CN111937242A - 接合导体以及导体接合装置、接合导体的制造方法、导体接合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供接合导体以及接合导体的制造方法,能够提高导体彼此的导电性。在具有使沿着长度方向(X)配置的多个导体露出部(220)熔融接合而成的接合部(110)的接合导体(100)中,接合部(110)在与长度方向(X)垂直的垂直截面中构成为大致矩形状,在垂直截面中对置的第一面(121)及第二面(122)、焊头(131)及焊头(132)成对构成的宽度方向侧面组(120)和上下方向侧面组(130)中的至少一方的宽度方向侧面组(120)的第一面(121)、第二面(122)上分别形成有波形状的波形部(140),该波形部(140)是朝向外侧突出的山部(141)和向内侧凹陷的谷部(142)沿着长度方向(X)交替地连续而成的。
Description
技术领域
本发明涉及例如使导体熔融接合而成的接合导体、以及以能够导电的方式对布置于车辆等的导体进行熔融接合的导体接合装置、使所述导体熔融接合的接合导体的制造方法、导体接合方法。
背景技术
近年来,在汽车中搭载有提高操作性以及舒适性的各种电气设备,这样的电气设备通过布置于汽车的线束等相互电连接,进行信号的发送接收和电力的供给。
通过使被绝缘包覆层覆盖的导体露出并相互接合而成的接合导体,能够使构成该线束的多个包覆电线导通。
这样的接合导体例如是在将多个导体限制为规定的宽度的状态下一边从厚度方向(上下方向)加压一边进行超声波接合而制造的(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-198506号公报
发明内容
但是,在该专利文献1所公开的接合导体中,虽然将沿上下方向相邻的导体彼此以足够的强度接合,但存在沿左右方向相邻的导体彼此的接合强度比上下方向的接合强度弱的倾向。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供能够提高导体彼此的接合强度并提高导电性的接合导体、以及能够提高导体彼此的接合强度的导体接合装置、接合导体的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种接合导体,其具有将沿着长度方向配置的多个导体熔融接合而成的接合部,其特征在于,在所述接合部上沿着所述长度方向设置有相互对置的第一面和第二面,在所述第一面和所述第二面中的至少一方上具有波形部,该波形部是朝向所述第一面和所述第二面对置的对置方向的外侧突出的凸条部和向所述对置方向的内侧凹陷的凹条部沿着所述长度方向连续而成的。
另外,本发明是接合导体的制造方法,对沿着长度方向配置的多个导体进行熔融接合,其特征在于,将与所述长度方向垂直的方向设为第一方向,将与所述长度方向以及所述第一方向垂直的方向设为第二方向,进行如下工序:压缩工序沿着所述第一方向对所述导体进行压缩并且限制所述导体向所述第二方向移动;以及焊接工序,对在所述第一方向上被压缩的所述导体进行基于超声波振动的超声波焊接,在所述压缩工序中,以使在设置于由配置有多个的所述导体构成的导体束的第一面上沿着所述长度方向形成波形部的方式,限制所述导体向所述第二方向移动,所述波形部连续地设置有朝向所述第二方向的外侧突出的凸条部和向所述第二方向的内侧凹陷的凹条部。
所述导体包含由单线或者将具有导电性的单线捻合而成的捻线构成的导体、捆束单线而成的导体等,另外,所述导体只要具有导电性则可以由任意的材质构成,包含由铜系导体或铝系导体构成的结构,该铜系导体由铜或铜合金构成,该铝系导体由铝或铝合金构成。
另外,所述导体例如包含露出导体、未被绝缘包覆层包覆的捻线导体、捆扎单线而成的导体等,其中,该露出导体是在由绝缘性的绝缘包覆层包覆捻线或单线束而成的包覆电线的一端剥下形成外层的所述绝缘包覆层而露出的。
上述多个导体包含由同一种类或不同种类的导体构成的导体。具体而言,可以是外径和材质不同的导体,另外也可以是一部分是捻线且一部分是单线的导体。
对于上述的朝向对置方向的外侧突出的所述山部而言,只要是所述山部相对于所述谷部相对地向所述对置方向的外侧突出即可,同样地,对于上述的向所述对置方向的内侧凹陷的所述谷部而言,只要是所述谷部相对于所述山部相对地向所述对置方向的内侧凹陷的结构即可。
所述波形部包含形成于所述侧面的整个面的情况和形成于所述侧面的局部的情况。
另外,所述波形部是指至少一个以上的所述山部和所述谷部沿着所述长度方向分别连续一个以上的结构,另外,只要所述山部和谷部连续,则山部和谷部的数量不需要一致。
根据本发明,能够提高导体彼此的接合强度,从而能够提高导电性。
详细而言,由于在对置的所述面中的至少所述第一面上形成有所述波形部,因此构成所述接合部的多个所述导体中的沿所述对置方向排列配置的所述导体与在对置方向上相邻的其他导体在沿着与所述长度方向交叉的方向接触的状态下接合。因此,在所述接合部中,沿所述对置方向配置的所述导体彼此的接合强度提高。
因此,能够提高所述接合部的一体性,从而能够提高构成所述接合导体的所述导体的导电性,并且也能够提高所述接合导体的刚性。
另外,作为本发明的方式,可以为,在所述第一面和所述第二面上具有所述波形部,所述第一面的凸条部与所述第二面的凹条部对置,并且所述第一面的凹条部与所述第二面的凸条部对置。
根据本发明,形成于所述第一面的所述第一波形部和形成于所述第二面的所述第二波形部构成为错开半波长,因此所述接合部在沿着所述对置方向排列配置的导体彼此以恒定的宽度在所述对置方向上振动的状态下接合。因此,能够提高所述接合部整体的外观的截面系数,从而能够提高所述接合导体的刚性。
另外,由于所述第一面和所述第二面的所述对置方向上的宽度在所述长度方向上是恒定的,即,由于所述导体彼此的所述长度方向上的截面积是恒定的,因此能够抑制所述接合部的刚性的不均匀,从而能够抑制所述接合导体品质的偏差。
另外,作为本发明的方式,可以为,所述波形部沿着所述长度方向设置有多个。
上述的沿着所述长度方向设置有多个的情况可以是多个所述波形部连续地设置的情况,也可以在中间隔着形成为平面状的部位。
根据本发明,在将沿与所述长度方向交叉的交叉方向周期性地排列配置的所述导体接合而成的所述接合部中,能够提高沿所述交叉方向排列配置的导体彼此的接合强度,并且能够增加所述导体彼此的接触面积。因此,能够进一步提高所述接合部的一体性,从而能够进一步提高所述导体的导电性及刚性。
另外,作为本发明的方式,可以为,从所述凹条部的底部至所述凸条部的顶点的高度构成为所述第一面与所述第二面之间的间隔的0.5倍以下。
根据本发明,能够提高所述接合导体的导电性,并且能够可靠地提高刚性。
详细而言,在所述山部相对于所述谷部的高度比所述第一面与所述第二面的所述对置方向上的间隔的0.5倍高的情况下,所述接合部中的波形的振幅变大,施加于导体的负荷变大。因此,所述导体有可能局部地断裂或损伤,因而无法充分地确保所述接合导体的导电性,并且刚性也有可能降低。
与此相对,所述对置方向上的所述山部相对于所述谷部的高度构成为所述第一面与所述第二面的所述对置方向上的间隔的0.5倍以下,由此能够减轻构成所述接合部的所述导体的负荷,并且能够使沿所述对置方向排列的所述导体在所述对置方向上振动,因此能够可靠地提高通过弯曲实现的所述导体彼此的接合强度,并且能够增大所述导体彼此的接触面积。
由此,能够提高所述接合部的一体性,并且能够降低所述导体局部地断裂或损伤的可能性,从而能够充分地提高所述接合导体的导电性,并且能够可靠地提高刚性。
另外,作为本发明的方式,可以为,从所述凹条部的底部至所述凸条部的顶点的高度构成为配置有多个的所述导体的最小直径的0.5倍以上。
根据本发明,能够提高所述接合导体的导电性。
详细而言,在所述对置方向上的所述山部相对于所述谷部的高度比配置有多个的所述导体中的最小直径的0.5倍低的情况下,所述接合部中的所述山部和谷部所形成的波形的振幅量较小,沿着所述对置方向配置的所述导体彼此没有以与所述长度方向交叉的状态配置,因此不能充分地提高所述接合部的一体性,不能充分地提高所述接合导体的导电性。
与此相对,所述对置方向上的所述山部相对于所述谷部的高度为配置有多个的所述导体中的最小直径的0.5倍以上,由此能够使所述接合部沿着所述山部和谷部可靠地弯曲,因此沿着所述对置方向配置的所述导体彼此以与所述长度方向交叉的状态配置。由此,能够可靠地提高所述导体彼此的接合强度,并且能够增大所述导体彼此的接触面积,从而能够提高所述接合导体的导电性。
另外,作为本发明的方式,可以为,所述接合部在末端与所述波形部之间具有沿着所述长度方向形成为平面状的平面部。
上述的形成为平面状的情况包含与所述一方的侧面平行地形成的情况、相对于侧面倾斜的情况。即,上述的形成为平面状的情况是指在所述接合部的末端与所述波形部之间没有在侧面设置期望的凹凸形状的形状。
根据本发明,能够抑制所述导体彼此的接合从所述接合部的末端侧剥离。
详细而言,构成所述波形部的所述山部和所述谷部是通过使所述导体弯曲而构成的,因此在外力向与弯曲方向相反的一侧作用的情况下,所述导体彼此的接合容易剥离。
但是,由于所述接合部在末端与所述波形部之间具有所述平面部,因此能够防止向与弯曲方向相反的一侧的不期望的外力直接作用于所述山部或谷部,并且即使假设作用有不期望的外力,也能够利用所述平面部吸收所述外力,因此能够抑制所述导体彼此的接合的剥离。
