CN106132623B - 电阻焊接装置和电阻焊接方法以及用于凸出焊接的突起的形状 - Google Patents

Abstract

本发明提供可以在基于电阻焊接的导体的接合中判定接合的好坏的电阻焊接装置和电阻焊接方法以及适用于接合的好坏的判定等的用于凸出焊接的突起的形状，并同时通过在电动助力转向装置的导体的连接中使用上述电阻焊接装置、电阻焊接方法和用于凸出焊接的突起的形状，以便提高其电气可靠性和机械接合强度。本发明将移动量测定单元1007设置在电阻焊接装置1000，测定作为接合对象的导体1004与导体1005之间的接合前后的间隔，基于该间隔进行接合的好坏的评价，并且，为了易于确保上述接合后的导体之间的间隔，将由基座210和凸曲面230构成的突起200设置在作为上述连接对象的导体1005。

Description

电阻焊接装置和电阻焊接方法以及用于凸出焊接的突起的 形状

技术领域

本发明涉及一种电阻焊接装置。进一步详细而言，本发明涉及测定接合对象的接合前后的间隔并判定该接合的好坏的电阻焊接装置以及电阻焊接方法、适用于上述接合的好坏的判定并被设置在接合对象上的用于凸出焊接的突起的形状和将电阻焊接装置、电阻焊接方法以及用于凸出焊接的突起的形状应用于电动助力转向装置的导体的连接的技术。

背景技术

在现有技术中，使用通过凸出焊接、点焊接或其他种类的焊接来焊接诸如金属板之类的导体的电阻焊接装置。

这些电阻焊接装置向想要焊接的接合对象相互之间施加电流，使电流集中在该接合对象的接合部位，通过因电流集中在接合部位而产生的焦耳热使该接合部位上升到等于或高于接合可能温度，以便进行接合。

然后，在这样的电阻焊接装置中，因为需要施加用于接合的电流，所以接合对象为诸如金属之类的良导体，并且，为了电流的集中，上述接合对象的接合部位设有诸如突起之类的形状。

例如，专利文献1(日本特开平5-283139号公报)公开了一种不同种类的金属端子的电阻焊接方法。

上述专利文献1所记载的发明为用于使常规的平板状的不同种类的金属端子彼此之间可靠地熔敷的不同种类的金属端子的电阻焊接方法，其通过在热容量小的低融点金属端子上形成用于凸出焊接的突起，并且，使焊接时产生的上述突起的热释放在热容量大的高熔点金属板一侧，以便进行接合。进一步具体来说，上述专利文献1所记载的发明的特征在于：当利用电容器式直流电阻焊接机来瞬时施加大电流时，则热逃往热容量大的高熔点金属板一侧(热被释放在热容量大的高熔点金属板一侧)，因此，既可以防止热容量小的低融点金属端子的上述突起的过度的发热，又可以进行焊接。

另外，专利文献2(日本特表2010-510641号公报)所公开的发明示出了作为利用用于凸出焊接的突起的焊接的另一个例子。

具体来说，专利文献2所公开的发明为一种方法，其将复数个电池的连接部件从高价的镍板材换成铜合金板材，然后，为了防止铜在空气中氧化，在铜合金板材上镀上抗腐蚀涂层，并与电池连接起来；其取代价格竞争力低的镍，解决在焊接工序中引起的问题，以便获得提高生产性和降低缺陷的可能性的效果。进一步具体来说，因为铜的导电率高，所以在进行电阻焊接的时候，不是充分地产生热，尽管进行用于将铜与电极端子连接起来的焊接工序是非常困难的，在连接部件的一端形成经过压纹加工后的结构的话，则被供给的电流集中于经过压纹加工后的结构的突出部分。其结果是增加了突出部分的电阻值，热从该突出部分集中并产生，从而突出部分的温度达到融解温度。此时，通过向连接部件施加物理性的压力来进行焊接。还有，与突出部分相对置的凹陷部分的温度相比，突出部分的温度更迅速地达到融解温度，因此，可以阻止连接部件附着到焊接棒上。

另外，专利文献3(日本特开平6-36852号公报)公开了涉及印刷布线板的发明。上述专利文献3所记载的发明为一种连接到印刷布线板的端子的连接方法，其特征在于：通过在端子的先端部的连接面上设置凸部，而且让印刷布线板的导体电路的表面的端子的凸部紧贴并对其进行加压，同时还对其施加超声波振动，以便使凸部与导体电路进行金属扩散接合。还有，上述专利文献3所记载的发明所达到的技术效果为这样的效果，即：在使凸部与导体电路进行金属扩散接合的时候，所加的压力和超声波的振动集中在凸部，以便能够高效率地起到作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-283139号公报

专利文献2：日本特表2010-510641号公报

专利文献3：日本特开平6-36852号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，在上述专利文献1所记载的发明中，如果是热容量完全相同的金属端子彼此之间或再具有相同熔点的金属板彼此之间的话，就会出现制约条件，因此，未必可以防止由大电流而造成的用于凸出焊接的突起的过度的发热。

还有，在上述专利文献2所记载的发明中，由于经过压纹加工后的结构的突出部分的形状为半球形，而且没有特地考虑挤压余量(潰れ代)(推压的行程(押圧のストローク))，所以存在难以取得焊接的确认的问题。另外，在经过压纹加工后的结构的突出部分的形状为单纯的半球形的情况下，因为通电的断面面积不稳定，所以有可能焊接电流会泄漏。

还有，因为利用上述专利文献3所记载的发明的方法来进行的连接被用于半导体的内部连接，所以存在施加与功率设备(パワーデバイス)的输出相对应的高电流实质上是不可能的问题。另外，如上述专利文献3中所记载那样的仅仅是在接合电极的表面形成具有诸如圆筒形之类的形状的凸部的话，因为上述通电的断面面积从一开始就大，所以电极之间的接触不稳定，在因这个不稳定性而导致在焊接部分(ウェルド部分)产生的熔核(ナゲット)小的情况下，有可能会发生焊接不良，还有，如果焊接后的间隙比预测大的话，则有可能会造成焊接不足，并且端子会被折损。

