CN1829582A - 热压接用的加热片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热压接用的加热片，即使热电偶的温度检测部在热熔接状态产生离散，加热压接部的发热程度在每个加热片上也不会产生离散，并且耐用性也得到提高。在小板片状的主体横向宽度狭窄的前端侧，设置利用通电电阻发热的小突起状的加热压接部，从基端侧，朝向加热压接部的附近设置切缝，将其两侧部分分别作为通电用端子部，在加热压接部的附近，安装其检测温度用的热电偶，在切缝的内侧侧面，或者，主体的外周侧面上，突出设置用于使热电偶的温度检测部热熔接的熔接用突起部。熔接用突起部的前端面的各棱部，成为由热熔融时湿润膨胀的温度检测部的周缘部分包入的状态，阻止了具备如层叠薄板的内部结构的主体，产生时效的层间剥离现象。

Description

热压接用的加热片

技术领域

本发明涉及一种在例如将电气部件的导线连接到电极上的作业等中使用的、电阻焊机的热压接用的加热片。

背景技术

在图10～图12中，转载了与本申请发明相同的申请人的先前申请发明、“特愿2002-139566：热压接用的加热片”的附图。

该先前申请发明的热压接用的加热片B，如图10所示，将其纵长方向的尺寸为十多毫米左右的小金属板片作为主体51。

在主体51的横向宽度较窄的前端侧，突出设置有借助通电电阻发热的小突起状的加热压接部52。

另外，从基端侧的中央部，朝向加热压接部52的附近设置切入状的切缝53，将其两侧部分分别作为兼用作加热片B的安装用基部的通电用端子部51a，51b。54是主体51固定用的凿穿孔。

主体51是通过锻造钨类合金而制成的，因此，具备层叠薄板那样的内部结构。

在主体51前端侧的与加热压接部52邻接的侧端面上，以切入状设置有用于安装加热压接部52的温度检测用的热电偶60的切口槽55。

热电偶60具备以下构成：并列状扎住物理性质各不同的2根导线、例如，铬镍耐热合金线61和铝镍合金线62，并通过使其前端部彼此热融合，而形成温度检测部63。

温度检测部63是在将2根导线夹入切口槽55内进行定位的基础上利用热融合而形成的，并且如图11所示，使其左右两端部分以横跨切口槽55的状态热熔接在主体51的侧端面上，而且，如作为沿图11的Y-Y线的纵剖视图即图12所示，使在热熔融状态下膨胀的温度检测部63的上下两端部分突出于该侧端面的上下两侧，从而将侧端面的上下棱部包入。

另外，如所述的那样，具备如层叠薄板那样的内部结构的主体51的切口槽55的边缘部分，由于反复被进行高热·冷却操作，随着时间的流逝，逐渐受到较强的层间剥离作用力。

另外，如果该剥离作用力增强，则温度检测部63容易从切口槽55的部分剥落，加热片的使用期限缩短。

然而，即使成为那样的状况，切口槽55边缘的棱部，如图12所示，只要处于被温度检测部63的周缘部分包入的状态，则由于切口槽55的边缘部，正好成为如由温度检测部63从上下夹住的状态，所以能够可靠地阻止上述的层间剥离。

因此，可以显著提高加热片的耐用性。

然而，在上述的先前申请发明中，也还留有改善的空间。

这是因为认为：为了将加热压接部52加热至规定温度，即使保持向主体51通电条件不变，在每个加热片上，也有加热压接部52的发热温度出现离散的倾向。

因此，就该离散产生的原因，反复进行了各种研究，而得出以下结论。

即，清楚地认为：在表示现有例的图11中，对于以横跨切口槽55的左右两缘部的状态熔接的温度检测部63的熔接量来说，左侧的缘部有比右侧的缘部更多的趋势。

在考察其理由时，认为这是因为：在用热熔融法形成温度检测部63时，虽然熔融热分别分开传导至切口槽55的左右两侧的通电用端子部51a，51b，但是如图10所示，切口槽55的左右两侧附近的各自形状不同，换句话说，由于热容量不同，所以由热容量较大的切口槽55的右侧部分传导较多的熔融热，因此，右侧部分与左侧部分相比，温度下降的幅度更大。

