptsächlich aus einem Paar der Harzplättchen 13, 15 und einem schützenden Gehäuse 60 mit überstehenden Teilen 64, um den Kreuzungswinkel θ der beiden isolierten Leitungen W1, W2 auf einen gewünschten Winkel zu beschränken.

Das schützende Gehäuse 60 umfasst einen Gehäusekörper 61, in dem ein Leitungsaufnahmebereich 61a für zwei isolierte Leitungen W1, W2 so ausgebildet ist, dass er zu einer Seite hin offen ist, sowie einen in einer Plattenform ausgebildeten Deckelkörper 62 mit einem verdickten Teil 62a zum Verschließen einer Öffnung des Leitungsaufnahmebereichs 61a.

Von dem Paar Harzplättchen 13, 15 ist ein Harzplättchen 13 so ausgebildet, dass es als Einheit mit dem Deckelkörper 62 ausgebildet ist und im Wesentlichen in der Mitte einer Innenseite (der im geschlossenen Zustand innerhalb des Gehäuses 60 angeordneten Seite) des verdickten Teils 62a des Deckelkörpers 62 übersteht. Das andere Harzplättchen 15 ist so ausgebildet, dass es als Einheit mit dem Gehäusekörper 61 ausgebildet ist und im Wesentlichen in der Mitte eines Bodens des Leitungsaufnahmebereichs 61 übersteht. Die Harzplättchen 13, 15 weisen Schmelzoberflächen 13a, 15a auf, die etwas aus den Plättchen überstehen. Die Harzplättchen 13, 15 sind so konstruiert, dass die jeweiligen Schmelzoberflächen 13a, 15a einander gegenüberliegen, wenn der Deckelkörper 62 geschlossen ist.

Die überstehenden Teile 64 sind im Leitungsaufnahmebereich 61a des Gehäusekörpers 61 paarweise ausgebildet. Das heißt, das Paar überstehende Teile 64, 64 ist so ausgebildet, dass beide Teile Seitenwände 64a, 64a aufweisen, gegen die zwei isolierte Leitungen W1, W2 anliegen, wodurch sie so gebogen werden, dass sie in einen gewünschten Kreuzungswinkel aufweisen. Die beiden überstehenden Teile 64, 64 sind dem Harzplättchen 15 benachbart angeordnet und so verteilt, dass sie einander gegenüberliegen. An diesen überstehenden Teilen 64, 64 kann der Kreuzungswinkel durch einen Abstand zwischen den Seitenwänden 64a und 64a, das heißt durch eine Breite der überstehenden Teile 64, 64 gesteuert werden. Die überstehenden Teile 64, 64 sind mit einer solchen Breite ausgebildet, dass man einen gewünschten Kreuzungswinkel erhält. Dabei stehen die überstehenden Teile 64, 64 über die Schmelzoberfläche 15a des Harzplättchens 15 über und sind niedriger als ein Rand des Leitungsaufnahmebereichs 61. Beide Seitenwände 64a, 64a dieser überstehenden Teile 64, 64 besitzen die zuvor erwähnte Funktion.

Vorzugsweise sind bei dieser dritten Ausführungsform Leitungseinführbereiche 65 ausgebildet, um zwei isolierte Leitungen W1, W2 parallel in das Schutzgehäuse 60 hinein bzw. aus diesem heraus zu führen. Die Leitungseinführbereiche 65 werden gebildet, indem die beiden entgegengesetzten Enden des Leitungsaufnahmebereichs 61a, in dem die beiden überstehenden Teile 64, 64 angeordnet sind, jeweils mit U-förmigen Nuten versehen werden, die sich in derselben Richtung wie der Leitungsaufnahmebereich 61a öffnen und diese Enden durchsetzen. An jedem der beiden Enden des Leitungsaufnahmebereichs 61a sind zwei Leitungseinführbereiche 65 vorgesehen. Anpressteile 66 in Form quadratischer Säulen sind auf beiden Seiten des verdickten Teils 62a des Deckelkörpers 62 an Stellen ausgebildet, die den Leitungseinführbereichen 65 entsprechen. Die Anpressteile 60 dringen jeweils in die Leitungseinführbereiche 65 ein, um die isolierte Leitung W1 (W2) gegen den Boden der Nuten zu drücken und dort festzuklemmen, wenn der Deckelkörper 62 geschlossen wird.