因此，如上所述的各种现有技术不能充分适用于例如在被用于车辆的电动助力转向装置(EPS)中使用的电阻焊接部分需要电连接的可靠性和机械性的接合强度的装置。

另外，上述电动助力转向装置利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)，其将电动机的驱动力经由减速装置由齿轮或皮带等传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩，这样的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。

然后，通过这样的反馈控制等来控制上述电动助力转向装置的控制单元(ECU)被构成为以微控制单元(MCU)等为基干部件，例如，具有如图12所示的和如下所述的基本结构和功能。

也就是说，如图12所示，在上述微控制单元中，由构成上述电动助力转向装置的扭矩传感器15检测出的转向扭矩Th、由车速传感器17检测出的车速Vel和由转向角传感器19检测出的转向角θ被输入到作为控制运算装置的控制运算单元20中，来自电源电路单元的电源电压Vdd和用来停止装置的复位信号RS也被输入到控制运算单元20中，来自IGN电压监视单元13的点火电压也被输入到控制运算单元20中，来自电流检测电路43的反馈信号Im等也被输入到上述控制运算单元20中。另外，由该控制运算单元20运算出的电流指令值被输入到栅极驱动单元30中，由上述栅极驱动单元30基于上述电流指令值等生成的栅极驱动信号被输入到由FET的电桥结构构成的电动机驱动单元40中。

构成这样的电动机驱动单元40的逆变器由具有储能二极管(フリーホイールダイオード)的复数个FET构成，其由由U相的高侧FET2和低侧FET5构成的上下桥臂、由V相的高侧FET3和低侧FET6构成的上下桥臂以及由W相的高侧FET1和低侧FET4构成的上下桥臂所组成的3相电桥构成，并被构成为根据上述栅极驱动单元30的输出来驱动上述各个FET的栅极。

另外，来自上述电动机驱动单元40的电流经过紧急停止用的遮断电路50，来自上述电动机驱动单元40的FET的输出端子与电动机60一侧的电动机端子台在图12中用箭头和点划线表示的椭圆的框子里的电流的供电线路(電流の供給ライン)C的部分中被连接起来。例如，如图13(其中，(A)为正视图，(B)为底视图，(C)为背面图，(D)为侧面图。)所示，上述连接用的端子被配置为具有焊接部w的U相的电极UT、具有焊接部w的V相的电极VT和具有焊接部w的W相的电极WT被大体排列在一条直线上并且上述各相布线的电流路径变得大体上一样，还有，上述连接用的端子从上述电动机端子台被连接到由三相无刷电动机构成的电动机60，以便驱动上述电动机60。

因此，用上述椭圆表示的电流的供电线路C为电气上的重要的部分，在该部分中，用螺丝来固定与上述电动机相连的U相、V相以及W相的布线，流动着最大为将近100安培(A)的高电流，也发生由该高电流而造成的发热，而且，在组装时，当进行电动机布线的连接的时候，因为大的拧紧扭矩被从工具输入进来，所以也需要静的机械装置结构(静的なメカ構成)。还有，搭载在车辆的转向柱上的上述车辆的电动助力转向装置，在车辆行驶时，因为来自路面的微振动、发动机振动以及进行转向操作时等的机械性振动经常会被传递进来，所以处于很苛刻的环境。

从而，在通过使用电阻焊接来连接上述FET的输出端子与电动机端子台的情况下，尽管上述电阻焊接部分需要高的电连接的可靠性和高的机械性的接合强度，但如果采用上述各个现有技术文献中所记载的技术的话，则有可能会获得不了高可靠性和充分的机械性的接合强度。

因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，本发明解决上述各种现有技术中存在的各个问题，本发明的目的在于提供在与功率设备的输出相对应的导体之间的电阻焊接中，计测接合对象导体相互之间的间隔并基于接合前后的间隔来判定接合的好坏的电阻焊接装置和电阻焊接方法，同时也在于提供在上述电阻焊接时，既可以进行适当的接合又适用于接合的好坏的判定的突起形状。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电阻焊接装置，其通过电阻焊接来接合两个导体，其特征在于：至少具备用于测定所述两个导体之间的间隔并判定所述接合的好坏的测定单元，所述测定单元测定所述接合前的所述间隔和所述接合后的所述间隔，并且基于所述接合前的所述间隔与所述接合后的所述间隔之间的差异进行所述接合的好坏判定。

还有，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：所述两个导体为用于电连接的两个金属板；突起设置在所述两个金属板中的任意一个金属板的与另一个金属板相对置的板面上的一端一侧；所述突起由基座和在所述基座的上部形成的凸曲面构成；或，所述两个金属板中的一方的金属板的板面为平面，相对置的另一方的金属板的板面上设有所述突起；或，所述突起的基座为圆筒形，所述凸曲面为在所述基座的上表面上形成的半球形；或，在所述基座的上表面上形成的呈半球形的凸曲面部分在焊接时全部熔化；或，与所述突起相对应的凹面被形成在设有所述突起的一方的金属板的设有所述突起的部分的板面的背面；或，所述测定单元基于所述接合前后的所述两个金属板相互之间的间隔的差异和设置在所述基座的上部的凸曲面的高度的比较，来进行所述接合的好坏判定；或，所述测定单元基于所述接合后的接合部分的面积和所述两个金属板的断面面积的大小的比较，来进行所述接合的好坏判定；或，具有上述电阻焊接装置形成的接合部的电动助力转向装置。