另外认为：在该切口槽55的左右两缘部间的温度检测部63的熔接量不同的程度，并不是在所有的加热片上都一样，而是在各个加热片之间存在离散。

认为这是因为：在用热熔融·熔接法将温度检测部63安装在切口槽55上时的状况，在每个加热片上，不得不有一些程度的不同。

与此关联，在图13中，表示了主体51的各个部位的电阻值示意等价电路。

在图中，用n表示使加热压接部52发热的部位的电阻，用m表示使温度检测部63热熔接的部位的电阻。

由于温度检测部63在切口槽55部位处的热熔接状态，如上所述，在每个加热片上有一些不同，所以该电阻m的值，在各加热片上都有一些离散。

进而，如果温度检测部63向切口槽55位置的热熔接状态，在每个加热片上各有不同，则从加热压接部52向温度检测部63热传导的方法也有所不同。

因此，作为加热压接部52的发热温度的控制机构起作用的温度检测部63，其电动势值在每个加热片上也离散。

作为其结果，即使向加热片的通电条件保持不变，在每个加热片上，加热压接部52的发热温度也会产生差异。

此外，作为在每个加热片上加热压接部52的发热温度产生差异的其他原因，当然也考虑制作主体51时的厚度尺寸、平面形状的轻微离散。

然而，这种成形加工精度带来的上述离散，可通过进行适当的加工管理，比较容易地克服。

本申请发明，是基于如上所述的关于先前申请发明的加热片的问题的各种考察结果而提出的方案，其目的在于提供一种热压接用的加热片，即使每个加热片上热电偶的温度检测部的热熔接状态产生离散，改良成也不会由此使加热压接部的发热程度在每个加热片间产生离散，而且，耐用性也得到提高。

发明内容

为了实现上述目的，根据本发明的热压接用的加热片，

具备以下构成：在呈小板片状的主体的横向宽度狭窄的前端侧，设置利用通电电阻发热的小突起状的加热压接部，从基端侧的中央部朝向加热压接部的附近设置切入状的切缝，将切缝的两侧部分分别作为通电用端子部，在加热压接部的附近安装有检测温度用的热电偶，

其特征在于，在上述切缝的内侧侧面或者上述主体的外周侧面上，突出设置有用于使热电偶的温度检测部热熔接的熔接用突起部。

另外，熔接用突起部可以以正对加热压接部的配置突出设置在切缝的内端位置。

再者，熔接用突起部，可将从其基端至热熔接有热电偶的温度检测部的前端面的突出长度设为0.4mm以上。

进而，其特征在于，在使构成热电偶的1对导线的接合端部彼此热熔融而形成温度检测部的同时，在熔接在上述熔接用突起部上的状态下，熔接用突起部的前端面的各棱部成为由温度检测部的湿润膨胀的周缘部分包入的状态，在具备如层叠薄板的内部结构的主体上也不产生时效的层间剥离现象。

或者，可以将用于在插通状态下保持构成热电偶的1对导线的保持用切口部沿着上述切缝设置。

附图说明

图1表示本发明的一个实施方式，是加热片的立体图。

图2是该加热片的主体的加热压接部和熔接用突起部附近的局部放大立体图。

图3是该沿图1的X-X线的局部放大纵剖视图。

图4是该加热片的加热压接部和熔接用突起部附近的局部放大俯视图。

图5是表示向上述加热片通电的通电电流和热电偶的电动势值的时效变化的图表。

图6是表示本发明的另两个实施方式的图，分别为主体的加热压接部和熔接用突起部附近的局部俯视图。

图7表示本发明的实施方式，是分别表示温度检测部向熔接用突起部熔接的热熔接状态的2个不同事例的各局部放大立体图。

图8表示温度检测部向热电偶主体的不适当的热熔接事例，为表示主体的加热压接部和温度检测部附近的局部放大俯视图。

图9是该主体内部的电阻等价电路图。

图10表示现有例，为加热片主体的立体图。

图11是将热电偶安装完毕的加热片的局部放大立体图。

图12是沿图11的Y-Y线的纵剖视图。

图13是该主体内部的电阻的等价电路图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边依次说明本发明的具体构成。