另外,作为本发明的方式,可以为,所述接合部构成通过超声波焊接而形成的超声波接合部。
根据本发明,能够通过超声波焊接使所述接合部中的导体彼此的界面接合,因此在所述接合导体的内部也能够充分地接合。由此,能够使所述接合导体的接合强度稳定。另外,由于抑制了被赋予过剩的热所引起的物性变化,因此能够防止异物的混合。因此,能够使所述接合导体的导电性及刚性稳定。
另外,作为本发明的方式,可以为,所述导体由铝或铝合金构成。
根据本发明,能够实现所述接合导体的轻量化。
另外,作为本发明的方式,可以为,在所述接合部上沿着所述长度方向设置有与所述第一面以及所述第二面相交的第三面,在所述第三面上具有交叉侧波形部,该交叉侧波形部是朝向与所述对置方向交叉的交叉方向的外侧突出的交叉侧凸条部和向所述对置方向的内侧凹陷的交叉侧凹条部沿着所述长度方向连续而成的。
根据本发明,不仅能够增大沿着所述对置方向配置的所述导体彼此的接触面积以及提高接合强度,还能够增大沿着所述交叉方向配置的所述导体彼此的接触面积。因此,能够进一步提高所述接合导体的接合强度。另外,能够进一步提高所述接合导体的一体性,因此能够进一步提高所述接合导体的导电性。
另外,例如通过使从绝缘包覆层露出的导体的端部相互接合而成的接合导体,能够使构成该线束的多个包覆电线导通。以往提出了将这样的导体接合为能够导通的导体接合装置。
例如,在专利文献1中,公开了如下的导体接合装置:在由沿宽度方向隔着规定的间隔对置配置的一对限制部、在限制部彼此之间沿上下方向对置配置的砧座以及焊头形成的导体配置空间中配置多个导体,一边利用限制部限制导体向宽度方向的移动一边使焊头向砧座侧移动而对导体进行压缩,并且使焊头沿着导体的插入方向进行超声波振动而使导体彼此熔融接合,能够利用该装置制造导体彼此能够相互电连接的接合导体。
但是,在由该专利文献1所公开的导体接合装置制造的接合导体中存在如下的问题:虽然沿着上下方向配置的导体彼此具有足够的接合强度,但沿着宽度方向配置的导体彼此不具有足够的接合强度。
作为解决这样的问题的发明,提供一种导体接合装置,其对多个导体进行超声波焊接而将该多个导体接合,其特征在于,该导体接合装置具有:焊头,其具有与所述导体接触的接触面,进行超声波振动;砧座,其向接近或远离所述接触面的移动方向相对于所述接触面进行相对移动;以及一对限制部,它们与所述接触面抵接,并且构成为能够沿着所述接触面进行相对移动,一对所述限制部具有相互对置的限制面,设一对所述限制面对置的方向为对置方向以及与所述移动方向垂直的方向为垂直方向,在所述限制面的至少一方上形成有波形限制部,该波形限制部是朝向对置的另一限制面突出的凸部和向与该凸部的突出方向相反的方向凹陷的凹部沿着所述垂直方向连续而成的,在所述砧座的朝向所述对置方向的主面上沿着所述垂直方向具有与所述凸部以及所述凹部嵌合的嵌合凹部和嵌合凸部,一对所述限制部中的至少一方相对于所述砧座朝向另一方移动,并且所述焊头相对于所述砧座进行相对移动,使得相互对置的所述限制部夹持所述砧座。
另外,本发明涉及一种导体的接合方法,其特征在于,该导体的接合方法具有如下的工序:导体配置工序,将多个所述导体配置于由焊头和一对限制部形成的空间内,该焊头具有与导体接触的接触面,进行超声波振动,该一对限制部与所述接触面抵接,并且该一对限制部隔着规定的间隔对置配置,并沿着所述接触面进行相对移动;移动压缩工序,使所述焊头以及所述限制部相对于砧座进行相对移动,并且以使所述砧座被对置的所述限制部夹持的方式使一对所述限制部中的至少一方朝向另一方移动,所述限制部夹着所述砧座,通过所述砧座和所述焊头对所述导体进行压缩,该砧座相对于所述接触面隔着规定间隔而配置;以及焊接工序,使所述焊头进行超声波振动,对被所述砧座和所述焊头压缩的所述导体进行超声波焊接,在一对所述限制部的相互对置的限制面上分别形成有波形限制部,该波形限制部是朝向对置的另一限制面突出的凸部和向与该凸部的突出方向相反的方向凹陷的凹部沿着一对所述限制面对置的对置方向、以及与所述焊头相对于所述砧座进行相对移动的移动方向垂直的垂直方向连续而成的,在所述砧座的朝向所述对置方向的主面上具有与所述凸部和所述凹部嵌合的嵌合凹部和嵌合凸部。
上述多个导体包含由同一种类或不同种类的导体构成的导体。具体而言,可以是外径和材质不同的导体,另外也可以是一部分是捻线且一部分是单线的导体。
另外,在上述多个导体中包含例如由铜管或铜箔等围绕接合部分的结构。
所述波形限制部是指,至少一个以上的凸部和凹部沿着所述垂直方向分别连续一个以上的结构。另外,只要所述凸部和凹部连续一个以上,则凸部和凹部的数量不需要一致。
另外,所述波形限制部包含形成于所述限制面的整个面的情况、形成于所述限制面的局部的情况。
上述的朝向对置的另一所述限制面突出的凸部以及向与该凸部的突出方向相反的方向凹陷的凹部只要是所述凸部和所述凹部相对地向外侧突出或向内侧凹陷的结构即可。
所述波形状包含由所述凸部和所述凹部形成的波形是正弦波的情况、矩形波的情况、由矩形波的角部被倒角后的山部和谷部形成的波形的情况等。
根据本发明,能够提高所述导体彼此的接合强度。
详细而言,在所述限制面上形成有波形状的所述波形限制部,并且在所述砧座上具有形成为能够与所述波形限制部嵌合的嵌合凸部和嵌合凹部,由此通过使所述焊头相对于所述砧座进行相对移动,配置有多个的所述导体被所述砧座和所述焊头压缩。
另外,所述限制部与所述焊头的相对移动对应地向所述对置方向的内侧移动,因此能够限制所述限制部相对于所述导体的对置方向的外侧的移动,并且能够使所述导体随着朝向所述垂直方向而弯曲成相对于所述对置方向进行振动的波形状。
这样,通过使所述导体弯曲成相对于所述对置方向进行振动的波形状,能够使沿着所述对置方向排列配置的所述导体彼此随着沿着所述垂直方向的一侧而沿着与所述垂直方向交叉的方向相互接触,因此能够使所述导体彼此可靠地接触。因此,通过利用超声波焊接对所述导体彼此进行接合,也能够增大沿着所述对置方向配置的所述导体彼此的接合强度,从而能够提高所述接合导体的一体性。
因此,能够提高所述接合导体的导电性和接合强度。另外,由于所述导体彼此的接合强度提高,因此也能够提高作为制造后的接合导体整体的刚性。
作为本发明的方式,可以为,所述波形限制部形成为正弦波状。
根据本发明,所述焊头、所述限制部以及所述砧座所形成的空间的对置方向的端部形成为圆弧状,因此能够使所述导体成为沿着所述垂直方向弯曲成圆弧状的波形状。由此,能够使沿所述对置方向配置的导体彼此连续地接触,能够使所述导体彼此可靠地接触,并且能够增大接合强度。另外,能够防止在压缩时以及超声波焊接时在接合导体中形成接合变弱的角部分。
此外,通过所述波形限制部,能够使所述导体沿着所述垂直方向形成为平滑的波形状,因此能够防止像所述凸部形成为矩形状的情况那样所述凸部与所述导体角接触而将所述导体切断,能够可靠地提高所述导体彼此的导电性和所述接合导体的刚性。
另外,作为本发明的方式,可以为,所述波形限制部沿着所述垂直方向设置有多个。
根据本发明,能够使所述导体弯曲成随着朝向所述垂直方向的一侧而相对于所述对置方向振幅周期性地重复的波形状,因此能够使沿所述对置方向排列配置的所述导体彼此周期性地在与所述垂直方向交叉的方向上接触,从而能够使所述导体彼此更可靠地接触。
由此,通过使所述导体超声波接合,能够进一步提高接合强度。因此,能够进一步提高所述导体的接合部位的一体性,从而能够进一步提高所述接合导体的导电性。
另外,作为本发明的方式,也可以为,所述波形限制部形成于一对所述限制部中的相互对置的限制面的双方,将形成于所述限制面的一方的所述波形限制部设为第一波形限制部,将形成于另一方的所述波形限制部设为第二波形限制部,所述第一波形限制部和所述第二波形限制部由相同的波形构成,所述第一波形限制部的凸部与所述第二波形限制部的凹部对置,并且所述第一波形限制部的凹部与所述第二波形限制部的凸部对置。
根据本发明,所述第一波形限制部和所述第二波形限制部构成为错开半波长,因此通过所述第一波形限制部和所述第二波形限制部而弯曲的所述接合导体随着朝向所述垂直方向的一侧而在相对于所述对置方向具有规定的宽度的状态下形成为沿所述对置方向进行振动的波形状。因此,能够提高超声波焊接后的所述接合导体的外观的截面系数,从而能够提高所述接合导体的刚性。
另外,由于所述接合导体的沿着所述对置方向的侧面彼此的宽度为规定的值,因此能够抑制所述垂直方向上的所述导体彼此的接触面积以及接合强度的不均衡。因此,能够使所述接合导体的导电性以及接合强度稳定。
另外,作为本发明的方式,可以为,在所述限制部的所述限制面的所述垂直方向的末端侧设置有沿着所述垂直方向平坦地形成的平坦部。
上述的平坦地形成的情况包含相对于所述限制面平行地形成的情况、相对于所述限制面倾斜的情况。即,上述的平坦地形成的情况是指在所述限制面的末端侧,在所述对置面上没有设置期望的凹凸形状的形状。
根据本发明,能够将所述接合导体的末端侧形成为平面状,从而能够抑制所述导体彼此的接合从末端侧剥离。
详细而言,所述接合导体中的弯曲成波形状的弯曲部位在不期望的外力向与弯曲方向相反的一侧作用的情况下,所述导体彼此的接合容易剥离。另外,在所述接合导体的末端侧形成为波形状的情况下,不期望的外力有可能在波形状的末端部分向与所述弯曲方向相反的一侧作用。
与此相对,通过在所述限制面的所述垂直方向的末端侧设置有平坦部,能够将所述接合导体的末端侧形成为平面状,能够防止不期望的外力在所述接合导体中的弯曲成波形状的弯曲部位直接向与弯曲方向相反的一侧作用。另外,即使假设在接合导体的末端部位作用有不期望的外力的情况下,由于形成为平面状的末端部位能够吸收所述外力,因此能够抑制所述导体彼此的接合的剥离。