还有，为了解决上述技术问题，本发明提供一种电阻焊接方法，其通过电阻焊接来接合两个导体，其特征在于，至少包括：步骤1，使所述两个导体的接合部分相互抵接；步骤2，测定所述两个导体之间的间隔；步骤3，通过朝着接合方向用从所述两个导体的接合部分的背面一侧夹入所述两个导体的两个焊接电极来推压所述两个导体的接合部分，并且还通过用所述两个焊接电极对所述两个导体之间进行通电使所述接合部分上升到等于或高于接合可能温度，以便接合所述两个导体；步骤4，测定所述接合后的所述两个导体之间的间隔，并且基于所述两个导体之间的接合前后的间隔的差异来判定所述接合的好坏。

还有，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：所述两个导体为用于电连接的两个金属板；在所述两个金属板的接合部分，突起设置在所述两个金属板中的任意一个金属板的与另一个金属板相对置的板面上的一端一侧；所述突起由基座和在所述基座的上部形成的凸曲面构成；或，所述两个金属板中的一方的金属板的板面为平面，相对置的另一方的金属板的板面上设有所述突起；或，所述突起的基座为圆筒形，所述凸曲面为在所述基座的上表面上形成的半球形；或，在所述基座的上表面上形成的呈半球形的凸曲面部分在焊接时全部熔化；或，基于所述接合前后的所述两个金属板相互之间的间隔的差异和设置在所述基座的上部的凸曲面的高度的比较，来进行所述接合的好坏判定；或，基于所述接合后的接合部分的面积和所述两个金属板的断面面积的大小的比较，来进行所述接合的好坏判定；或，在电动助力转向装置的导体的接合部的形成中，使用上述电阻焊接方法。

还有，为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于凸出焊接的焊接对象的突起的形状，其为在用于凸出焊接的焊接对象上形成的突起的形状，其特征在于：所述突起由基座和在所述基座的上部形成的凸曲面构成。

还有，为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于凸出焊接的焊接对象的突起的形状，其为在用于凸出焊接的焊接对象上形成的突起的形状，其特征在于：用绝缘体覆盖住所述基座的外周表面。

还有，为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于凸出焊接的焊接对象的突起的形状，其为在用于凸出焊接的焊接对象上形成的突起的形状，其特征在于：所述突起由基座、在所述基座的上部形成的凸曲面和设置在所述凸曲面的中心部分的凹部构成。

(三)有益效果

根据本发明的电阻焊接装置和电阻焊接方法，可以计测作为电阻焊接的对象的导体的接合部位的相互之间的间隔，并基于接合前后的上述间隔的差异来判定接合的好坏。此外，在本发明中，通过使上述接合前后的间隔的差异容易发生的突起形状，以便使上述间隔的形成和测定变得容易。因此，在通过上述电阻焊接来进行用于功率设备等的金属板等的连接端子之间的连接的情况下，可以进行适当的接合，并且还可以确保接合后的作为上述接合对象的导体之间的间隔，基于接合前后的上述导体之间的间隔的差异以便容易地进行接合的好坏的判定。

还有，根据本发明的用于凸出焊接的焊接对象的突起的形状，可以在上述电阻焊接装置和电阻焊接方法中有效地进行焊接，并且还可以通过在上述接合的前后能确保上述导体之间的适当的间隔，以便判定接合的好坏。

因此，通过使用上述电阻焊接装置、电阻焊接方法或用于凸出焊接的焊接对象的突起的形状，例如在诸如被用于车辆的电动助力转向装置(EPS)等的装置中，对于像被用于从FET到电动机的供电线路上的端子之间的连接部那样的电阻焊接部分来说，可以更进一步提高电连接的可靠性和机械性的接合强度。

附图说明

图1是表示本发明的概要的结构的图，其中，图1(A)为本发明的概念图，图1(B)为突起部分的侧面图。

图2是本发明的电阻焊接方法的流程图。

图3是表示本发明的接合部分的概要的侧面图，其中，图3(A)示出了接合前的状态，图3(B)示出了接合后的状态。

图4是表示在突起的基座部分没有垂直地与导体相接的情况下的结构例的图。

图5是例示了在本发明的接合部分上形成的突起的形状的图。

图6(A)是表示本发明的实施例1000的概要的结构的图，图6(B)为在图6(A)中用K表示的区域内的突起的剖视图。

图7是表示基于本发明的实施例1000来进行电阻焊接的电动助力转向装置的功率模块PM和电动机端子台MT的概要的立体图。

图8是例示了具有弹性的接合对象电极的侧面图。

图9是表示在本发明中形成的其他的基座的形状的示例的图。

图10是表示在本发明的接合部分上形成的其他的突起的形状的示例的图。

图11是表示通过锻压加工形成的突起的形成示例的概念图。

图12是包括电动助力转向装置的控制单元的一部分的电路图在内的基本结构图。

图13是表示用于图12的椭圆里的电流的供电线路C的连接用端子的示例的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，关于附图的记载，有时会适当地省略一部分的重复的部分的标记和说明。还有，因为附图为概念性的图，所以有时各个构成要素的厚度与平面尺寸的关系、各个构成要素相互之间的缩尺以及比率等和现实的东西不一样。

图1是表示作为本发明的电阻焊接装置的实施方式100的基本的结构的概念图。关于本发明的电阻焊接装置，其基本的部分的结构与一般的电阻焊接装置相同，其用于接合作为接合对象的两个导体110和130，在这里，上述作为接合对象的两个导体(110、130)是两个长方形的平行平板。

另外，上述两个导体(110、130)面对面地相对置使得板面相互平行，在接合上述两个导体的部分(接合部分)，突起200设置在作为上述两个长方形的平行平板的一方的导体110的板面上的一端一侧，并朝向另一方的导体130的方向。还有，在上述实施方式中，上述两个导体(110、130)的板面彼此平行地相对置。但是，上述两个导体(110、130)的板面并不一定需要如上所述那样平行地相对置，也可以采取与接合部分的导体的形状等相对应的对置方式。例如，在本实施方式中，因为如后所述那样依据凸曲面230的形状有时会抵接曲面，所以板面并不一定需要相互平行也可以顺利地进行接合。另外，如上所述，对于两个导体(110、130)来说，既可以保持一方的导体130为平板的原样并在另一方的导体(110)上设置突起200，也可以在双方的导体板上设置突起。