图1～图5是本发明的一实施方式的说明图。

图1中作为立体图表示的该实施方式的加热片A1以具备与“象棋棋子”类似的平面形状的、金属制薄的小板片作成主体1。

主体1的大小，在该实施方式中，大约为15*17mm。

另外，该实施方式的主体1是通过锻造钨类合金而作成的，因此，形成将薄板重合那样的层叠状的内部结构。

在该主体1的、横向宽度狭窄为梯形的前端部的正中，突出设置利用通电电阻发热的小突起状的加热压接部2。

再者，从主体1的基端侧的中央部，朝向加热压接部2的附近设置有切入状的切缝3。

另外，将切缝3的左右两侧部分，分别作为通电用端子部1a，1b，并且，也将该端子部作为加热片A1的安装部发挥作用。4为其安装用的凿穿孔。

图1和作为沿图1的X-X线的局部放大纵剖视图的图3中，5是用于检测加热压接部2的发热温度的热电偶，如所述的那样，由物理性质分别不同的2根导线，例如，铬镍耐热合金线5b和铝镍合金5c的组合构成，通过将其前端部彼此热融合，形成温度检测部5a。

热电偶5用于进行反馈控制，以便将由向主体1的通电电阻产生的加热压接部2的发热温度维持在最适合每个工件(省略图示)的温度。

上述切缝3，其横向宽度并不一样，将其内端位置扩展为大致梯形，成为扩张部3a。

再者，在切缝3的纵长方向的中部位置，设置小扩张部(保持用切口部)3b，并以插通状态保持构成热电偶5的一组导线5b、5c。6是导线的保护管。

如图2所示，在扩张部3a的内端侧面的中央位置，与加热压接部2正对地配置而突出设置用于将温度检测部5a热熔接的熔接用突起部7。

鉴于后述理由，该熔接用突起部7最好如图4所示，将从其基端至热熔接有热电偶5的温度检测部5a的前端面的突出长度L，设为0.4mm以上。

在作为沿图1的X-X线的局部放大纵剖视图的图3中，表示向熔接用突起部7热熔接温度检测部5a的状态。

温度检测部5a，如所述的那样，并列状扎住2根导线5b，5c，通过使它们的前端彼此热熔融而形成，但是此时，通过将熔融部分抵于熔接用突起部7的前端面，并使该熔融部分的周缘部湿润膨胀，而使其沿前端面的上下方向鼓出，如图所示，成为分别将前端面的上下棱部包入的样子。

接下来，就加热片A1的作用进行说明。

加热片A1的主体1的、左右一组通电用端子部1a、1b，与用于利用通电电阻将加热压接部2升温至规定温度的、省略图示的电源部连接。

伴随该通电而发热的加热压接部2的温度，作为热电偶5的温度检测部5a的电动势值而被检测，基于该检测信号，设置在电源部的通电控制电路进行反馈控制以便将加热压接部2的发热温度保持在规定值。

然而，如图10～图11所示的、已述的加热片B那样，如果在每个加热片上，加热压接部的发热程度或热电偶的电动势值离散，则在加热片的性能时效老化而每次替换新产品时，需要进行修正该离散量以进行正确的反馈控制，这些作业十分麻烦。

针对于此，在根据本发明的加热片A1中，在每个加热片A1上几乎不产生如上所述的离散。或者，不产生实用上产生问题那种程度的离散。

借助图4说明其理由，如果向加热片A1通电，则其电流I如箭头所示，从正极侧的通电端子部1a流向负极侧的通电端子部1b。

在其途中，夹设有作为联接两通电端子部1a，1b的电通路的、使通路宽度显著变窄的连接部1c。

另外，借助该连接部1c的通电电阻，将接近连接部1c并相连的加热压接部2、和使温度检测部5a热熔接的熔接用突起部7加热至规定温度。

在此，将图13所示的向先前申请的加热片B的温度检测部63的热熔接位置即切口槽55的位置、与图4所示的向加热片A1的温度检测部5a的热熔接位置即熔接用突起部7的位置进行比较。