另外,作为本发明的方式,可以为,所述焊头沿着一对所述限制部对置的方向或者与所述焊头和所述砧座对置的方向交叉的方向进行超声波振动。
上述的交叉的方向不限于所述限制部对置的所述对置方向以及与所述焊头和所述砧座进行相对移动的所述移动方向垂直的垂直方向,还包含与所述垂直方向交叉的方向。
根据本发明,能够高效地使所述导体接合。
详细而言,通过所述焊头和所述砧座对配置于所述导体配置空间的所述导体进行压缩,沿着移动方向(压缩的方向)的外力作用于沿着所述移动方向排列的所述导体彼此的接触面,因此通过所述超声波振动可靠地去除金属表面的氧化膜等,通过构成所述导体的金属的原子间引力,容易对所述导体进行焊接。
另外,通过所述波形限制部,所述导体随着朝向所述垂直方向而形成为沿所述对置方向进行振动的波形状,因此沿所述对置方向排列的所述导体彼此在与所述垂直方向交叉的方向上接触。
因此,在与所述垂直方向交叉的方向上接触的沿所述对置方向排列配置的所述导体彼此也通过沿所述垂直方向或所述对置方向进行振动的超声波振动可靠地去除金属表面的氧化膜等,通过构成所述导体的金属的原子间引力,容易对所述导体进行焊接。由此,能够高效且可靠地接合沿所述移动方向或所述对置方向排列的所述导体。
另外,作为本发明的方式,可以为,还具有控制部,该控制部使所述焊头和所述限制部相对于所述砧座的相对移动与一对所述限制部中的至少一方相对于另一方的移动同步。
根据本发明,通过使所述焊头以及所述限制部向压缩方向的移动与所述限制部向对置方向的移动同步,能够在所述砧座和所述焊头对所述导体进行压缩之前,使所述砧座与所述限制部抵接,能够可靠地防止所述导体被咬入形成于所述砧座与所述限制部之间的间隙。
另外,作为本发明的方式,可以为,在所述砧座的与所述接触面对置的对置接触面和所述接触面中的至少一方设置有波形状的压缩侧波形部,该压缩侧波形部是形成为与所述凸部和所述凹部相同的形状的压缩侧凸部和压缩侧凹部沿着所述对置方向连续而成的。
根据本发明,能够使所述导体随着朝向所述垂直方向的一侧而弯曲成相对于所述移动方向进行振动的波形状,因此能够使所述对置方向和所述移动方向上的所述导体彼此更可靠地接触,并且能够进一步提高接合强度。因此,能够进一步提高所述接合导体的一体性,并且能够进一步提高所述接合导体的导电性以及接合强度。
发明效果
根据本发明,能够提供能够提高导体彼此的接合强度并提高导电性的接合导体、以及能够提高导体彼此的接合强度的导体接合装置、接合导体的制造方法。
附图说明
图1是接合导体的概略立体图。
图2是接合导体的说明图。
图3是导体连接装置的概略立体图。
图4是导体连接装置的概略分解立体图。
图5是焊头的说明图。
图6是限制部的说明图。
图7是砧座的说明图。
图8是导体连接装置的说明图。
图9是导体连接方法的流程图。
图10是导体的接合方法的说明图。
图11是导体的接合方法的说明图。
图12是另一实施方式的导体连接装置的概略立体图。
图13是另一实施方式的导体连接装置的剖视图。
图14是另一实施方式的接合导体的概略立体图。
图15是另一实施方式的接合导体的说明图。
图16是另一实施方式的接合导体的说明图。
具体实施方式
以下,结合附图,对本发明的接合导体100以及制造接合导体100的导体接合装置1的一个实施方式进行说明。
图1示出接合导体100的概略立体图,图2示出接合导体100的说明图。详细而言,图2的(a)示出接合导体100的接合部110的放大俯视图,图2的(b)示出图2的(a)的A-A线剖视图,图2的(c)示出图2的(a)的B-B线剖视图。
图3示出导体接合装置1的概略立体图,图4示出导体接合装置1的概略分解立体图,图5示出构成导体接合装置1的焊头13的说明图,图6示出构成导体接合装置1的限制部21的说明图,图7示出构成导体接合装置1的砧座30的说明图,图8示出对导体接合装置1的结构进行说明的说明图。
这里,在图3中,将包覆电线200的长度方向设为长度方向X,将包覆电线200的横宽方向即与长度方向X垂直的方向设为宽度方向Y,将沿着图3的长度方向X的左侧设为+X方向,将右侧设为-X方向,并且将沿着宽度方向Y的左侧设为-Y方向,将右侧设为+Y方向。
另外,在图3中,将纵方向设为上下方向Z,将图3的上侧设为+Z方向(上方),将下侧设为-Z方向(下方)。
对图5进行详细叙述,图5的(a)示出将焊头13的底面放大后的放大俯视图,图5的(b)示出从+Y侧观察焊头13的放大侧视图,图5的(c)示出从+X侧观察焊头13的放大主视图。另外,在图5的(b)和图5的(c)中仅放大表示焊头13的一部分。
对图6和图7进行详细叙述。图6的(a)示出将限制部21的上表面放大后的放大俯视图,图6的(b)示出从+Y侧观察限制部21的放大侧视图,图6的(c)示出从+X侧观察限制部21的放大主视图。另外,在图6的(a)和图6的(c)中仅放大表示限制部21的一部分。
图7的(a)示出砧座30的俯视图,图7的(b)示出从+Y侧观察竖立设置于砧座30的砧座上部32的放大侧视图。
另外,对图8进行详细叙述。图8的(a)示出从+X方向观察在导体接合装置1中接合导体露出部220的部位的概略主视图,图8的(b)示出图8的(a)的C-C线剖视图。
接合导体100是通过超声波焊接使作为多条包覆电线200的末端部分的导体露出部220接合而一体化的导体,例如用于将电池等电气设备彼此电连接。
包覆电线200通过使绝缘树脂制的绝缘包覆层210包覆由铝合金的单线捻合而形成的捻线导体而构成,在包覆电线200的末端侧设置有导体露出部220,该导体露出部220通过将绝缘包覆层210剥下规定的长度而使捻线导体露出而成(图3参照)。
另外,只要捻线导体具有导电性则可以采用任意材料,例如,也可以由铝、铜或铜合金等的单线捻合而成。另外,导体露出部220不需要一定由捻线导体构成,也可以将具有导电性的单线捆束而构成。
该接合导体100采用如下的结构:沿着长度方向X捆束多根(在本实施方式中为9根)包覆电线200,并且将在包覆电线200的末端侧(-X侧)剥下绝缘包覆层210而露出的导体露出部220作为捆束多根而成的导体束而熔融接合,在接合导体100的末端部分具有使导体露出部220熔融接合的接合部110。
如图1和图2所示,接合部110由在宽度方向Y上相互对置的第一面121(作为形成于左侧(-Y侧)的面)和第二面122(作为形成于右侧(Y侧)的面)、在上下方向Z上相互对置的第三面131(作为形成于下侧(-Z侧)的面)和第四面132(作为形成于上侧(+Z侧)的面)构成为截面矩形状,在接合部110的+X侧的端部和-X侧的端部设置有形成为平面状的平面部150。
在第一面121和第二面122上形成有波形部140,该波形部140在俯视时沿着长度方向X形成为正弦波状(参照图2的(a))。
该波形部140是沿着宽度方向Y向外侧突出的山部141和沿着宽度方向Y向内侧凹陷的谷部142连续而构成的。
山部141的顶部相对于该谷部142的底部的高度L1构成为第一面121与第二面122之间的距离即接合导体100的宽度的长度L2的大约0.20倍。
在本实施方式中,高度L1为长度L2的0.20倍,但并不一定必须是该值,也可以适当变更。另外,从导电性以及刚性的观点出发,优选为0.5倍以下。
另外,山部141的顶部相对于该谷部142的底部的高度L1是构成接合部110的导体露出部220的最小直径即直径L3的大约0.6倍。
在本实施方式中,该高度L1为直径L3的0.6倍,但并不一定必须是该值,也可以适当变更。另外,从导电性的观点出发,优选为单线的0.5倍以上,更优选为捻线导体的外径的0.5倍以上。另外,在本实施方式中,9根导体露出部220的直径全部相同,但也可以采用一部分或全部的导体露出部220的直径不同的结构。在该情况下,优选高度L1为导体露出部220的最小直径即直径L3的0.5倍以上。
在这样构成的波形部140中,设置于第一面121的波形部140L以从+X侧起交替地连续配置谷部142和山部141的方式排列设置有四个。
另一方面,在波形部140中,设置于第二面122的波形部140R以从+X侧起交替地连续配置山部141和谷部142的方式排列设置有四个。
换言之,配置于第一面121的谷部142和山部141与配置于第二面122的山部141和谷部142沿着宽度方向Y对置配置。即,波形部140L和波形部140R彼此以相同形状的正弦波沿着长度方向X错开半波长的方式分别设置于第一面121和第二面122。
如图2的(b)和图2的(c)所示,这样构成的接合部110随着从-X侧朝向+X侧,截面形状周期性地重复从向-Y侧突出的状态到向+Y侧突出的状态。因此,接合部110的外观的截面系数提高,因此接合部110的刚性提高。
另外,如后所述,通过导体接合装置1来对接合导体100进行超声波焊接,因此在接合部110的截面中的导体彼此的界面处形成有超声波接合部160。
此外,接合部110在配置于末端的波形部140与长度方向X的末端侧端部之间具有平面部150,并且在配置于基端的波形部140与长度方向X的基端侧端部之间具有平面部150。
详细而言,如图1和图2的(a)所示,该平面部150形成为朝向-X侧和+X侧呈平面状突出。换言之,波形部140配置于从接合导体100的末端起隔开规定的间隔的位置。
接下来,根据图3至图8对将从包覆电线200露出的导体露出部220末端侧接合来制造接合导体100的导体接合装置1进行说明。