Bei dieser dritten Ausführungsform sind der Gehäusekörper 61 und der Deckelkörper 62 vorzugsweise über ein Scharnierteil 63 hinweg einstückig miteinander ausgebildet.

Bei dieser dritten Ausführungsform mit dem oben beschriebenen Schutzgehäuse 60 erhält man eine Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen in der folgenden Weise.

Zuerst werden zwei isolierte Leitungen W1, W2 in den Gehäusekörper 61 eingelegt, wie in Fig. 11 dargestellt. Das heißt, die jeweiligen isolierten Leitungen W1, W2 werden derart eingelegt, dass sie sich mit ihren Verbindungsbereichen S im Wesentlichen in der Mitte der Schmelzoberfläche 15a des Harzplättchens 15 kreuzen, und dass sie an den an die Verbindungsbereiche S angrenzenden Bereichen entlang der beiden Seitenwände 64a der überstehenden Teile 64 umgebogen sind und mit den entsprechenden Leitungseinführbereichen 65 im Eingriff stehen. Die jeweiligen Verbindungsbereiche S der beiden isolierten Leitungen W1 und W2 werden von den beiden überstehenden Teilen 64, 64 derart festgehalten, dass sie sich unter einem gewünschten Kreuzungswinkel kreuzen.

Als nächstes wird der Deckelkörper 62 um den Scharnierteil 63 gedreht, und die Anpressteile 66 werden mit den Leitungseinführbereichen 65 in Eingriff gebracht. Dann wird der Leitungsaufnahmebereich 61a des Gehäusekörpers 61 mit dem Deckelkörper 62 verschlossen. In diesem Schließzustand werden die Verbindungsbereiche S von den Schmelzoberflächen 13a, 15a der Harzplättchen 13, 15 in deren Mitte vertikal in einer Überlappungsrichtung der Harzplättchen 13, 15 eingeklemmt.

Durch Ultraschallerregung kann dieselbe Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden, indem man wie bei der ersten Ausführungsform das Horn benutzt. Gemäß dieser Verbindungsanordnung, wie in Fig. 11B dargestellt, treten die beiden isolierten Leitungen W1, W2 an beiden Enden des schützenden Gehäuses 60 parallel in dieses ein, und zwar in einem Zustand, in dem die an die Verbindungsbereiche S angrenzenden Abschnitte der isolierten Leitungen beide mit den Leitungseinführbereichen 65 im Eingriff stehen und von den Anpressteilen 66 dort festgeklemmt werden.

Gemäß dieser dritten Ausführungsform können zusätzlich zu den Wirkungen der ersten Ausführungsform die folgenden besonderen Wirkungen erwartet werden.

Das heißt, die beiden Harzplättchen 13, 15 werden so miteinander verschmolzen, dass die Verbindungsbereiche S in einem Zustand versiegelt werden, in dem sie leitend verbunden sind, und in dem der Gehäusekörper 61 mit dem Deckelkörper verbunden 62 ist. Folglich sind die Verbindungsbereiche S und die benachbarten Bereiche vom schützenden Gehäuse 60 umschlossen und gegen jegliche äußere Kraft geschützt.

Ferner werden die beiden isolierten Leitungen W1, W2 durch die Ultraschallerregung an den überstehenden Teilen 64 befestigt, so dass sie in einem gewünschten Kreuzungswinkel festgehalten werden. Nach der Versiegelung oder Abdichtung befindet sich der Verbindungsbereich S im Zustand einer leitenden Verbindung, so dass die Kerndrähte 1 einander unter einem Kreuzungswinkel θ (bei dieser dritten Ausführungsform im Wesentlichen 90°) kreuzen, wodurch eine stabilisierte elektrische Leistungsfähigkeit erwartet wird.

