JP2878478B2 - 金属の超音波溶接方法 - Google Patents
金属の超音波溶接方法Info
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- JP2878478B2 JP2878478B2 JP3111201A JP11120191A JP2878478B2 JP 2878478 B2 JP2878478 B2 JP 2878478B2 JP 3111201 A JP3111201 A JP 3111201A JP 11120191 A JP11120191 A JP 11120191A JP 2878478 B2 JP2878478 B2 JP 2878478B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を用い接点材料
の如き金属片を溶接する超音波溶接方法に関する。
の如き金属片を溶接する超音波溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】接点材料の如き金属片とバネ端子の如き
金属片を超音波溶接する方法として、例えば、図８〜図
１０に示される技術が知られている。
金属片を超音波溶接する方法として、例えば、図８〜図
１０に示される技術が知られている。
【０００３】すなわち、図８（ａ）（ｂ）は、アンビル
２にローレットの如き凹凸部を形成する事で、接点３を
固定し、超音波ホーン１によりバネ４に超音波振動を加
え溶接する方法である。
２にローレットの如き凹凸部を形成する事で、接点３を
固定し、超音波ホーン１によりバネ４に超音波振動を加
え溶接する方法である。
【０００４】また、図９（ａ）（ｂ）は、接点３を周辺
からクランプする事で固定し、超音波ホーン１によりバ
ネ４に超音波振動を加え溶接する方法である。
からクランプする事で固定し、超音波ホーン１によりバ
ネ４に超音波振動を加え溶接する方法である。
【０００５】更に、図１０（ａ）（ｂ）は、接点３の側
面にテーパ面を形成し、アンビル２にテーパ凹部を設
け、両者をかみ込ませて固定する方法である（特開昭５
７−７８７２０号公報）。
面にテーパ面を形成し、アンビル２にテーパ凹部を設
け、両者をかみ込ませて固定する方法である（特開昭５
７−７８７２０号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は一般的にやわらかい接点材料（たとえばＡｇ合
金等）と、接点材料より硬いバネ材料（たとえばベリリ
ウム銅、りん青銅等）との溶接に用いた場合、柔らかい
接点材料の変形量がバネ材料に比べ大きい為、接点機能
上必要となるバネ表面からの接点高さを管理するのが困
難であった。そのため、超音波溶接機に変形量コントロ
ール機能が必要であり、装置が複雑になったり、最終的
にはフォーミングプレス加工による接点高さの調整が必
要であった。
の方法は一般的にやわらかい接点材料（たとえばＡｇ合
金等）と、接点材料より硬いバネ材料（たとえばベリリ
ウム銅、りん青銅等）との溶接に用いた場合、柔らかい
接点材料の変形量がバネ材料に比べ大きい為、接点機能
上必要となるバネ表面からの接点高さを管理するのが困
難であった。そのため、超音波溶接機に変形量コントロ
ール機能が必要であり、装置が複雑になったり、最終的
にはフォーミングプレス加工による接点高さの調整が必
要であった。
【０００７】本発明は前記課題に着目してなされたもの
であって、その目的とするところは、接点材料の如き金
属基材の変形量をコントロールし、安定した超音波溶接
を得ることができる溶接方法を提供することにある。
であって、その目的とするところは、接点材料の如き金
属基材の変形量をコントロールし、安定した超音波溶接
を得ることができる溶接方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、二枚の金属基材を重ね、固定治具で一方
を固定し、ホーンにより超音波振動を加えて金属基材同
士を溶接する方法において、固定治具又はホーンに金属
基材の厚みより少し浅い凹部から成るガイドを設け、一
方の金属基材がガイドに接触するまでこの一方の金属基
材を変形するよう加圧させながら超音波振動を双方の金
属基板に加えることを特徴とする。
め、本発明は、二枚の金属基材を重ね、固定治具で一方
を固定し、ホーンにより超音波振動を加えて金属基材同
士を溶接する方法において、固定治具又はホーンに金属
基材の厚みより少し浅い凹部から成るガイドを設け、一
方の金属基材がガイドに接触するまでこの一方の金属基
材を変形するよう加圧させながら超音波振動を双方の金
属基板に加えることを特徴とする。
【０００９】
【作用】前記構成により本発明によれば、金属片の固定
治具（アンビル）側、または金属片に超音波振動を印加
するホーン側にガイドを設け、金属基材をアンビル側ま
たはホーン側で固定し、その後金属基材に超音波を加
え、金属基材がガイドに接触するまで金属基材を変形さ
せて超音波溶接を行う事により、溶接後の一方の金属基
材の他方の金属基材表面からの高さ管理を簡単に行う事
ができ、かつ安定した溶接継手を得る事が可能となる。
また、金属基材の変形量が一定になる為、溶接状態のバ
ラツキを抑える事ができる。
治具（アンビル）側、または金属片に超音波振動を印加
するホーン側にガイドを設け、金属基材をアンビル側ま
たはホーン側で固定し、その後金属基材に超音波を加
え、金属基材がガイドに接触するまで金属基材を変形さ
せて超音波溶接を行う事により、溶接後の一方の金属基
材の他方の金属基材表面からの高さ管理を簡単に行う事
ができ、かつ安定した溶接継手を得る事が可能となる。
また、金属基材の変形量が一定になる為、溶接状態のバ
ラツキを抑える事ができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を、接点材料とバネ材