如图3所示,导体接合装置1是对从多根包覆电线200的末端侧露出的导体露出部220彼此进行超声波焊接(超声波金属接合)的装置,由如下的部件构成:超声波焊接器具10,其沿上下方向Z升降;一对宽度方向调整部20,它们固定于超声波焊接器具10的+X方向侧;多个砧座30,它们与下降的超声波焊接器具10一起对导体露出部220进行压缩;以及控制部40,其对超声波焊接器具10和宽度方向调整部20的移动进行控制。
超声波焊接器具10由如下的部件构成:升降部11,其利用未图示的升降用电动机沿着上下方向Z进行升降;焊头支承部12,其从升降部11的中央部分向+X方向侧突出;以及焊头13,其从焊头支承部12的+X方向侧端面向下方延伸。
另外,升降用电动机被控制部40控制。
如图3和图4所示,焊头支承部12从升降部11的中央部分向+X方向侧突出,并且构成为将焊头13支承于升降部11。
另外,在本实施方式中,焊头支承部12沿着长度方向X从升降部11突出,但不需要一定沿着长度方向X突出,例如也可以构成为沿着宽度方向Y突出。即,在本实施方式中,焊头支承部12的突出方向构成为与后述的限制部21的移动方向垂直,但也可以构成为沿着限制部21的移动方向。
焊头13从焊头支承部12的+X方向侧端面向下方延伸,构成为通过与未图示的超声波振荡器连接而沿着长度方向X进行超声波振动。
另外,如图5的(a)所示,在焊头13的底面即焊头侧下表面13a,沿着长度方向X和宽度方向Y呈格子状设置有多个向上方凹陷而形成的焊头侧凹部14和向下方突出而形成的焊头侧凸部15。即,焊头13的底面形成为在从长度方向X和宽度方向Y观察时呈凹凸形状(参照图5的(b)和图5的(c))。
详细而言,焊头侧凹部14由焊头长度方向谷部14a(参照图5的(b))和焊头宽度方向谷部14b(参照图5的(c))构成并形成于它们的交叉部分,该焊头长度方向谷部14a形成为从焊头侧下表面13a向上方凹陷,该焊头宽度方向谷部14b形成为从焊头侧下表面13a向上方凹陷。
另外,焊头侧凸部15由焊头长度方向山部15a(参照图5的(b))和焊头宽度方向山部15b(参照图5的(c))构成并形成于它们的交叉部分,该焊头长度方向山部15a在沿着长度方向X形成的焊头长度方向谷部14a之间从焊头侧下表面13a向下方突出,该焊头宽度方向山部15b在沿着宽度方向Y形成的焊头宽度方向谷部14b之间从焊头侧下表面13a向下方突出。
该焊头长度方向谷部14a和焊头长度方向山部15a沿着宽度方向Y分别以等间隔排列有5列和6列,焊头宽度方向山部15b和焊头宽度方向谷部14b沿着长度方向X分别以等间隔排列有23列和24列(参照图5的(a))。这样配置的焊头侧凹部14和焊头侧凸部15在俯视时形成为山形形状。
在超声波焊接器具10的+X方向侧,对置配置的一对宽度方向调整部20由如下的部件构成:限制部21,其限制包覆电线200在宽度方向Y上的移动;固定支承部22,其对限制部21进行固定并且进行支承;固定部23,其将限制部21间接地固定于升降部11;以及连结部24,其将固定支承部22以能够移动的方式连结于固定部23。
限制部21沿着宽度方向Y隔开规定间隔地配置,如图3和图4所示,构成为沿着长度方向X的长度与对应的焊头13的长度相等,沿着上下方向Z的高度与导体露出部220的外径的3倍相比足够长,并以与对置的另一限制部21对置的方式设置有限制面26。
另外,在本实施方式中,限制部21的高度与导体露出部220的外径的3倍相比足够长,但不需要是导体露出部220的外径的3倍,只要形成为与要进行超声波焊接的多个导体露出部220所形成的电线束的总外径相比足够长即可。
在限制部21的上端面形成有限制移动辅助部25,该限制移动辅助部25与焊头侧凹部14和焊头侧凸部15啮合,辅助限制部21在宽度方向Y上的移动。
限制移动辅助部25由从限制面26的上端侧向上方稍微突出的移动辅助部251和在移动辅助部251的宽度方向Y的外侧向下方侧凹陷而形成的上表面凹部252构成。另外,移动辅助部251的向上方突出的多个限制部侧凸部253沿着长度方向X排列。
该限制部侧凸部253的高度为焊头长度方向谷部14a以及焊头长度方向山部15a的二分之一左右,构成为由三个限制部侧凸部253形成的宽度比焊头长度方向山部15a(焊头长度方向谷部14a)的宽度稍小,以与焊头长度方向谷部14a和焊头长度方向山部15a对应的方式沿着长度方向X等间隔地排列18个。
这样构成的限制部侧凸部253在焊头13与限制部21啮合的状态下,通过在焊头长度方向谷部14a和焊头长度方向山部15a之间设置微小的间隙,能够吸收由超声波振动产生的长度方向X方向的振幅。
如图6的(a)所示,在设置于成对的限制部21的对置部分的限制面26上设置有俯视时呈正弦波状的波形限制部27和平坦地形成于波形限制部27的长度方向X的两端的平坦部28。
该波形限制部27通过限制部侧凸部271和限制部侧凹部272交替且平滑地连续而构成,该限制部侧凸部271朝向对置的限制面26侧突出至规定的高度,该限制部侧凹部272向与限制部侧凸部271的突出方向相反的方向凹陷与限制部侧凸部271的高度相同的深度(参照图6的(a))。另外,波形限制部27沿着长度方向X交替地连续配置有各四个。
这样分别设置于对置的限制面26的波形限制部27配置为:限制部侧凸部271和限制部侧凹部272分别与设置于对置的另一限制面26的限制部侧凹部272和限制部侧凸部271对置。
即,+Y侧的限制面26(以下,设为限制面26R)上的限制部侧凸部271和限制部侧凹部272所形成的波形和-Y侧的限制面26(以下,设为限制面26L)上的限制部侧凸部271和限制部侧凹部272所形成的波形形成为相互错开半波长。
在本实施方式中,形成于限制面26的限制部侧凸部271和限制部侧凹部272分别各为四个,但并不限定于该个数,能够根据导体接合装置1的使用方法、形状、大小来适当调整该个数。
平坦部28是在波形限制部27的长度方向X的两端侧沿着上下方向Z和长度方向X形成为平坦状的平面。
如图3和图4所示,这样构成的限制部21的外侧与固定支承部22嵌合而固定。
如图3和图4所示,连结部24是沿着宽度方向Y贯通固定于升降部11的固定部23并且一端固定于固定支承部22的棒状体,构成为能够通过被控制部40控制的未图示的宽度方向移动用电动机而沿着宽度方向Y移动。
即,连结部24将固定支承部22与固定部23连结,并且构成为能够使固定有限制部21的固定支承部22相对于固定部23沿着宽度方向Y移动。
另外,固定部23固定于升降部11,因此限制部21和固定支承部22间接地固定于升降部11。
对未图示的升降用电动机和宽度方向移动用电动机进行控制的控制部40采用能够对升降用电动机和宽度方向移动用电动机进行同步驱动的结构,能够使超声波焊接器具10下降,并且能够同时使对置配置的限制部21沿着宽度方向Y移动。
另外,也能够通过控制部40的控制使限制部21单独独立地沿着宽度方向Y移动。
砧座30是设置于导体接合装置1的基板上的长方体状的承接治具,由构成为能够沿着后述的轨道50移动的可动基部31和竖立设置于可动基部31的砧座上部32构成。
砧座上部32构成为其宽度方向Y上的长度比要进行超声波焊接的多个导体露出部220所形成的电线束的宽度方向Y上的长度稍长,并且构成为其高度比限制部21的高度高,作为砧座上部32的主面的砧座主面321以朝向宽度方向Y的方式竖立设置于可动基部31的上部。
在砧座主面321上形成有沿着长度方向X连续地配置的砧座侧波形部33。该砧座侧波形部33由从砧座主面321朝向宽度方向Y的外侧突出的砧座侧凸部331和向砧座主面321的内侧凹陷的砧座侧凹部332构成。
该砧座侧凸部331形成为与限制部侧凹部272嵌合,砧座侧凹部332形成为与限制部侧凸部271嵌合。即,砧座侧波形部33形成为振幅与波形限制部27的振幅相等的俯视正弦波状。
如图7的(a)所示,将这样构成的砧座侧凸部331和砧座侧凹部332连续地配置而成的砧座侧波形部33形成为俯视时呈正弦波状,并沿着长度方向X连续地排列四个。
另外,砧座侧波形部33设置于朝向宽度方向Y的砧座主面321的两个面,但设置于+Y侧的砧座侧波形部33(砧座侧波形部33R)和设置于-Y侧的砧座侧波形部33(砧座侧波形部33L)相互错开半波长地配置。即,砧座侧波形部33R从+X侧起按照砧座侧凹部332、砧座侧凸部331的顺序设置,砧座侧波形部33L从+X侧起按照砧座侧凸部331、砧座侧凹部332的顺序设置,在砧座侧波形部33R和砧座侧波形部33L中,砧座侧凸部331和砧座侧凹部332形成为相互对置。
此外,以设置于砧座侧波形部33L的砧座侧凸部331和砧座侧凹部332与设置于限制面26L的限制部侧凹部272和限制部侧凸部271对置的方式配置砧座30和限制部21L。同样,以设置于砧座侧波形部33R的砧座侧凸部331和砧座侧凹部332与设置于限制面26R的限制部侧凹部272和限制部侧凸部271对置的方式配置砧座30和限制部21R。
作为砧座上部32的上表面的砧座侧上表面322是在使超声波焊接器具10下降时与焊头侧下表面13a一起对导体露出部220进行压缩的面,设置有沿着上下方向Z形成的凹凸的砧座侧凹凸部34。
另外,在砧座侧凹凸部34的末端侧和后端侧沿着长度方向X具有平坦部35,该平坦部35形成为砧座侧波形部33所形成的正弦波的大约半波长的长度的平面状。
另外,在本实施方式中,设置有三个砧座30(砧座30a、30b、30c),该三个砧座30(砧座30a、30b、30c)构成为砧座上部32的宽度方向Y上的宽度不同。砧座30a的宽度方向Y上的宽度被形成为最小,砧座30c的宽度方向Y上的宽度被形成为最大。