这样一来，前者的温度检测部63的热熔接位置，处于完全包括在流过主体51的电流流路内的状态。

因此，温度检测部63的热熔接状态在各个加热片有一些不同，由此带来的影响体现在加热压接部52附近的通电电阻、或温度检测部63的电动势值的离散上。

另外，这会导致下述结果，即加热压接部52的发热程度在每个加热片上离散。

针对于此，后者的使温度检测部5a热熔接的熔接用突起部7的形成位置，如图4所示，完全从流过主体1的电流流路I离开。

因此，在根据本发明的加热片A1中，即使温度检测部5a的热熔接状态在每个加热片上存在一定离散，也不会由此在加热压接部2的发热程度或温度检测部5a的电动势值上产生离散。

0进而，加热片A1，除了不在加热压接部2的发热程度上产生离散的上述特性外，还具备如下所述的特性。

一边参照图5边说明该特性，图中的图表S，表示流向加热片A1或B的主体的电流的时效变化，图表T表示加热片B的温度检测部63上产生的电动势值的时效变化。

如果切断向加热片主体的通电，则其瞬间产生峰值电流，但是在加热片B的情况下，如图所示，该峰值电流i结合温度检测部63处产生的电流，产生使温度检测信息不准的问题。

其原因也认为是：温度检测部63的热熔接位置位于流过主体51的电流流路内。

针对于此，在加热片A1中，完全不会产生上述的问题。

其理由认为是：作为温度检测部5a的热熔接位置的熔接用突起部7位于从流过主体1的电流I的流路离开的位置。

由此，为了可靠地消除在温度检测部5a的电动势值上产生异常峰值的问题，可以将从熔接用突起部7的基端起至热熔接有温度检测部5a的前端面的突出长度L(参照图4)，设为0.4mm以上，但是也可以通过实验确认。

另外，为了获得根据本发明的加热片的如上所述的优异特性，不一定需要像加热片A1那样，将熔接用突起部7的突出设置位置限定在切缝3的内端位置。

即，为了实现本发明的目的，如上述说明理解的那样，使热熔接温度检测部5a的位置(熔接用突起部7)从主体1的侧端面以突片状突出，只要位于从流经主体1内的加热压接部52的加热用电流的流路离开的位置即可。

因此，如图6(a)所示的加热片A2或图6(b)所示的加热片A3那样，可以选择在设于主体1上的切缝3的内侧侧面、或者主体1的外周侧面且邻接于加热压接部2的适当位置上设置熔接用突起部7。

接下来，一边参照图3和图7(a)一边进一步说明根据本发明的加热片A的其他优势。

如图所示，热电偶5的温度检测部5a，在热熔接于熔接用突起部7的前端面上时，熔融状态的温度检测部5a的一部分朝向前端面的外侧湿润膨胀，从而将该前端面的棱部包入。

成为主体1的一部分的熔接用突起部7，如所述的那样，由于具备如层叠薄板那样的内部结构，所以由于频繁反复进行高热·冷却，层间剥离力逐渐开始作用。因此，温度检测部5a变得容易剥落，成为加热片寿命缩短的主要原因。

当然，层间剥离现象导致热电偶5的电动势下降，难以进行加热压接部2的加热温度的准确反馈控制。

然而，如上所述，熔接用突起部7的前端面的棱部，如果为由温度检测部5a的周边部包入的状态，则举例来说，由于熔接用突起部7的前端部分处于像被放入夹具的状态，所以可以可靠地抑制上述剥离作用力。

由此，加热片A的耐用性得到显著提高。

当然，由于不会带来层间剥离引起的热电偶5的电动势的下降，所以可以持续稳定地保持加热压接部2发热温度的准确反馈控制。

如果热电偶5的电动势下降，则由于加热压接部2由错误的反馈控制被过度加热，所以层间剥离现象进一步加速。

再言之，温度检测部5a的热熔接位置，可以不在图7(a)所示的熔接用突起部7的前端面，而如图7(b)所示选择下表面(或上表面)侧。

如果那样的话，虽然失去了防止上述层间剥离的效果，但是温度检测部5a和加热压接部2的位置关系的调节变得更容易。

因此，主体1，在熔接用突起部7不具备层叠状的内部结构的情况下或根据主体1材质的不同，可使温度检测部5a在图7(b)所示的状态下热熔接在熔接用突起部7上。

以下顺便预先说明，如图8、图9中所示的加热片C那样，不使温度检测部5a的热熔接位置从主体1的侧端面突出、而使温度检测部5a直接熔接在切缝3的扩张部3a的内端部侧面上的情况下产生的问题。