还有，如上所述，在导体110的板面上形成的上述突起200如图1(B)所示那样是由基座210和在将上述导体110的板面作为底部的情况下设置在该基座210的上部的凸曲面230构成的。另外，为了防止焊接时发生焊接电流的泄漏，上述基座210的上表面被形成为确保距上述导体110有一定程度的距离。还有，上述基座210的形状被构成为将上述导体110的板面作为底面并被竖立设置的圆筒形，上述凸曲面230被形成为设置于上述基座210的上表面上的呈半球形的凸曲面。

本发明就这样通过组合基座210和凸曲面230来构成突起200，从而可以防止由于上述凸曲面仅仅由单纯的半球形来构成而造成通电的断面面积变得不稳定并且焊接电流会泄漏的事情，并且还可以使因为由于只有上述基座以圆筒形等的形态被形成在上述导体的板面上而造成上述通电的断面面积从一开始就大，所以电极之间的接触不稳定，在因这个不稳定性而导致在焊接部分产生的熔核小的情况下，有可能会发生焊接不良，还有，如果焊接后的间隙比预测大的话，则有可能会造成焊接不足，并且端子会被折损的可能性变得不会发生。

还有，尽管通过对上述导体110进行锻压加工等来形成上述突起200的基座210和凸曲面230，但形成的方法并没有特别的限定，在制造上述导体110的时候，也可以预先形成上述突起200。

还有，在通过上述锻压加工来形成上述突起200的情况下，与上述突起相对应的并且具有与上述突起大致相似的形状的凹面被形成在设有上述导体110的突起200的接合部分的背面。

例如，图11示出了用于半冲压加工等的冲头P和与上述冲头P组合起来被使用的冲模D的概要，其中，图11(A)是表示在锻压加工装置的冲头P与冲模D部分之间配置了加工前的导体110的结构例的侧剖视图，图11(B)是表示通过沿着上述图11(A)中的空心箭头的方向操作冲头P来对导体110进行锻压加工的状态的侧剖视图。另外，在上述图11中，省略了上述锻压加工装置的其他的部分。

在形成本发明所使用的上述突起200的时候，例如，在上述冲头P的头部一侧(朝着冲模D进行锻压的一侧)形成与上述突起200的形状大致相似的形状，同时，在与上述冲头P组合起来被使用的冲模D上形成具有经由上述导体110嵌合的并与在上述冲头P形成的该突起形状大致相似的形状的凹面，然后，在上述冲头P与上述冲模D之间夹入上述导体110的板面并进行锻压成型。

当通过这样的方法来进行突起的形成的时候，如上所述，上述突起200会被形成在导体110的板面上(在将图中下侧当做表面一侧的情况下，该表面一侧)，与形成了上述突起200的上述冲头P的形状相对应的凹面会被形成在上述突起200的反面一侧。

还有，在该凹面被形成的情况下，也可以降低在通过上述电阻焊接装置来进行通电并在接合部分产生了固熔体的时候发生的体积变化的影响，并且还可以防止针对上述两个导体通过上述接合部分产生超过所需的变形和应变。

另外，尽管由用于上述半冲压加工等的冲头P和冲模D等来形成的突起和与其嵌合的凹部的形状基本上为与上述突起200的形状相似的形状，但其大小等可以根据使用的导体110的板块厚度、突起200的形状、从上述突起200的上述导体110的板面算起的高度、锻压机的冲击压力量(打圧量)和由冲头P带来的导体110的凹陷下来的量(引き込み量)等来适当地调整并决定，以便不会产生由于在被形成在上述导体110的板面上的突起200上形成基于上述冲压加工的薄厚部(薄厚部)等而造成的断裂和裂缝等。还有，在如后所述的凹面形成于上述突起200的凸面的先端的情况下，如上述图11所示，凹面也形成于上述冲头P的头部，并且，凸曲面也形成于与上述冲头P相对应的冲模D的该对应部分。

还有，在这里返回到图1并继续进行说明，在上述两个导体(110、130)的上述接合部分的板面的背面一侧配设有两个电极(310、330)，以便能够从两侧夹持上述两个导体(110、130)并使其相互抵接，然后再朝着夹持上述接合部分的方向推压上述两个导体(110、130)。

上述两个电极(310、330)都与未图示的电源电路相连接，并且，通过分别支承上述电极(310、330)的两个电极支承部件(410、430)和分别支承上述两个电极支承部件(410、430)并推压上述接合部分的两个加压补助部件(510、530)来间接地支承上述两个电极(310、330)。

还有，如上所述，尽管上述两个加压补助部件(510、530)为经由上述电极(310、330)来推压上述接合部分的部件，但上述两个加压补助部件(510、530)既可以为任意一方驱动并推压上述两个导体(110、130)，又可以为双方驱动并推压上述两个导体(110、130)，不论是哪个都可以。还有，只要是一般用于电阻焊接的电源电路和电源，不论是交流、直流还是脉冲电流，都可以作为上述电源电路和被供应到上述电源电路的电源，而且输出波形也没有特别的限定。

还有，为了计测上述两个导体(110、130)之间的间隔，本发明的电阻焊接装置还设有间隔测定单元600。

上述间隔测定单元600计测上述两个导体(110、130)之间的接合前后的间隔并记录该计测值，然后，基于该计测值并采用如后所述的方法来进行接合的评价。

还有，来自上述间隔测定单元600的传感器(610、630)分别与上述两个加压补助部件(510、530)相连接，其以光学方式测定上述两个加压补助部件(510、530)的间隔，经由此，如上所述那样计测两个导体(110、130)之间的间隔。另外，尽管上述传感器从加压补助部件(510、530)的间隔来间接地计测上述两个导体(110、130)之间的间隔，但只要是可以进行该间隔的计测的传感器，不论其具有什么样的结构都可以作为上述传感器，而且安装场所也没有特别的限定。因此，上述传感器也可以为诸如直接计测上述两个导体(110、130)之间的间隔的传感器之类的具有任意结构的传感器。