这样设置有多个的砧座30(砧座30a、30b、30c)构成为能够沿着轨道50移动,能够使期望的砧座30配置于超声波焊接器具10的下方。
另外,在本实施方式中,虽然设置有三个砧座30,但也可以根据要进行连接的包覆电线200而适当地调整设置的个数,另外,还可以适当调整各砧座30的砧座上部32的宽度。
如图3和图8所示,通过将限制部侧凸部253平缓地嵌合于焊头侧凹部14和焊头侧凸部15,这样构成的超声波焊接器具10以及宽度方向调整部20能够使限制部21沿着焊头侧下表面13a移动。
另外,通过使砧座30沿着轨道50移动,能够使焊头侧下表面13a和砧座侧上表面322对置地配置(参照图8的(b))。由此,能够由焊头侧下表面13a、砧座侧上表面322以及一对限制面26形成供多根导体露出部220贯穿插入的配置空间S(参照图8的(a))。
这样,导体接合装置1能够在使导体露出部220贯穿插入于配置空间S的状态下利用被控制部40控制的升降用电动机使超声波焊接器具10以及宽度方向调整部20向下方侧移动,并且能够利用宽度方向移动用电动机使限制部21沿着宽度方向Y移动,在该导体接合装置1中,以限制部21能够沿着宽度方向Y移动的方式将宽度方向调整部20固定于超声波焊接器具10,并且在焊头13的下方配置有砧座30。
以下,根据图9至图11对使用了导体接合装置1的接合导体100的制造方法进行简单说明。
这里,图9示出使多根(在本实施方式中为9根)包覆电线200的导体露出部220熔融接合的导体接合方法的流程图,图10示出对将导体露出部220(导体露出部220)贯穿插入于配置空间S并使限制部21沿着宽度方向Y移动的状态进行说明的说明图,图11示出使用图8的α部的D-D线剖视图对接合导体露出部220的导体接合方法进行说明的说明图。
详细而言,图10的(a)示出使导体露出部220贯穿插入之前的限制部21和砧座30的放大俯视图,图10的(b)示出使导体露出部220贯穿插入并使限制部21朝向导体露出部220移动的状态下的限制部21和砧座30的放大俯视图,图10的(c)示出在图10的(b)中被压缩的导体露出部220的概略俯视图。
图11的(a)示出将导体露出部220插入于配置空间S的状态下的D-D线剖视图,图11的(b)示出在将导体露出部220插入于配置空间S的状态下使超声波焊接器具10和宽度方向调整部20下降而对压缩后的导体露出部220进行了超声波焊接的状态下的D-D线剖视图。
另外,在图11中,省略了焊头侧凹部14和焊头侧凸部15的图示。
如图9所示,设置于包覆电线200的末端部分的导体露出部220通过依次进行如下的工序而连接为能够导通:电线配置工序s1,在配置空间S中配置导体露出部220;压缩移动工序s2,使超声波焊接器具10和宽度方向调整部20下降;导体压缩工序s3,利用焊头13和砧座30对导体露出部220进行压缩;以及超声波焊接工序s4,通过超声波对压缩后的导体露出部220进行熔融接合。
另外,导体压缩工序s3和超声波焊接工序s4可以同时进行。
以下,根据图10和图11对各工序进行详细叙述。
预先准备多根(在本实施方式中为9根)包覆电线200,将包覆电线200的一端侧(-X方向侧)的绝缘包覆层210剥下规定的长度,使被绝缘包覆层210围绕的捻线导体露出而形成导体露出部220。
接下来,选择与要进行连接的导体露出部220的根数和外径相匹配的砧座30,以使砧座侧上表面322与焊头侧下表面13a对置配置的方式使砧座30沿着轨道50移动,从而将砧座30配置于规定的位置。这里,将砧座30a配置于超声波焊接器具10的下方侧。
接下来,使限制部21沿着宽度方向Y移动,直至限制面26成为规定的间隔,并且使超声波焊接器具10上升,直至焊头13成为规定的高度,从而形成配置空间S。
在该状态下,如图10的(a)所示,在由隔着规定的间隔对置配置的限制部21和焊头13形成的配置空间S中,使导体露出部220排列并从+X方向侧朝向-X方向侧插入(电线配置工序s1)。另外,在本实施方式中,使导体露出部220沿着上下方向Z配置三根,沿着宽度方向Y配置三根,使共计9根的导体露出部220贯穿插入于配置空间S而接合。
然后,通过控制部40的控制使超声波焊接器具10下降,并且与超声波焊接器具10的下降同步地使限制部21沿着宽度方向Y向导体露出部220侧移动。由此,如图10的(b)和图11的(a)所示,限制面26与砧座上部32的宽度方向Y侧的两侧面抵接,并且导体露出部220被焊头侧下表面13a和砧座侧上表面322夹持,导体露出部220被焊头13从上方按压。(压缩移动工序s2)。
对该压缩移动工序s2进行详细叙述,在导体露出部220配置在形成于焊头侧下表面13a、砧座侧上表面322以及成对的限制面26之间的配置空间S中的状态下,通过使超声波焊接器具10下降并且使限制部21沿着焊头侧下表面13a向导体露出部220侧移动,将设置于限制面26的波形限制部27与设置于砧座主面321的砧座侧波形部33相互嵌合。
这里,由于砧座主面321的宽度方向Y上的宽度构成为比导体露出部220的电线束所形成的宽度稍长,因此在波形限制部27与砧座侧波形部33嵌合的状态下,也能够防止导体露出部220被咬入限制部21与砧座上部32之间。
另外,在导体露出部220配置于配置空间S的状态下,即使通过使超声波焊接器具10进一步下降而导体露出部220被从上方按压而沿宽度方向Y移动,也能够通过限制面26限制导体露出部220向宽度方向Y方向的移动。
接下来,通过使超声波焊接器具10进一步向下方下降(导体压缩工序s3),导体露出部220被焊头13加压而变形,沿宽度方向Y扩展,但通过波形限制部27与砧座上部32嵌合,导体露出部220与限制面26抵接。
然后,如图10的(b)所示,通过导体露出部220被焊头13进一步加压,导体露出部220被设置于限制面26的波形限制部27按压,从而在与包覆电线200的侧面对应的部位形成有沿着长度方向X连续的波形。
这样,在使包覆电线200排列在配置空间S中的状态下,通过使焊头13进一步下降,能够从上下方向Z对导体露出部220进行压缩(导体压缩工序s3),从而能够使沿上下方向Z配置的导体露出部220彼此更可靠地接触。另外,由于导体露出部220在与限制面26抵接的状态下被压缩,因此导体露出部220沿着长度方向X形成为波形状。由此,能够使沿着宽度方向Y排列配置的导体露出部220彼此在与长度方向X交叉的方向(宽度方向Y)上接触,并且能够通过压缩使导体露出部220彼此可靠地接触。
对于接合导体100的制造而言重要的课题为,如上所述使导体露出部220彼此可靠地接触而接合并确保可靠的导电性。另外,例如,近年来伴随着车辆的轻量化的要求,也需要接合合金化的高强度的电线。这些高强度的材料难以发生变形,难以使导体露出部220彼此可靠地接触。
这样,为了使导体露出部220彼此可靠地接触而接合,例如作为本实施方式的制造工序,也可以在导体压缩工序s3中进行比后述的超声波焊接工序s4中的焊接时弱的超声波振动,一边使材料的温度上升而使强度降低一边实施导体压缩工序s3。另外,例如,通过在导体压缩工序s3结束之后且在超声波焊接工序s4的紧前进行比焊接时弱的超声波振动,也能够达成相同的目的。
如果将通过导体露出部220的导体的总截面积除以砧座面宽度而计算出的模具内的被导体100%填充的厚度设为100%高度,则在进行导体压缩工序s3时,优选压缩至比100%高度低的高度。
由此,填充于模具内的导体露出部220沿长度方向X产生伸长,形成于导体露出部220表面的氧化膜被破坏,从而高效地进行之后焊接时的氧化膜的去除。如果是100%以下,则可以达成上述目的,但优选为95%以下且70%以上。更优选在90%至80%之间进行。如果压缩较小,则难以达成上述目的,如果压缩过大,则在电线的根部截面积变小而强度变弱,因此不优选。
在该状态下,通过使焊头13沿着与宽度方向Y交叉的长度方向X进行超声波振动,使导体露出部220彼此通过超声波焊接而彼此超声波金属接合(超声波焊接工序s4)。在超声波焊接工序s4中,也可以由控制部40进行控制,确定焊接时的上下方向Z上的下止点(停止点)。由此,抑制了焊接导体露出部220时的温度的急剧上升,从而抑制了向焊头13的固着。
另外,也可以在到达焊接时的下止点之后继续进行超声波振动。由此,焊接部的氧化膜被去除,在导体露出部220的表面的原子彼此接触的状态下维持高温。由此,进一步提高导通性和刚性。另外,优选下止点的高度比在上述导体压缩工序s3中形成的高度小,优选比根据砧座面宽度计算导体露出部220的总截面积的模具内的被导体100%填充的100%高度小。如果是100%以下,则可以达成上述目的,但优选为90%以下且70%以上。更优选在85%至80%之间进行。如果压缩较小,则难以达成上述目的,如果压缩过大,则在电线的根部截面积变小而强度变弱,因此不优选。
另外,如本实施方式所记载的那样,即使在限制部21的限制面26上没有形成波形限制部27的情况下,即,即使在所制造的接合导体100的接合部110的侧面上没有形成波形状的波形部140的情况下,也能够使导体露出部彼此可靠地接触而接合,从而能够可靠地确保接合导体的导电性。
由此,在配置空间S的内部以形成沿着长度方向X的波形状的方式被加压的9根导体露出部220,在使沿着长度方向X和宽度方向Y相邻的导体露出部220彼此可靠地接触的状态下被超声波焊接,从而能够制造提高了导通性和刚性的接合导体100(参照图11的(b))。
