JP2018527187A - ねじり振動によって超音波を用いて部品を溶接するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (16)
- 超音波を用いて部品を溶接するための装置(10;10′;10″)であって、
振動発生装置によってねじり軸(T)に対してねじり振動を起こすように励起され得るソノトロードヘッド(12;12′;12″)を有するソノトロード(11;11′;11″)を備え、前記ねじり軸(T)に対して周方向側の前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)には、少なくとも1つの溶接面(14;14′;14″)が配置され、前記装置はさらに、
前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)の振動ノードを含む支持領域(16;16′;16″)内に前記ソノトロードヘッド(11;11′;11″)を支持する支持装置(15;15′;15″)を備え、
前記支持領域(16;16′;16″)および前記溶接面(14;14′;14″)は、前記ねじり軸(T)に対して垂直に延在する共通面(E)内に少なくとも部分的に延在していることを特徴とする、装置。 - 前記支持領域(16;16′;16″)は、前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)の(前記ねじり軸(T)に対する)内側領域のみを形成することを特徴とする、請求項1に記載の装置(10;10′;10″)。
- 超音波を用いて部品を溶接するための装置(10;10′;10″;10′′′)であって、
振動発生装置によってねじり軸(T)に対してねじり振動を起こすように励起され得るソノトロードヘッド(12;12′;12″;12′′′)を有するソノトロード(11;11′;11″;11′′′)と、
前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″;12′′′)の振動ノードを含む支持領域(16;16′;16″;16′′′)内に前記ソノトロードヘッド(11;11′;11″;11′′′)を支持する支持装置(15;15′;15″;15′′′)とを備え、
特に、請求項1〜2のいずれか1項に記載の装置は、
前記ソノトロード(11;11′;11″;11′′′)が、前記ねじり軸(T)に対して実質的に垂直に前記支持領域(16;16′;16″;16′′′)を貫通するボア(17;17′;17″;17′′′)を有し、前記支持装置(15;15′;15″;15′′′)が、前記ボア(17;17′;17″;17′′′)を貫通し、かつ、前記ボア(17;17′;17″;17′′′)における前記支持領域(16;16′;16″;16′′′)内に前記ソノトロード(11;11′;11″,11′′′)を支持する支持ピン(18;18′;18″;18′′′)を備えることを特徴とする、装置。 - 前記支持ピン(18;18′;18″;18′′′)は、中間嵌め、収縮または圧入を用いて前記ボア(17;17′;17″;17′′′)における前記支持領域(16;16′;16″;16′′′)内に前記ソノトロード(11;11′;11″;11′′′)を支持することを特徴とする、請求項3に記載の装置(10;10′;10″;10′′′)。
- 前記支持ピン(18;18′;18″;18′′′)は、前記ねじり軸(T)と交差することを特徴とする、請求項3および4のいずれか1項に記載の装置(10;10′;10″;10′′′)。
- 前記ボア(17;17′;17″)は、前記支持領域(16;16′;16″)の方向にテーパ状になっていることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の装置(10;10′;10″)。
- 前記支持ピン(18;18′;18″)は、前記支持ピン(18;18′;18″)が前記ソノトロードヘッド(11;11′;11″)を支持する中央領域(24;24′;24″)の方向に広くなっていることを特徴とする、請求項3〜6のいずれか1項に記載の装置(10;10′;10″)。
- 前記支持ピン(18;18′;18″)に沿った前記支持領域(16;16′;16″)の長さは、前記支持ピン(18;18′;18″)に沿った前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)の大きさの10%〜30%、好ましくは20%〜25%であることを特徴とする、請求項3〜7のいずれか1項に記載の装置(10;10′,10″)。
- 前記支持ピン(18;18′;18″)は、互いに対向しており、かつ、いずれの場合にも1つのベアリング開口(29;29′;29″)に受けられる2つの端部(20;20′;20″)を有することを特徴とする、請求項3〜8のいずれか1項に記載の装置(10;10′;10″)。