如图2的流程图所示，在具有如上所述的结构的电阻焊接装置中，如下所述那样，进行电阻焊接，并判断接合的好坏。

首先，经由设置于上述接合部分的突起200使上述两个导体(110、130)相互抵接(步骤S1)，在上述接合部分的背面一侧使上述两个电极(310、330)相互抵接以便夹入上述两个导体(步骤S2)。

接下来，间隔测定单元600测定上述两个导体(110、130)之间的间隔X1，并将该测定值存储在该间隔测定单元600内的存储单元中(步骤S3)。

然后再接下来，操作上述加压补助部件(510、530)，用上述两个电极(310、330)来推压以便缩小与上述两个导体(110、130)的间隔，随着推压或达到一定的推压力的时候，对上述两个电极(310、330)之间进行通电，以便在位于上述两个导体(110、130)之间的突起部200的凸曲面230产生焦耳热，从而进行上述两个导体(110、130)之间的接合(步骤S4)。

此时，例如，在上述凸曲面230被形成为半球形的情况下，通过上述推压和通电使上述凸曲面部全部熔化，当上述两个导体(110、130)相互靠近了上述基座210的上部的时候，就结束通电，以便使上述熔化部凝固并接合，并使由上述凸曲面部230部分形成的间隙成为零，也可以形成上述导体之间的间隙以便只留下上述基座210的高度。还有，就这样通过留下上述基座210，可以只确保上述基座210被竖立设置的导体面上的面积的端子之间的通电所需的断面面积，从而可以使上述端子之间的通电性变得稳定。因此，作为内部电阻变得稳定的结果，例如，在将上述两个导体(110、130)之间的结合用于电动助力转向装置的在用上述图12的箭头表示的椭圆内进行的并被用于从FET到电动机的电流的供电线路C上的端子之间的连接的情况下，通过使上述三相(U相、V相以及W相)的各相电流变得稳定，以便使电动机的扭矩变得稳定，从而可以消除转向盘操作的不协调的感觉，并且，还可以抑制由上述端子之间的连接部中的高电流而造成的发热量。

还有，并不限于上述，此时如果设定适当的条件的话，则也可以留下上述突起200中的上述凸曲面230的一部分和基座210的部分。另外，就这样在不进行基于焊接的接合而留下了上述凸曲面230的一部分和基座210的部分的情况下，当锻压成型加工所得到的凹面被形成在上述突起部200的反面一侧的时候，则会造成该凹面的一部分没有被熔化掉而是还残存着。

接下来，上述间隔测定单元600计测上述接合后的上述两个导体(110、130)之间的间隔X2(步骤S5)，并对该计测值和被存储在上述存储单元中的上述接合前的上述两个导体(110、130)之间的间隔X1的值进行比较，然后，如下所述那样，进行接合的好坏的判定(步骤S6)。

也就是说，如上所述那样，两个导体(110、130)的接合前的间隔X1与接合后的间隔X2以及呈圆筒形的基座的直径Y1之间的相互关系如示出了接合前的状态的图3(A)和示出了接合后的状态的图3(B)所示那样。另外，在这里，尽管上述两个导体(110、130)在接合前后平行地相对置，但如上所述那样，上述两个导体(110、130)并不一定需要平行地相对置。

因此，在根据上述计测并将上述接合前后的两个导体之间的间隔的差异设为基于接合的挤压余量Δ的情况下，该挤压余量Δ为Δ＝X1－X2。

然后，在将通过垂直地测量从上述突起200中的呈半球形的上述凸曲面230部分的上述基座210的上表面到上述凸曲面的先端的距离而得到的高度设为L的情况下，如果上述挤压余量Δ满足0＜Δ＜L的关系的话，则可以确认在上述突起200的凸曲面230的部分进行了接合。然后，在进一步将从设有上述基座210的导体110的板面到上述基座的上表面的高度设为h的情况下，如果上述挤压余量Δ满足L＜Δ＜L+h的关系的话，由于可以确认从超过凸曲面230的部分直到上述基座210的部分为止进行了接合，则可以将上述挤压余量Δ视为其在稳定区域内，并判断为接合良好。

也就是说，就这样在从超过凸曲面230的部分直到上述基座210的部分为止进行了上述两个导体(110、130)的接合的情况下，因为上述凸曲面230部分完全熔化并进行了接合，所以可以理解为熔化面到达了上述基座。因此，通过使上述熔化面到达上述基座，如上所述那样，可以只确保上述基座210被竖立设置的导体面上的面积的端子之间的通电所需的断面面积，从而可以使上述端子之间的通电性变得稳定，并且还可以更进一步提高电连接的可靠性和机械性的接合强度。

还有，作为其他的评价方法，也可以采用如下的方法来进行好坏判定的评价。也就是说，在与上述凸曲面230的上述基座210的上表面平行的位置，上述凸曲面230的断面被形成为与位于上述基座210上的该凸曲面230的底面相似的形状(在本实施方式中为圆形)。因此，由于在本实施方式中，在进行了上述接合的位置上的凸曲面230部分的上述断面形状为圆形，所以可以基于上述挤压余量Δ的大小来计算出该圆形的直径Y1。在这里，基于上述Y1，可以通过S＝2π(Y1/2)²的关系来计算出上述接合部的接合部分的面积S。因此，就这样基于突起200的凸曲面230部分的接合部分的面积S，并根据接合对象导体的性质以及用途，例如通过上述长方形的两个导体(110、130)的短边部分的断面面积和接合部分的面积S的比较等，可以进行接合部分的好坏的评价。另外，即使在如后所述的凹部或圆环形的部分形成于上述凸曲面230的情况下，也可以与上述同样地以几何学方式计算出挤压余量的面积，并且还可以与上述同样地进行接合部分的好坏的评价。还有，如上所述那样，在熔化到上述基座210的位置为止并进行了接合的情况下，基于上述基座投影到导体面上的投影面积，可以同样地以几何学方式计算出挤压余量的面积。