这样,接合导体100具有将沿着长度方向X配置的多个导体露出部220熔融接合而成的接合部110,接合部110设置有沿着长度方向X并且相互对置的两个面即第一面121和第二面122,将两个面即第一面121和第二面122对置的方向设为宽度方向Y,在对置的第一面121和第二面122的双方上具有波形部140,该波形部140通过朝向宽度方向Y的外侧突出的山部141和向所述对置方向的内侧凹陷的谷部142沿着所述长度方向连续而成,由此能够提高导体露出部220彼此的接合强度,从而能够提高导电性。
详细而言,由于在作为对置的面的第一面121和第二面122中的至少第一面121上形成有波形部140,因此构成接合部110的多个导体露出部220中的沿宽度方向Y排列配置的导体露出部220与在宽度方向Y上相邻的其他导体露出部220在沿着与长度方向X交叉的方向接触的状态下接合(参照图10的(c))。因此,在接合部110中,沿宽度方向Y配置的导体露出部220彼此的接合强度提高。
因此,能够提高接合部110的一体性,从而能够提高构成接合导体100的导体露出部220的导电性,并且也能够提高接合导体100的刚性。
另外,在第一面121和与第一面121对置的第二面122的双方上具有波形部140,将形成于第一面121的波形部140设为波形部140L,将形成于第二面122的波形部140设为波形部140R,波形部140L和波形部140R由相同的波形构成,并且波形部140L中的山部141与波形部140R中的谷部142对置,并且波形部140L中的谷部142与波形部140R中的山部141对置,换言之,形成于第一面121的波形部140L和形成于第二面122的波形部140R构成为沿着长度方向X错开半波长,因此沿着宽度方向Y排列配置的导体露出部220彼此以恒定的宽度在宽度方向Y上振动。因此,能够提高接合部110整体的外观的截面系数,从而能够提高接合导体100的刚性。
另外,由于第一面121和第二面122的宽度方向Y上的宽度在长度方向X上是恒定的,即,由于导体露出部220彼此的长度方向X上的截面积是恒定的,因此能够抑制接合部110的刚性的不均匀,从而能够抑制接合导体100的品质的偏差。
此外,通过沿着长度方向X设置多个波形部140,在将沿与长度方向X交叉的交叉方向周期性地排列配置的导体露出部220接合而成的接合部110中(参照图10的(c)),能够提高沿交叉方向排列配置的导体露出部220彼此的接合强度,并且能够增大导体露出部220彼此的接触面积。因此,能够进一步提高接合部110的一体性,从而能够进一步提高导体露出部220的导电性及刚性。
另外,从谷部142的底部至山部141的顶点的垂直截面方向上的高度L1构成为第一面121与第二面122的宽度方向Y上的间隔L2的0.5倍以下,由此能够提高接合导体100的导电性,并且能够可靠地提高刚性。
详细而言,在山部141相对于谷部142的高度比第一面121与第二面122的宽度方向Y上的间隔的0.5倍高的情况下,接合部110中的波形的振幅变大,施加于导体露出部220的负荷变大,导体露出部220有可能局部地断裂或损伤,因而无法充分地确保接合导体100的导电性,并且刚性也有可能降低。
但是,宽度方向Y上的山部141相对于谷部142的高度L1构成为第一面121与第二面122的宽度方向Y上的间隔L2的0.5倍以下,由此能够减轻构成接合部110的导体露出部220的负荷,并且能够使沿宽度方向Y排列的导体露出部220在宽度方向Y上振动,因此能够可靠地提高通过弯曲实现的导体露出部220彼此的接合强度,并且能够增大导体露出部220彼此的接触面积。
由此,能够提高接合部110的一体性,并且能够降低导体露出部220局部地断裂或损伤的可能性,从而能够充分地提高接合导体100的导电性,并且能够可靠地提高刚性。
此外,从谷部142的底部至山部141的顶点的垂直截面方向上的高度L1构成为配置有多个的导体露出部220中的最小直径即直径L3的0.5倍以上,由此能够提高接合导体100的导电性。
详细而言,在宽度方向Y上的山部141相对于谷部142的高度L1比配置有多个的导体露出部220中的最小直径的0.5倍低的情况下,接合部110中的山部141和谷部142所形成的波形的振幅量较小,沿着宽度方向Y配置的导体露出部220彼此没有以与长度方向X交叉的状态配置,因此不能充分地提高接合部110的一体性,不能充分地提高接合导体100的导电性。
与此相对,宽度方向Y上的山部141相对于谷部142的高度为配置有多个的导体露出部220中的最小直径的0.5倍以上,由此能够使接合部110沿着山部141和谷部142可靠地弯曲,因此沿着宽度方向Y配置的导体露出部220彼此以与长度方向X交叉的状态配置。由此,能够可靠地提高导体露出部220彼此的接合强度,并且能够增大导体露出部220彼此的接触面积,从而能够提高接合导体100的导电性。
另外,接合部110也可以在其末端与波形部140之间具有沿着长度方向X形成为平面状的平面部150。由此,能够抑制导体露出部220彼此的接合从接合部110的末端侧剥离。
详细而言,构成波形部140的山部141和谷部142是通过使导体露出部220弯曲而构成的,因此在外力向与弯曲方向相反的一侧作用的情况下,导体露出部220彼此的接合容易剥离。
但是,由于接合部110在其末端与波形部140之间具有平面部150,因此能够防止向与弯曲方向相反的一侧的不期望的外力直接作用于山部141或谷部142,并且即使假设作用有不期望的外力,也能够利用平面部150吸收外力,因此能够抑制导体露出部220彼此的接合的剥离。
另外,接合部110构成通过超声波焊接形成的接合部110,由此能够通过超声波焊接使接合部110中的导体露出部220彼此的界面接合,因此在接合导体100的内部也能够充分地接合。由此,能够使接合导体100的接合强度稳定。另外,由于抑制了被赋予过剩的热所引起的物性变化,因此能够防止异物的混合。因此,能够使接合导体100的导电性及刚性稳定。
另外,在接合部110的截面中,导体露出部220发生变形,并且导体露出部220彼此的界面通过超声波接合部160密接而接合,因此具体而言,如图2的(b)和图2的(c)所示,在与长度方向X垂直的垂直截面中,导体露出部220例如从正圆状变形为椭圆形状,因此导体露出部220彼此的接触面积增加,并且导体露出部220彼此的接合强度增大,因此能够进一步提高接合部110的一体性,从而能够进一步提高接合导体100的导电性及刚性。
此外,通过导体露出部220由铝或铝合金构成,能够实现接合导体100的轻量化。
另外,对多个导体露出部220进行超声波焊接而进行接合的导体接合装置1具有:超声波焊接器具10,其具有与导体露出部220接触的焊头侧下表面13a,进行超声波振动;一对限制部21,它们与焊头侧下表面13a抵接,并且构成为能够沿着焊头侧下表面13a相对移动;以及砧座30,其向接近或远离焊头侧下表面13a的上下方向Z进行相对移动,在一对限制部21中相互对置的限制面26上分别形成有波形状的波形限制部27,该波形限制部27是朝向对置的另一限制面26突出的限制部侧凸部271和向与限制部侧凸部271的突出方向相反的方向凹陷的限制部侧凹部272沿着与一对限制面26对置的宽度方向Y和上下方向Z垂直的长度方向X连续而成的,砧座30具有与限制部侧凸部271和限制部侧凹部272嵌合的砧座侧凹部332和砧座侧凸部331,超声波焊接器具10和限制部21相对于砧座30相对移动,并且以使砧座30被相互对置的限制部21夹持的方式使一对限制部21中的至少一方朝向另一方移动,由此能够提高导体露出部220彼此的接合强度。
详细而言,在限制面26上形成有波形状的波形限制部27,并且在砧座30上具有形成为能够与波形限制部27嵌合的砧座侧凸部331和砧座侧凹部332,由此通过使焊头13相对于砧座30相对移动,配置有多个的导体露出部220被砧座30和焊头13压缩。
另外,限制部21与焊头13的相对移动对应地向宽度方向Y的内侧移动,因此能够限制限制部21相对于导体的宽度方向Y的外侧的移动,并且能够使导体露出部220随着朝向长度方向X而弯曲成相对于宽度方向Y振动的波形状。
这样,通过使导体露出部220弯曲成相对于宽度方向Y振动的波形状,能够使沿着宽度方向Y排列配置的导体露出部220彼此沿着与长度方向X交叉的方向相互接触,能够使导体露出部220彼此可靠地接触。因此,通过利用超声波焊接对导体露出部220彼此进行接合,也能够增大沿着宽度方向Y配置的导体露出部220彼此的接合强度,从而能够提高接合导体100的一体性。
因此,能够提高接合导体100的导电性和接合强度。另外,由于导体露出部220彼此的接合强度提高,因此也能够提高作为制造后的接合导体100整体的刚性。
另外,通过将波形限制部27形成为正弦波状,焊头13、限制部21以及砧座30所形成的配置空间S的宽度方向Y的端部形成为圆弧状,因此能够使导体露出部220成为沿着长度方向X弯曲成圆弧状的波形状。由此,能够使沿宽度方向Y配置的导体露出部220彼此连续地接触,能够使导体露出部220彼此可靠地接触,并且能够增大接合强度。另外,能够防止在压缩时和超声波焊接时在接合导体100中形成接合变弱的角部分。
此外,通过波形限制部27,能够使导体露出部220沿着长度方向X形成为平滑的波形状,因此能够防止像砧座侧凸部331形成为矩形状的情况那样砧座侧凸部331与导体露出部220角接触而将导体露出部220切断,能够可靠地提高接合导体100的导电性及刚性。