- 一体成形であり、特に2つの前記ベアリング開口(29;29′;29″)を少なくとも部分的に形成するベアリングブロック(23;26′;26″)を備えることを特徴とする、請求項9に記載の装置(10;10′;10″)。
- 前記ねじり軸(T)に対して実質的に垂直に前記ベアリングブロック(23;26′;26″)に対して作用する力(K)を発生させるための圧力装置を含み、その結果、第2の部品に接続される第1の部品に前記溶接面(14;14′;14″)を押圧することができることを特徴とする、請求項10に記載の装置(10;10′;10″)。
- 超音波を用いて部品を溶接するための装置(10″;10′′′)であって、
振動発生装置によって振動を起こすように励起され得るソノトロードヘッド(12″;12′′′)を有するソノトロード(11″;11′′′)と、
前記ソノトロードヘッド(12″;12′′′)の振動ノードを備える支持領域(16″;16′′′)内に前記ソノトロードヘッド(11″;11′′′)を支持する支持装置(15″;15′′′)とを備え、
特に、請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置(10″;10′′′)は、
前記支持装置(15″;15′′′)が、前記ソノトロードヘッド(12″,12′′′)の温度を制御するため、特に前記ソノトロードヘッド(12″,12′′′)を冷却または加熱するための温度制御装置を有し、前記温度制御装置が、温度制御媒体のための少なくとも1つの温度制御供給部と、少なくとも1つの温度制御要素とを備え、前記温度制御供給部が、前記支持装置(15″;15′′′)を通して導かれ、前記温度制御要素が、前記温度制御供給部に動作可能に接続され、好ましくは前記ソノトロードヘッド(12″,12′′′)の溶接面(14″;14′′′)の領域に配置されることを特徴とする、装置。 - 前記温度制御供給部は、温度制御流体を前記ソノトロードヘッド(12″,12′′′)に導入したり前記ソノトロードヘッド(12″,12′′′)から排出したりすることができる少なくとも1つの供給ダクト(31″;31′′′)を備え、前記温度制御要素は、前記温度制御流体のための少なくとも1つの温度制御ダクトを備え、前記温度制御ダクトは、前記供給ダクト(31″;31′′′)に流体接続されることを特徴とする、請求項12に記載の装置(10″;10′′′)。
- 前記ソノトロード(11″;11′′′)は、前記支持領域(16″;16′′′)を貫通するボア(17″;17′′′)を有し、前記支持装置(15″;15′′′)は、前記ボア(17″;17′′′)を貫通し、かつ、前記ボア(17″;17′′′)における前記支持領域(16″;16′′′)内に前記ソノトロード(11″,11′′′)を支持する支持ピン(18″;18′′′)を備え、
前記支持ピン(18″;18′′′)は、前記供給ダクト(31″;31′′′)を有し、前記供給ダクト(31″;31′′′)は、前記支持ピン(18″;18′′′)の両端(20″;20′′′)に配置される開口(32″,33″)において開口することを特徴とする、請求項12および13のいずれか1項に記載の装置(10″;10′′′)。 - 前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)は、振動発生装置によってねじり軸(T)に対してねじり振動を起こすように励起され得て、前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)は、前記ねじり軸(T)に対して径方向にあり、かつ、端部にいずれの場合にも1つの溶接面(14;14′;14″)が形成される少なくとも1つ、好ましくは複数の突起(22;22′;22″)を有することを特徴とする、請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置(10;10′;10″)。
- 前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)は、振動発生装置によってねじり軸(T)に対してねじり振動を起こすように励起され得て、前記ソノトロードヘッド(12;12′;12″)は、前記ねじり軸(T)に対して径方向にあり、かつ、互いに対向しており、かつ、端部にいずれの場合にも1つの溶接面(14;14′;14″)が形成される厳密に2つの突起(22;22′;22″)を有し、前記支持ピン(18;18′;18″)は、前記2つの溶接面(14;14′;14″)を互いに接続する接続線(V)に対して実質的に垂直に延在していることを特徴とする、請求項3〜15のいずれか1項に記載の装置(10;10′,10″)。
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