然后，在通过上述好坏判定，判定为接合良好的情况下，结束接合过程(步骤S7)；另一方面，在通过上述好坏判定，判定为接合不良的情况下，通过另行设置的通知装置来发出警告(步骤S8)。

上述示出了本发明的实施方式的示例，但本发明并不限于上述的结构，只要不脱离本发明的要旨，就能够以其它的各种各样的方式来实施本发明。

例如，上述突起200的形状不限于上述所记载的形状，并且，构成上述突起200的基座210的形状以及凸曲面230的形状也不限于上述所记载的形状。

也就是说，也可以通过确保使上述凸曲面230的部分距上述导体的板面有一定程度的距离来形成基座210的形状，还有，如果上述基座210的上表面的外缘和上述凸曲面230的下面的外缘之间的边界部分用相同的曲线平滑地直接接触的话，可以为任意形状。因此，上述基座210的形状不限于上述的形状，上述基座210的外周，即，与设有上述基座210的凸曲面230的上表面方向相垂直的方向的外缘的形状不限于圆形。所以，基本上在进行电阻焊接的时候，为了防止从上述凸曲面230的曲率为最大的点以外的地方焊接电流被放电，在本发明中上述基座210的形状也可以由以椭圆和多角形等为基础的平滑的闭合曲线构成。

还有，在上述实施方式中，上述基座210从导体表面沿着垂直方向被竖立设置并被形成在上述凸曲面230上。但是，上述基座210并不一定需要被垂直地竖立设置在导体表面上，在本发明中，上述基座210只需要从导体表面被平滑地形成，如图4所示那样，即使为针对上述凸曲面230的倾斜以不同的倾斜设置锥形的形状，只要边界部分被平滑地形成，就可以用于本发明。因此同样地，如果边界部分被平滑地形成的话，如图9(A)所示那样，也可以被形成为在上述基座210与上述凸曲面230之间存在阶梯差。

另外，如图9(B)、图9(C)和图9(D)所示那样，用绝缘体覆盖住上述基座210的外周表面，这样就可以防止超过意图的接合部位的焊接和从上述凸曲面230以外的地方焊接电流通电乃至放电，并且还可以构成为容易确保上述电阻焊接后的接合导体之间的间隔。

还有，形成于上述基座210的上部的凸曲面230如上所述那样不限于半球形，当通过上述电阻焊接装置来推压接合部的时候也考虑材质等，凸曲面230的先端部分的形状不被破坏并且不容易变形，具有通电时电流可以集中起来的凸部，只需要与基座210平滑地相连接，在形状上并没有特别的限定。因此，例如，如作为侧面图的图5(A)、图5(B)、图5(C)、图5(D)和图5(E)所示那样，凸曲面230的形状也可以为如图5(A)所示的曲率中心C从上述基座210的上表面位于导体一侧的球面形、如图5(B)所示的圆锥形、如图5(C)所示的圆锥台形、如图5(D)所示的上述圆锥或圆锥台的侧面从它们的底面部分的外周到顶点形成凹面的形状、如图5(E)所示的上述圆锥或圆锥台的侧面从它们的底面部分的外周到顶点形成凸曲面的形状等各种形状。

另外，上述凸曲面230的形状也可以为在如图5(A)所示的球面形、如图5(B)所示的圆锥形、如图5(C)所示的圆锥台形、如图5(D)所示的上述圆锥或圆锥台的侧面从它们的底面部分的外周到顶点形成凹面的形状和如图5(E)所示的上述圆锥或圆锥台的侧面从它们的底面部分的外周到顶点形成凸曲面的形状的上表面上设置在图10中用虚线表示其断面的凹部，并且上述凸曲面230的先端部分呈圆环形的形状(图10(A2)、图10(C2)、图10(D2)和图10(E2))，而且，上述凸曲面230的形状还可以为该圆环的上表面还被形成为平面的形状(图10(A3)、图10(C3)、图10(D3)和图10(E3))。

接下来，对本发明的实施例进行说明。图6(A)是用于说明作为本发明的电阻焊接装置的实施例1000的概念图，图6(B)为图6(A)中的K所包围的区域的放大剖视图。还有，上述实施例1000的基本结构与如图1所示的结构相同。

如图6所示的电阻焊接装置1000是用来在如图7所示的电动助力转向装置的功率模块PM中，将功率模块基板上的电动机输出布线电连接到电动机端子台MT的，进一步具体来说，是用于采用电阻焊接的方法来连接相当于来自如上述图12和图13所例示的FET的输出端子用电极(UT、VT、WT)以及电动机端子台的来自功率模块PM基板的电动机输出端子台1004(铜制板)和来自电动机端子台MT的端子焊接1005(铜制板)。

在上述电阻焊接装置1000中，突起200被形成在上述端子焊接1005的板面上，通过接合该部分，以便实现确保接合部的电连接和机械性的接合强度。还有，设置于上述端子焊接1005的突起200的形状由作为直线形状部(ストレート形状部)并构成基座210的圆筒部和被构成在该圆筒部的上表面上的呈半球面形的凸曲面230的2段构成。

图6(B)为形成于上述端子焊接1005的突起200的放大剖视图，在本实施例中，将上述突起部200整体的高度(厚度)w设为0.5mm，将基座210的厚度(高度)h设为0.28mm，将构成基座210的圆筒部的直径r设为2.0mm。