在各加热片C之间，为了消除加热压接部2的发热程度的离散，需要严格一致地保持加热压接部2和温度检测部5a的位置关系。

然而，在现实中，关于全部的加热片C，极难在严格保持该位置关系一致的状态下使温度检测部5a热熔接。

再者，温度检测部5a热熔融时湿润膨胀的样子也绝不一样。

在图8(a)和(b)中，极端夸张地表示了每个加热片C的上述位置关系的错开、和湿润膨胀状态的不同。

再者，在图9中，表示了加热片C的主体21的内部电阻的示意等价电路。

在图中，V是使加热压接部2发热的电阻，W是温度检测部5a的电阻。

如图所示，电阻W，由于相对于电阻V处于并联的状态，所以参与加热压接部2的发热。

另外，电阻W的值，由于在每个加热片C之间的、温度检测部5a的上述位置关系的错开和湿润膨胀状况的不同而在每个加热片C上产生离散。

如果存在这样的离散，则不可避免地在每个加热片C上加热压接部2的发热度产生离散。

工业实用性

根据本发明的热压接用的加热片，

以选择主体侧面的特定部位来突出设置将热电偶的温度检测部热熔接的熔接用突起部和特定上述热熔接状态为主要优势，

由此，与已经存在的同种产品相比，发挥如以下列举的实用上的更优异的功能。

(a)即使热电偶的温度检测部的安装状态在每个加热片上产生离散，加热压接部的加热程度也不会产生离散。

(b)因此，在加热片的性能时效老化而更换为新产品时，不需要进行修正该离散量这一麻烦且多余的作业。

(c)通过使温度检测部的熔接用突起部位于从向加热压接部的导电通路离开规定距离以上的位置，消除在向加热片的通电切断时产生的峰值电流给热电偶的电动势值带来的不利影响。

(d)具备层叠薄板那样的内部结构的主体的加热压接部，由于反复高热和冷却而产生层间剥离现象并导致温度检测部的剥落，但是通过特定温度检测部的热熔接状态可以阻止该剥离，而且加热片的耐用性显著提高。

(e)也消除由于层间剥离现象使热电偶的电动势下降，难以进行加热压接部的发热温度的准确反馈控制的问题。

Claims (5)

1.一种热压接用的加热片，具备以下构成：在呈小板片状的主体的横向宽度狭窄的前端侧，设置利用通电电阻发热的小突起状的加热压接部，从基端侧的中央部朝向加热压接部的附近设置切入状的切缝，将切缝的两侧部分分别作为通电用端子部，在加热压接部的附近安装有检测温度用的热电偶，其特征在于，在上述切缝的内侧侧面或者上述主体的外周侧面上，突出设置有用于使热电偶的温度检测部热熔接的熔接用突起部。

2.如权利要求1所述的热压接用的加热片，其特征在于，上述熔接用突起部以正对上述加热压接部的配置突出设置在上述切缝的内端位置。

3.如权利要求2所述的热压接用的加热片，其特征在于，上述熔接用突起部从其基端至热熔接有热电偶的温度检测部的前端面的突出长度设为0.4mm以上。

4.如权利要求1所述的热压接用的加热片，其特征在于，在使构成热电偶的1对导线的接合端部彼此热熔融而形成温度检测部的同时，在熔接在上述熔接用突起部上的状态下，熔接用突起部的前端面的各棱部成为由温度检测部热熔融时湿润膨胀的周缘部分包入的状态，在具备如层叠薄板的内部结构的主体上也不产生时效的层间剥离现象。

5.如权利要求1所述的热压接用的加热片，其特征在于，用于在插通状态下保持构成热电偶的1对导线的保持用切口部沿着上述切缝设置。

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