此外,通过沿着长度方向X设置多个波形限制部27,能够使导体露出部220弯曲成随着朝向长度方向X的一侧而相对于宽度方向Y振幅周期性地重复的波形状,因此能够使沿宽度方向Y排列配置的导体露出部220彼此周期性地在与长度方向X交叉的方向上接触,从而能够使导体露出部220彼此更可靠地接触。
由此,通过使导体露出部220超声波接合,能够进一步提高接合强度。因此,能够进一步提高导体露出部220的接合部位的一体性,从而能够进一步提高接合导体100的导电性。
另外,波形限制部27形成于一对限制部21中彼此对置的限制面26(限制面26R、26L)双方,将形成于限制面26L的波形限制部27设为波形限制部27L,将形成于限制面26R的波形限制部27设为波形限制部27R,波形限制部27L和波形限制部27R由相同的波形构成,波形限制部27L的限制部侧凸部271与波形限制部27R的限制部侧凹部272对置,并且波形限制部27L的限制部侧凹部272与波形限制部27R的限制部侧凸部271对置,即,形成于波形限制部27L的波形限制部27L和形成于限制面26R的波形限制部27R构成为错开半波长,因此通过波形限制部27L和波形限制部27R而弯曲的接合导体100随着朝向长度方向X的一侧而在相对于宽度方向Y具有规定的宽度的状态下形成为沿宽度方向Y振动的波形状。因此,能够提高超声波焊接后的接合导体100的外观的截面系数,从而能够提高接合导体100的刚性。
另外,由于接合导体100的沿着宽度方向Y的侧面彼此(第一面121和第二面122)的幅宽(长度L2)为规定的值,因此能够抑制长度方向X上的导体露出部220彼此的接触面积和接合强度的不均衡。因此,能够使接合导体100的导电性和接合强度稳定。
另外,通过在限制部21的限制面26的长度方向X的末端侧设置有沿着长度方向X平坦地形成的平坦部28,能够将接合导体100的末端侧形成为平面状,从而能够抑制导体露出部220彼此的接合从末端侧剥离。
详细而言,接合导体100中的弯曲成波形状的弯曲部位在不期望的外力向与弯曲方向相反的一侧作用的情况下,导体露出部220彼此的接合容易剥离。另外,在接合导体100的末端侧形成为波形状的情况下,不期望的外力有可能在波形状的末端部分向与弯曲方向相反的一侧作用。
与此相对,通过在限制面26的长度方向X的末端侧设置有平坦部28,能够将接合导体100的末端侧形成为平面状,能够防止不期望的外力在接合导体100中的弯曲成波形状的弯曲部位直接向与弯曲方向相反的一侧作用。另外,即使假设在接合导体100的末端部位作用有不期望的外力的情况下,由于形成在平面上的末端部位能够吸收外力,因此能够抑制导体露出部220彼此的接合的剥离。
另外,通过超声波焊接器具10沿着与超声波焊接器具10和砧座30对置的方向(上下方向Z)交叉的方向(长度方向X)进行超声波振动,能够高效地使导体露出部220接合。
详细而言,通过超声波焊接器具10和砧座30对配置于配置空间S的导体露出部220进行压缩,沿着上下方向Z(压缩的方向)的外力作用于沿上下方向Z排列的导体露出部220彼此的焊头侧下表面13a。
另外,由于超声波焊接器具10和砧座30对导体露出部220进行压缩,因此导体露出部220要向宽度方向Y扩展,但导体露出部220向宽度方向Y的移动被波形限制部27限制,并且配置成随着朝向长度方向X而向宽度方向Y弯曲。由此,使沿宽度方向Y排列的导体露出部220彼此更可靠地接触,并且焊头侧下表面13a沿着与长度方向X交叉的方向形成。
在该状态下,通过使超声波焊接器具10沿长度方向X进行超声波振动,在导体露出部220中沿外力作用的上下方向Z配置的导体露出部220彼此通过超声波振动,外力作用的导体露出部220的金属表面的氧化膜等被可靠地去除,通过构成导体露出部220的金属的原子间引力,导体露出部220容易被焊接。
另外,沿宽度方向Y排列的导体露出部220彼此也通过弯曲而沿着与长度方向X交叉的方向形成焊头侧下表面13a,因此通过超声波振动,导体露出部220的金属表面的氧化膜等被可靠地去除,通过构成导体露出部220的金属的原子间引力,导体露出部220容易被焊接。由此,能够高效且可靠地接合沿上下方向Z或宽度方向Y排列的导体露出部220。
另外,在本实施方式中,焊头13采用沿着长度方向X进行超声波振动的结构,但并不限于长度方向X,也可以采用沿宽度方向Y或与长度方向X交叉的方向进行超声波振动的结构。
另外,在本实施方式中,构成为砧座主面321朝向宽度方向Y,并且限制部21沿着宽度方向Y移动,但不需要一定是该结构,例如,也可以构成为砧座主面321朝向与宽度方向Y垂直的长度方向X,并且限制部21沿着与宽度方向Y垂直的长度方向X移动。而且,也可以构成为砧座主面321朝向与宽度方向Y交叉的方向,并且限制部21沿着砧座主面321所朝向的方向移动。即,焊头13的超声波振动的方向和包覆电线200的长度方向可以一致,也可以交叉。
另外,还具有控制部40,该控制部40使超声波焊接器具10以及限制部21相对于砧座30的相对移动与一对限制部21中的至少一方相对于另一方的移动同步,即,能够使超声波焊接器具10以及限制部21向压缩方向的移动与限制部21向宽度方向Y的移动同步,从而能够在砧座30和超声波焊接器具10对导体露出部220进行压缩之前,使砧座30与限制部21抵接,能够可靠地防止导体露出部220被咬入形成于砧座30与限制部21之间的间隙。
在本发明的结构与上述的实施方式的对应关系中,
导体与导体露出部220对应,
凸条部与山部141对应,
凹条部与谷部142对应,
接合部与接合部110对应,
接合导体与接合导体100对应,
第一波形部与波形部140L对应,
第二波形部与波形部140R对应,
对置方向与宽度方向Y对应,
超声波接合部与接合部110对应,
超声波焊接部与超声波接合部160对应,
第一方向与上下方向Z对应,
第二方向与宽度方向Y对应,
接触面与焊头侧下表面13a对应,
对置方向与宽度方向Y对应,
垂直方向与长度方向X对应,
凸部与限制部侧凸部271对应,
凹部与限制部侧凹部272对应,
嵌合凸部与砧座侧凸部331对应,
嵌合凹部与砧座侧凹部332对应,
第一波形限制部与波形限制部27R对应,
第二波形限制部与波形限制部27L对应,
对置接触面与砧座侧上表面322对应,
导体配置工序与电线配置工序s1对应,
移动压缩工序与压缩移动工序s2对应,
本发明不仅限定于上述的实施方式的结构,能够得到多个实施方式。
例如,在本实施方式中,导体露出部220是将具有导电性的单线捻合而成的捻线导体,但并不限定于该方式,例如也可以由单线构成,还可以捆束单线。另外,导体露出部220不限定于由铝或铝合金等构成的铝系,例如也可以由铜或铜合金构成。即,只要具有导电性则可以由任意材质构成,可以是任意的材质。
另外,导体露出部220是在被绝缘性的绝缘包覆层210包覆的包覆电线200的一端剥下形成外层的绝缘包覆层210而露出的导体,但也可以是未被绝缘包覆层210包覆的导体或仅捆束了单线而成的导体。
此外,导体露出部220是相同的导体,但也可以分别使用多个不同种类的导体。进一步而言,在上述多个导体露出部220中,例如也可以使用由铜管或铜箔等围绕接合部分的结构。
另外,波形部140不仅可以形成于第一面121或第二面122的双方,也可以仅形成于一方。另外,除了形成在第一面121或第二面122的整个面上的情况之外,也可以局部地形成。
而且,波形部140只要至少山部141和谷部142沿着长度方向X分别连续一个以上即可,例如,只要至少一个以上的山部141和谷部142连续,则山部141和谷部142的数量不需要一致。
另外,在本实施方式中,仅在形成用于供导体露出部220插入的配置空间S的焊头侧下表面13a、砧座侧上表面322以及一对限制面26中的限制面26上设置波形状的波形限制部27,但例如如图12和图13所示,也可以将焊头13的底面部(设为波状底面部13b)和砧座侧上表面322形成为波形状。
以下,根据图12和图13对将波状底面部13b和砧座侧上表面322形成为波形状的导体接合装置1x进行简单地说明。
这里,图12示出导体接合装置1x的概略立体图,对于焊头13而言,在与导体接合装置1x的图8的(a)的C-C线剖视图对应的剖视图示中放大示出波状底面部13b和砧座侧上表面322。
如图12和图13所示,在砧座侧上表面322上设置有压缩侧波形部37来代替砧座侧凹凸部34。
另外,将构成压缩侧波形部37的砧座30分别设为砧座30d、砧座30e、砧座30f(参照图12)。
该压缩侧波形部37与交叉侧波形部对应,由与平坦部35相比朝向上方突出的压缩侧凸部371和朝向下方凹陷的压缩侧凹部372构成,沿着长度方向X连续地排列配置有四个。即,压缩侧凸部371与交叉侧凸条部对应,压缩侧凹部372与交叉侧凹条部对应,分别沿着长度方向X连续地配置。
另一方面,如图13所示,在焊头13的底面侧设置有向下方侧突出的波状底面部13b,在波状底面部13b上具有:焊头宽度方向谷部14c,其形成朝向上方侧呈圆弧状凹陷的谷;以及焊头宽度方向山部15c,其向下方侧呈圆弧状突出。
另外,在形成为能够沿着波状底面部13b在宽度方向Y上移动的限制部21上形成有移动用波形部29来代替限制移动辅助部25。该移动用波形部29由能够与焊头宽度方向谷部14c平缓地嵌合的移动辅助用凸部291和能够与焊头宽度方向山部15c平缓地嵌合的移动辅助用凹部292构成。另外,移动辅助用凸部291和移动辅助用凹部292形成为连续的侧视大致正弦波状。