料の溶接を例にとり詳しく説明する。なお、アンビル２
又はホーン１に設けられたガイド５は、金属基材である
バネ材料４より硬い材質、例えば焼き入れ鋼（ＳＫＤ−
１１）やセラミックスなどが用いられ、これら相互の硬
さ関係は、接点材料３（金属基材）＜バネ材料４（金属
基材）＜ガイド５の順に硬さの差がある場合に、最も本
発明の効果が得られる。
料の溶接を例にとり詳しく説明する。なお、アンビル２
又はホーン１に設けられたガイド５は、金属基材である
バネ材料４より硬い材質、例えば焼き入れ鋼（ＳＫＤ−
１１）やセラミックスなどが用いられ、これら相互の硬
さ関係は、接点材料３（金属基材）＜バネ材料４（金属
基材）＜ガイド５の順に硬さの差がある場合に、最も本
発明の効果が得られる。
【００１１】すなわち、例えば接点材料３としてＡｇ合
金、バネ材料４としてＣｕ合金、ガイド５として焼き入
れ鋼（ＳＫＤ−１１）、の組み合せが上記の場合にあて
はまる。このとき、ガイド５はホーン１やアンビル２と
一体構造でも、また別構造でもどちらでも良い。
金、バネ材料４としてＣｕ合金、ガイド５として焼き入
れ鋼（ＳＫＤ−１１）、の組み合せが上記の場合にあて
はまる。このとき、ガイド５はホーン１やアンビル２と
一体構造でも、また別構造でもどちらでも良い。
【００１２】（実施例１）図１（ａ）〜（ｃ）は、本発
明の実施例１の工程を示すものである。この実施例で
は、円筒形状の接点３（たとえば外径φ２．５ｍｍ、厚
さ０．３５ｍｍ、材質Ａｇ合金）を、周囲にガイド５が
設けられローレット付のアンビル２の上に設置し、さら
にバネ材４（たとえば板厚０．１ｍｍのＣｕ合金）を置
き、バネ材４に加圧しながらホーン１により超音波を加
える事で、接点３とバネ４の溶接を行う例である。
明の実施例１の工程を示すものである。この実施例で
は、円筒形状の接点３（たとえば外径φ２．５ｍｍ、厚
さ０．３５ｍｍ、材質Ａｇ合金）を、周囲にガイド５が
設けられローレット付のアンビル２の上に設置し、さら
にバネ材４（たとえば板厚０．１ｍｍのＣｕ合金）を置
き、バネ材４に加圧しながらホーン１により超音波を加
える事で、接点３とバネ４の溶接を行う例である。
【００１３】このとき、超音波の印加時間を、接点３の
変形によりバネ４とガイド５が接触するのに要する時間
以上とし、かつ加圧力は、バネ４がガイド５によりダメ
ージを受けないレベルに設定する。すなわち、例えば加
圧力３０ｋｇｆ、時間０．１ｓｅｃ、超音波周波数１５
ｋＨｚ、振幅５０μｍで行えば、接点高さが一定でかつ
バネのガイドによるダメージのない安定した溶接を行な
う事ができる。
変形によりバネ４とガイド５が接触するのに要する時間
以上とし、かつ加圧力は、バネ４がガイド５によりダメ
ージを受けないレベルに設定する。すなわち、例えば加
圧力３０ｋｇｆ、時間０．１ｓｅｃ、超音波周波数１５
ｋＨｚ、振幅５０μｍで行えば、接点高さが一定でかつ
バネのガイドによるダメージのない安定した溶接を行な
う事ができる。
【００１４】（実施例２）図２（ａ）〜（ｃ）は、本発
明の実施例２の工程を示すものである。この実施例で
は、アンビル２による接点３の固定を、アンビル２に設
けた凹部２ａにおとし込む方式としたものである。
明の実施例２の工程を示すものである。この実施例で
は、アンビル２による接点３の固定を、アンビル２に設
けた凹部２ａにおとし込む方式としたものである。
【００１５】（実施例３）図３（ａ）〜（ｃ）は、本発
明の実施例３の工程を示すもので、この実施例では、ア
ンビル２による接点３の固定を、クランプによる方式と
したものである。
明の実施例３の工程を示すもので、この実施例では、ア
ンビル２による接点３の固定を、クランプによる方式と
したものである。
【００１６】（実施例４）図４（ａ）〜（ｃ）は、本発
明の実施例４の工程を示すもので、この実施例では、ア
ンビル２の型部で接点３をフォーミングする事により固
定する方式であり、このとき、型面を鏡面仕上げしてお
く事で、接点３の表面に鏡面が転写され、溶接と接点高
さ管理および接点の表面仕上げを同時に行なう事ができ
る。
明の実施例４の工程を示すもので、この実施例では、ア
ンビル２の型部で接点３をフォーミングする事により固
定する方式であり、このとき、型面を鏡面仕上げしてお
く事で、接点３の表面に鏡面が転写され、溶接と接点高
さ管理および接点の表面仕上げを同時に行なう事ができ
る。
【００１７】（実施例５）図５（ａ）（ｂ）は、本発明
の実施例５の工程を示すもので、この実施例では、図１
の実施例におけるアンビル２側とホーン１側を入れ換え
たものである。すなわち、ホーン１側にガイド５を設
け、アンビル２上にバネ材４を載置している。
の実施例５の工程を示すもので、この実施例では、図１
の実施例におけるアンビル２側とホーン１側を入れ換え
たものである。すなわち、ホーン１側にガイド５を設
け、アンビル２上にバネ材４を載置している。
【００１８】（実施例６）図６（ａ）（ｂ）は、本発明
の実施例６の工程を示すもので、この実施例では、図２
の実施例におけるアンビル２側とホーン１側を入れ換え
たものである。すなわち、ホーン１側にガイド５を設
け、アンビル２上にバネ材４を載置している。
の実施例６の工程を示すもので、この実施例では、図２
の実施例におけるアンビル２側とホーン１側を入れ換え
たものである。すなわち、ホーン１側にガイド５を設
け、アンビル２上にバネ材４を載置している。
【００１９】（実施例７）図７（ａ）（ｂ）は、本発明
の実施例７の工程を示すもので、この実施例では、図４
の実施例におけるアンビル２側とホーン１側を入れ変え
たものである。すなわち、ホーン１側にガイド５を設
け、アンビル２上にバネ材４を載置している。
の実施例７の工程を示すもので、この実施例では、図４
の実施例におけるアンビル２側とホーン１側を入れ変え