还有，在本实施例1000中，抵靠设于上述端子焊接1005的固定侧电极1001是被固定的，并且，可动侧电极1002被构成为可动，该可动侧电极1002被构成为通过加压单元1003以便可以使其与固定侧电极1001之间的距离伸缩。另外，上述可动侧电极1002和固定侧电极1001均被连接到电源1006，该电源1006供给焊接电流。还有，在本实施例中，作为电源的直流逆变器被连接，经由焊接变压器和整流器，对上述电极供给直流电流。

还有，移动量测定单元1007(相当于上述实施方式中的间隔测定单元600)被连接到上述可动侧电极1002，并且，还被构成为可以计测因基于加压单元1003的可动侧电极1002的移动而带来的可动侧电极1002与固定侧电极1001之间的距离的变动，通过测定上述通电以及加压前后的两个电极之间的移动量，以便可以测定出上述突起的挤压余量。进一步具体来说，上述移动量测定单元1007具有计测基于形成于端子焊接1005的一端一侧的突起200的基座部210的高度以及凸曲面230的接合前的凸出量(突き出し量)的电极之间的间隔和焊接后的两个电极之间的间隔(上述凸出量的差分)的功能，并且计测、记录和比较这些值。

接下来，对基于作为上述实施例的电阻焊接装置1000的焊接方法进行说明。

在本实施例中，焊接方法也基本上与上述实施方式的焊接方法相同，首先，使端子焊接1005(安装在电动机端子台上)与固定侧电极1001(钨制等)接触，使可动侧电极1002(钨制等)与电动机输出端子台1004接触。

此时，尽管两个电极之间发生了某种程度的弹性变形，但操作电极之间的行程(電極間ストローク)的移动量测定单元，并进行位置的零位重置存储。

然后，一边以规定的压力(165N)夹持端子焊接1005和电动机输出端子台1004，一边朝着接合方向推压端子焊接1005和电动机输出端子台1004。

接下来，电源1006开始对上述电极之间进行通电，使高电流流过上述电极之间。此时的外加电流为4000～5000A，外加时间为40～50ms左右。还有，上述高电流流过的路径为电源1006→固定侧电极1001→端子焊接1005→电动机输出端子台1004→可动侧电极1002→电源1006→返回的顺序。

然后，当进行上述通电的时候，因为在焊接部位上述突起的先端形状呈半球面形，通过高电流集中在该半球面的突起部先端(对方一侧的电动机输出端子台的电极1004是平面)，铜部件也融化，尽管瞬时进行了焊接，但经过大约50ms的时间后就结束通电。

然后，因为根据突起200的凸曲面230的挤压余量来判断焊接结果的好坏，所以当上述通电结束后，移动量测定单元1007进行从零位重置后的位置算起的移动量的计测。

也就是说，如图3所示那样，用计测值来确认突起200的形状的凸曲面230(半球面)融化并移动到基座210的圆筒部区域内。

进一步具体来说，与上述实施方式的说明相同，在将从端子焊接1005的先端部的球面形到圆筒部区域的最短距离定义为L，并将L设为0.22mm的情况下，以下的关系成立。

通电面积的确保状况(与端子焊接1005的圆筒部(基座)的该端子焊接的板面平行的部分的面积)S＝2π(Y1/2)²

端子焊接挤压余量(上述电极之间的接合前后的间隔的差异)Δ＝X1－X2

在这里，在将稳定区域定义为L＜Δ＜L+h的情况下，就可以基于上述测定值来判定上述挤压余量Δ是否在稳定区域内，而且，也可以基于上述通电面积的确保状况S和/或挤压余量Δ是否在稳定区域内，来判定由本发明的电阻焊接装置1000进行的接合的好坏。

上述示出了本发明的实施例，但本发明并不限于上述的结构，只要不脱离本发明的要旨，就能够以其它的各种各样的方式来实施本发明。

例如，在上述实施例中，使可动电极与端子接触，并且通过对该可动电极进行加压以便使其移动并推压接合部分。但是，本发明也可以采用这样的结构，即，例如，如作为侧面图的图8(A)和图8(B)所示那样，采用诸如在靠近如图13(D)所示那样的连接端子的底面部分的部分设置板弹簧形状部分1009之类的方法，基于各种各样的方式，可以使上述端子焊接1005和电动机端子台1004预先通过一定程度以上的弹性来相互接触。然后，在采用了这样的结构的情况下，当进行电阻焊接时，由于接合部分因彼此的弹性而造成相互摁压，所以通过将来自电源的电极连接成可以追随上述端子焊接1005和电动机端子台1004接合时的动作，就可以去除在上述结构中采用的加压单元，或，可以在上述结构中减轻加压单元的负载。

还有，作为固定电极等的凸出形状，用绝缘体覆盖住基座210的外周表面时(例如，图9(B))的焊接时的效果为这样的效果，即，通过用上述绝缘体覆盖住基座210的外周表面，以便可以防止超过意图的接合部位的焊接和从上述凸曲面230以外的地方焊接电流通电乃至放电，并且还可以构成为容易确保上述电阻焊接后的接合导体之间的间隔。

还有，作为固定电极等的凸出形状，呈球面形的突起的中心部分设有凹部的圆环形(例如，图10(A2))的焊接时的效果为这样的效果，即，尽管与没有凹部的形状相比，呈圆环形的凸出形状与被焊接物的接触面的电阻较小，但接触面积小，从而流过的电流的电流密度变大，以便进行电阻焊接。与呈球面形的凸出形状的点接触不同，因为成为圆环形的细线状的接触，所以在呈圆环形的凸出产生的热使呈圆环形的凸出形状开始塑性流动，同时也使被焊接物的接触部位进行塑性流动。在呈球面形的凸出形状的点接触的情况下，热只会被传导到外侧。然而，在呈圆环形的凸出产生的热不仅会被传导到环形的外侧方向，还会被传导到其中(圆环形的内侧)的面域，所以热平衡变好，从而可以获得良好的焊接结果。