Da die überstehenden Teile 64, 64 in der Nähe der Harzplättchen 15 angeordnet sind, kann eine Breite der überstehenden Teile 64, 64, die zum Erhalt eines gewünschten Kreuzungswinkel im Verbindungsbereich S notwendig ist, klein gehalten werden. Folglich ist es möglich, das schützende Gehäuse 60 kompakt auszubilden. Weiter wird ein Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden überstehenden Teilen 64 und 64 verkleinert, so dass im dazwischen angeordneten Verbindungsbereich S ein gewünschter Kreuzungswinkel stabil aufrechterhalten werden kann.

Gemäß dieser dritten Ausführungsform, wie in Fig. 11B dargestellt, sind weiter die beiden isolierten Leitungen W1, W2, bei denen sich die Verbindungsbereiche S unter einem gewünschten Kreuzungswinkel kreuzen, parallel durch die Leitungseinführbereiche 65 in das schützende Gehäuse 60 eingeführt. Dieses kann somit vorzugsweise als Kabelbaum verwendet werden.

Überdies sind gemäß dieser dritten Ausführungsform der Gehäusekörper 61 und der Deckelkörper 62 über den Scharnierteil 63 hinweg einstückig miteinander ausgebildet. Somit wird eine Handhabung der Teile erleichtert, und der Deckelteil 62 kann mit der Öffnung des Gehäusekörpers 61 in Eingriff gebracht werden, indem man ihn lediglich um den Scharnierteil 63 verschwenkt. Somit ist keine Positionierung der Teile notwendig, und die Montagearbeit kann vereinfacht werden.

Als Abwandlung dieser dritten Ausführungsform kann folgendes in Betracht gezogen werden.

Wenn mindestens eines der Harzplättchen 13, 15 aus einem durchsichtigen Material hergestellt wird, und dann ein Gehäuse 61 (oder ein Deckelkörper 62), in dem dieses Harzplättchen 15 (oder 13) angeordnet ist, ebenfalls aus einem durchsichtigen Material hergestellt wird, kann der Zustand der leitenden Verbindung der beiden isolierten Leitungen W1, W2 visuell überprüft werden, wodurch die Qualitätsprüfung vereinfacht wird.

Außerdem können die überstehenden Teile 64 und die Leitungseinführbereiche 65 auf dem Deckelkörper 62 vorgesehen sein. Ferner kann der Scharnierteil 63 abgetrennt werden, nachdem der Deckelkörper 62 mit dem Gehäusekörper 61 verbunden ist.

Claims (8)

1. Verfahren zum Verbinden von isolierten Leitungen, umfassend die Schritte:
Überlappen von zwei isolierten Leitungen (W1, W2), von denen jede einen aus einer Mehrzahl von Kerndrähten bestehenden Leitungsdrahtteil (1) und einen den äußeren Umfang des Leitungsdrahtteils (1) bedeckenden Ummantelungsteil (3) umfasst,
Einklemmen eines Überlappungsbereichs (S) der isolierten Leitungen (W1, W2) zwischen einem Paar Harzplättchen (13, 15; 43, 45),
Zusammenpressen und Erregen des von den Harzplättchen (13, 15; 43, 45) eingeklemmten Überlappungsbereichs (S) unter Verwendung eines Ultraschallschweißgeräts, so dass der Ummantelungsteil (3) geschmolzen und aufgelöst wird, um dadurch jeweils den Leitungsdrahtteil (1) freizulegen und die Leitungsdrahtteile (1) der isolierten Leitungen (W1, W2) im Überlappungsbereich (S) elektrisch leitend zu verbinden, und so dass das Paar Harzplättchen (13, 15; 43, 45) verschmolzen wird, um den verbundenen Überlappungsbereich (S) der isolierten Leitungen (W1, W2) mit den geschmolzenen Harzplättchen (13, 15; 43, 45) zu versiegeln, wobei
ein Kreuzungswinkel (θ) im Überlappungsbereich (5) der beiden isolierten Leitungen (W1, W2) auf einen Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° eingestellt wird.

2. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen, umfassend:

• - zwei überlappte isolierte Leitungen (W1, W2), von denen jede einen aus einer Mehrzahl von Kerndrähten bestehenden Leitungsdrahtteil (1) und einen den äußeren Umfang des Leitungsdrahtteils (1) bedeckenden Ummantelungsteil (3) umfasst,
• - einen Überlappungsbereich (S) der isolierten Leitungen (W1, W2), der zwischen einem Paar Harzplättchen (13, 15; 43, 45) eingeklemmt und zusammengepresst ist,
• - wobei in dem zwischen den Harzplättchen (13, 15; 43, 45) eingeklemmten und zusammengepressten Überlappungsbereich (S) der Ummantelungsteil (3) geschmolzen und aufgelöst ist, so dass die jeweiligen Leitungsdrahtteile (1) der isolierten Leitungen (W1, W2) freigelegt und im Überlappungsbereich (S) elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und das Paar Harzplättchen (13, 15; 43, 45) verschmolzen ist und den verbundenen Überlappungsbereich (S) der isolierten Leitungen (W1, W2) mit den geschmolzenen Harzplättchen (13, 15; 43, 45) versiegelt, wobei
• - ein Kreuzungswinkel (θ) im Überlappungsbereich (S) der beiden isolierten Leitungen (W1, W2) in einem Bereich von nicht weniger als 45° bis nicht mehr als 135° liegt.

3. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Harzplättchen (43, 45) Leitungshaltebereiche (53) enthält, um den Kreuzungswinkel (θ) der beiden isolierten Leitungen (W1, W2) im Überlappungsbereich (S) auf einen gewünschten Winkel zu beschränken.

4. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Harzplättchen (13, 15; 43, 45) aus einem transparenten Material hergestellt ist.

5. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
sie weiter ein Schutzgehäuse (60) zum Umhüllen des Überlappungsbereichs (S) der beiden Leitungen (W1, W2) sowie benachbarter Bereiche derselben umfasst, wobei
das Schutzgehäuse (60) einen Gehäusekörper (61) und einen Gehäusedeckel (62) enthält,
eine Seite des Gehäusekörpers (61) eine Öffnung aufweist, der Deckelkörper (62) dazu dient, die Öffnung des Gehäusekörpers (61) zu verschließen,
die Harzplättchen (13, 15) derart im Gehäusekörper (61) oder im Deckelkörper (62) ausgebildet sind, dass sie jeweils mit dem Gehäusekörper (61) oder dem Deckelkörper (62) eine Einheit bilden, und
mindestens entweder der Gehäusekörper (61) oder der Deckelkörper (62) überstehende Teile (64) enthält, um den Kreuzungswinkel (θ) der beiden Leitungen (W1, W2) im Überlappungsbereich (S) auf einen gewünschten Winkel zu beschränken.

6. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die überstehenden Teile (64) so ausgebildet sind, dass sie beide Seitenwände (64a) aufweisen,
die beiden isolierten Leitungen (W1, W2) in Berührung mit den Seitenwänden (64a) stehen und von diesen umgebogen werden, so dass sie einander unter dem gewünschten Kreuzungswinkel (θ) kreuzen, und
die überstehenden Teile (64) so angeordnet sind, dass sie den Harzplättchen (13, 15) benachbart einander gegenüberliegen.

7. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Gehäusekörper (61) oder der Deckelkörper (62) Leitungseinführbereiche (65) enthält, um die beiden isolierten Leitungen (W1, W2) parallel aus dem Schutzgehäuse (60) herauszuführen.

8. Verbindungsanordnung für isolierte Leitungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (61) und der Deckelkörper (62) über ein Scharnierteil (63) hinweg einstückig miteinander ausgebildet sind.