这样构成的导体接合装置1x不仅能够沿着宽度方向Y而且也能够沿着上下方向Z将导体露出部220形成为波形状的状态下进行超声波接合,因此能够制造如下的接合导体100x:不仅在沿着宽度方向Y对置的第一面121和第二面122上形成有波形部140,而且在沿着上下方向Z对置的第三面131和第四面132上也形成有上下侧波形部170。
以下,根据图14~图16对接合导体100x进行简单地说明。
这里,图14示出接合导体100x的概略立体图,图15示出接合导体100x的俯视图(图15的(a))和侧视图(图15的(b))。另外,图16示出图15的(a)的E-E线剖视俯视图(图16的(a))、F-F线剖视俯视图(图16的(b))、G-G线剖视俯视图(图16的(c))、H-H线剖视俯视图(图16的(d))。
如图14和图15所示,接合导体100x不仅在第一面121和第二面122上形成有波形部140,而且在第三面131和第四面132上沿着长度方向X连续地设置有四个波形状的上下侧波形部170(与交叉侧波形部对应。),并在侧视时形成为正弦波状。
更详细而言,上下侧波形部170由相对于第三面131向上下方向Z的外侧突出的上下侧山部171(与交叉侧凸条部对应。)和相对于第三面131向上下方向Z的内侧凹陷的上下侧谷部172(与交叉侧凹条部对应。)构成,上下侧山部171和上下侧谷部172连续地交替配置。
如图16所示,这样构成的接合导体100x随着沿着长度方向X从-X朝向+X,在宽度方向Y上从山部141向-Y侧突出的状态(参照图16的(a))成为山部141不突出的状态(参照图16的(b)),接着经过山部141向+Y侧突出的状态(参照图16的(c)),成为山部141不突出的状态(参照图16的(d))。
同样,在上下方向Z上,随着沿着长度方向X从-X朝向+X,从上下侧山部171向侧方突出的状态(参照图16的(b))成为上下侧山部171向上方(+Z侧)突出的状态(参照图16的(b)),经过上下侧山部171不突出的状态(参照图16的(c)),成为上下侧山部171向下方(-Z侧)突出的状态(参照图16的(d))。
即,随着沿着长度方向X从-X朝向+X,作为突出部分的山部141和上下侧山部171呈螺旋状突出,因此与接合导体100相比,外观的截面系数进一步提高,从而能够提高刚性。
另外,虽然采用了在作为焊头13的底面部的波状底面部13b和砧座侧上表面322上分别设置有焊头宽度方向谷部14c和焊头宽度方向山部15c、以及压缩侧波形部37的结构,但例如也可以采用仅在砧座侧上表面322的一方设置有压缩侧波形部37的结构。
这样,在垂直截面中对置的上下方向侧面组130的第三面131和第四面132上构成有波形状的上下侧波形部170,该上下侧波形部170是朝向外侧突出的上下侧山部171和向内侧凹陷的限制部侧凹部272沿着长度方向X连续而成的,由此沿宽度方向Y和上下方向Z排列配置的导体露出部220彼此的接触面积和接合强度增大。即,由于进一步增大了导体露出部220彼此的接触面积和接合强度,因此能够进一步提高接合导体100的一体性,从而能够进一步提高接合导体100的导电性。
另外,波形限制部27不仅可以形成于成对的限制面26的双方,也可以仅形成于一方。另外,除了形成在限制面26的整个面上的情况之外,也可以局部地形成。
而且,波形限制部27只要至少限制部侧凸部271和限制部侧凹部272沿着长度方向X分别连续一个以上即可,例如,只要至少一个以上的限制部侧凸部271和限制部侧凹部272连续,则限制部侧凸部271和限制部侧凹部272的数量不需要一致。
标号说明
13a:焊头侧下表面;100:接合导体;110:接合部;121:第一面;122:第二面;131:第三面;132:第四面;140:波形部;140L:波形部;140R:波形部;141:山部;142:谷部;150:平面部;170:上下侧波形部;171:上下侧山部;172:上下侧谷部;220:导体露出部;271:限制部侧凸部;272:限制部侧凹部;27R:波形限制部;27L:波形限制部;322:砧座侧上表面;331:砧座侧凸部;332:砧座侧凹部;s1:电线配置结构;s2:压缩移动工序;s3:导体压缩工序;s4:超声波焊接工序;X:长度方向;Y:宽度方向;Z:上下方向。
Claims (12)
1.一种接合导体,其具有接合部,该接合部是将沿着长度方向配置的多个导体熔融接合而成的,其中,
在所述接合部沿着所述长度方向设置有彼此对置的第一面和第二面,
在所述第一面和所述第二面中的至少一方上具有波形部,该波形部是朝向所述第一面和所述第二面对置的对置方向的外侧突出的凸条部和向所述对置方向的内侧凹陷的凹条部沿着所述长度方向连续而成的。
2.根据权利要求1所述的接合导体,其中,
在所述第一面和所述第二面上具有所述波形部,
所述第一面的凸条部与所述第二面的凹条部对置,并且所述第一面的凹条部与所述第二面的凸条部对置。
3.根据权利要求1或2所述的接合导体,其中,
所述波形部沿着所述长度方向设置有多个。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的接合导体,其中,
从所述凹条部的底部至所述凸条部的顶点的高度构成为所述第一面与所述第二面之间的间隔的0.5倍以下。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的接合导体,其中,
从所述凹条部的底部至所述凸条部的顶点的高度构成为配置有多个的所述导体的最小直径的0.5倍以上。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的接合导体,其中,
所述接合部在末端与所述波形部之间具有沿着所述长度方向形成为平面状的平面部。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的接合导体,其中,
所述接合部通过超声波焊接而形成。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的接合导体,其中,
所述导体由铝或铝合金构成。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的接合导体,其中,
在所述接合部沿着所述长度方向设置有与所述第一面以及所述第二面相交的第三面,
在所述第三面上具有交叉侧波形部,该交叉侧波形部是朝向与所述对置方向交叉的交叉方向的外侧突出的交叉侧凸条部和向所述对置方向的内侧凹陷的交叉侧凹条部沿着所述长度方向连续而成的。
10.一种接合导体的制造方法,对沿着长度方向配置的多个导体进行熔融接合,其中,
将与所述长度方向垂直的方向设为第一方向,将与所述长度方向以及所述第一方向垂直的方向设为第二方向,
进行如下工序:
压缩工序,沿着所述第一方向对所述导体进行压缩,并且限制所述导体向所述第二方向移动;以及
焊接工序,对在所述第一方向上被压缩的所述导体进行基于超声波振动的超声波焊接,
在所述压缩工序中,
以使在设置于由配置有多个的所述导体构成的导体束的第一面上沿着所述长度方向形成波形部的方式,限制所述导体向所述第二方向的移动,
所述波形部连续地设置有朝向所述第二方向的外侧突出的凸条部和向所述第二方向的内侧凹陷的凹条部。
11.一种导体接合装置,其对多个导体进行超声波焊接而将所述多个导体接合,其中,
所述导体接合装置具有:
焊头,其具有与所述导体接触的接触面,进行超声波振动;
砧座,其沿接近或远离所述接触面的移动方向相对于所述接触面进行相对移动;以及
一对限制部,它们与所述接触面抵接,并且构成为能够沿着所述接触面进行相对移动,
一对所述限制部具有相互对置的限制面,
设一对所述限制面对置的方向为对置方向以及与所述移动方向垂直的方向为垂直方向,
在所述限制面的至少一方上形成有波形限制部,该波形限制部是朝向对置的另一限制面突出的凸部和向与该凸部的突出方向相反的方向凹陷的凹部沿着所述垂直方向连续而成的,
在所述砧座的朝向所述对置方向的主面上沿着所述垂直方向具有与所述凸部以及所述凹部嵌合的嵌合凹部以及嵌合凸部,
一对所述限制部中的至少一方相对于所述砧座朝向另一方移动,并且所述焊头相对于所述砧座进行相对移动,使得相互对置的所述限制部夹持所述砧座。
12.一种导体接合方法,其具有如下的工序:
导体配置工序,将多个所述导体配置于由焊头和一对限制部形成的空间,该焊头具有与导体接触的接触面,进行超声波振动,该一对限制部与所述接触面抵接,并且该一对限制部隔着规定的间隔对置配置,并沿着所述接触面进行相对移动;
移动压缩工序,使所述焊头以及所述限制部相对于与所述接触面隔着规定间隔配置的砧座进行相对移动,并且以使所述砧座被对置的所述限制部夹持的方式使一对所述限制部中的至少一方朝向另一方移动,所述限制部夹着所述砧座,通过所述砧座和所述焊头对所述导体进行压缩;以及
焊接工序,使所述焊头进行超声波振动,对被所述砧座和所述焊头压缩的所述导体进行超声波焊接,
在一对所述限制部的彼此对置的限制面上分别形成有波形限制部,该波形限制部是朝向对置的另一限制面突出的凸部和向与该凸部的突出方向相反的方向凹陷的凹部沿着一对所述限制面对置的对置方向、以及与所述焊头相对于所述砧座进行相对移动的移动方向垂直的垂直方向连续而成的,
在所述砧座的朝向所述对置方向的主面上具有与所述凸部和所述凹部嵌合的嵌合凹部和嵌合凸部。
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