附图标记说明

10 电源电路单元

13 IGN电压监视单元

15 扭矩传感器

17 车速传感器

19 转向角传感器

20 控制运算单元

30 栅极驱动单元

40 电动机驱动单元

43 电流检测电路

50 遮断电路

60 电动机

100、1000 电阻焊接装置

110、130 作为连接对象的导体

200 突起

210 突起的基座

230 突起的凸曲面

310、330 电极

410、430 电极支承部件

510、530 加压补助部件

600 间隔测定单元

610、630 间隔测定传感器

1001 固定侧电极

1002 可动侧电极

1003 加压单元

1004 电动机输出端子台

1005 端子焊接

1006 电源

1007 移动量测定单元

1009 板弹簧形状部分

X1 接合前的接合对象导体之间的间隔

X2 接合后的接合对象导体之间的间隔

Δ 挤压余量

L 从凸曲面的基座上表面算起的高度

h 从基座上表面的导体面算起的高度

Y1 圆筒形的基座的接合部分的直径

S 接合部分的面积

I 绝缘体

PM 功率模块

MT 电动机端子台

P 锻压加工装置的冲头

D 锻压加工装置的冲模

C 电流的供电线路

w 焊接部

UT U相电极

VT V相电极

WT W相电极

Claims (9)

1.一种电阻焊接装置，其通过电阻焊接来接合两个导体，其特征在于：

至少具备用于测定所述两个导体之间的间隔并判定所述接合的好坏的测定单元，

所述两个导体为用于电连接的两个金属板；

突起设置在所述两个金属板中的任意一个金属板的与另一个金属板相对置的板面上的一端一侧；

所述两个金属板中的一方的金属板的板面为平面，相对置的另一方的金属板的板面上设有所述突起；

所述突起由基座和在所述基座的上部形成的凸曲面构成，

所述突起的基座为圆筒形，所述凸曲面为在所述基座的上表面上形成的半球形，所述基座从所述金属板沿着垂直方向被竖立设置，

用绝缘体覆盖住所述基座的外周表面，

与所述突起相对应的凹面被形成在设有所述突起的一方的金属板的设有所述突起的部分的板面的背面，

所述凹面中的从所述金属板的板面的背面到所述基座的内周表面的部分以及所述基座的内周表面形成与所述金属板的板面垂直的连续面，

在所述基座的上表面上形成的凸曲面部分在焊接时全部熔化，

所述测定单元测定所述接合前的所述间隔和所述接合后的所述间隔，并且基于所述接合前的所述间隔与所述接合后的所述间隔之间的差异进行所述接合的好坏判定。

2.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其特征在于：所述测定单元基于所述接合前后的所述两个金属板相互之间的间隔的差异和设置在所述基座的上部的凸曲面的高度的比较，来进行所述接合的好坏判定。

3.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其特征在于：所述测定单元基于所述接合后的接合部分的面积和所述两个金属板的断面面积的大小的比较，来进行所述接合的好坏判定。

4.一种电动助力转向装置，其特征在于：具有由权利要求1所述的电阻焊接装置形成的导体的接合部。

5.一种电阻焊接方法，其通过电阻焊接来接合两个导体，其特征在于，至少包括：

步骤1，使所述两个导体的接合部分相互抵接；

步骤2，测定所述两个导体之间的间隔；

步骤3，通过朝着接合方向用从所述两个导体的接合部分的背面一侧夹入所述两个导体的两个焊接电极来推压所述两个导体的接合部分，并且还通过用所述两个焊接电极对所述两个导体之间进行通电使所述接合部分上升到等于或高于接合可能温度，以便接合所述两个导体；

步骤4，测定所述接合后的所述两个导体之间的间隔，

所述两个导体为用于电连接的两个金属板；

在所述两个金属板的接合部分，突起设置在所述两个金属板中的任意一个金属板的与另一个金属板相对置的板面上的一端一侧；

所述两个金属板中的一方的金属板的板面为平面，相对置的另一方的金属板的板面上设有所述突起；

所述突起由基座和在所述基座的上部形成的凸曲面构成，

所述突起的基座为圆筒形，所述凸曲面为在所述基座的上表面上形成的半球形，

所述基座从所述金属板沿着垂直方向被竖立设置，

用绝缘体覆盖住所述基座的外周表面，

与所述突起相对应的凹面被形成在设有所述突起的一方的金属板的设有所述突起的部分的板面的背面，

所述凹面中的从所述金属板的板面的背面部分到所述基座的内周表面部分的部分以及所述基座的内周表面形成与所述金属板的板面垂直的连续面，

在焊接时使在所述基座的上表面上形成的凸曲面部分全部熔化，

并且基于所述两个导体之间的接合前后的间隔的差异来判定所述接合的好坏。

6.根据权利要求5所述的电阻焊接方法，其特征在于：基于所述接合前后的所述两个金属板相互之间的间隔的差异和设置在所述基座的上部的凸曲面的高度的比较，来进行所述接合的好坏判定。

7.根据权利要求5所述的电阻焊接方法，其特征在于：基于所述接合后的接合部分的面积和所述两个金属板的断面面积的大小的比较，来进行所述接合的好坏判定。

8.一种用于凸出焊接的焊接对象的突起的形状，其为在用于凸出焊接的焊接对象上形成的突起的形状，其特征在于：

所述突起由基座和在所述基座的上部形成的凸曲面构成，

所述突起的基座为圆筒形，所述凸曲面为在所述基座的上表面上形成的半球形，

所述基座从所述焊接对象沿着垂直方向被竖立设置，

用绝缘体覆盖住所述基座的外周表面，与所述突起相对应的凹面被形成在所述突起的背面，

所述凹面中的所述基座的内周表面具有与所述突起被形成的所述焊接对象的表面垂直的面。

9.根据权利要求8所述的在用于凸出焊接的焊接对象上形成的突起的形状，其为在用于凸出焊接的焊接对象上形成的突起的形状，其特征在于：所述突起由基座、在所述基座的上部形成的凸曲面和设置在所述凸曲面的中心部分的凹部构成。