たものである。すなわち、ホーン１側にガイド５を設
け、アンビル２上にバネ材４を載置している。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、二枚の金
属基材を重ね、固定治具で一方を固定し、ホーンにより
超音波振動を加えて金属基材同士を溶接する方法におい
て、固定治具又はホーンに金属基材の厚みより少し浅い
凹部から成るガイドを設け、一方の金属基材がガイドに
接触するまでこの一方の金属基材を変形するよう加圧さ
せながら超音波振動を双方の金属基板に加えることによ
り、超音波溶接時の金属基材の変形量を一定に保つ事が
でき、溶接後の一方の金属基材の他方の金属基材表面か
らの高さ管理を簡単に行う事ができ、かつ安定した溶接
継手を得る事ができる。
属基材を重ね、固定治具で一方を固定し、ホーンにより
超音波振動を加えて金属基材同士を溶接する方法におい
て、固定治具又はホーンに金属基材の厚みより少し浅い
凹部から成るガイドを設け、一方の金属基材がガイドに
接触するまでこの一方の金属基材を変形するよう加圧さ
せながら超音波振動を双方の金属基板に加えることによ
り、超音波溶接時の金属基材の変形量を一定に保つ事が
でき、溶接後の一方の金属基材の他方の金属基材表面か
らの高さ管理を簡単に行う事ができ、かつ安定した溶接
継手を得る事ができる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る金属の超音波
溶接方法の実施例１における工程を示す図である。
溶接方法の実施例１における工程を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例２の工程を
示す図である。
示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例３の工程を
示す図である。
示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例４の工程を
示す図である。
示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例５の工程を示
す図である。
す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例６の工程を示
す図である。
す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例７の工程を示
す図である。
す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は、金属を超音波溶接する際の従
来例１を示す図である。
来例１を示す図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、金属を超音波溶接する際の従
来例２を示す図である。
来例２を示す図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は、金属を超音波溶接する際の
従来例３を示す図である。
従来例３を示す図である。
１ 超音波ホーン ２ アンビル ３ 接点 ４ バネ材 ５ ガイド
Claims (1)
- 【請求項１】 二枚の金属基材を重ね、固定治具で一方
を固定し、ホーンにより超音波振動を加えて金属基材同
士を溶接する方法において、固定治具又はホーンに金属
基材の厚みより少し浅い凹部から成るガイドを設け、一
方の金属基材がガイドに接触するまでこの一方の金属基
材を変形するよう加圧させながら超音波振動を双方の金
属基板に加えることを特徴とする金属の超音波溶接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111201A JP2878478B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 金属の超音波溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111201A JP2878478B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 金属の超音波溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594730A JPH0594730A (ja) | 1993-04-16 |
| JP2878478B2 true JP2878478B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=14555070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3111201A Expired - Fee Related JP2878478B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 金属の超音波溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878478B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4310621B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2009-08-12 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサの製造方法及びその装置並びに電解コンデンサ |
| JP7085976B2 (ja) * | 2018-12-20 | 2022-06-17 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の製造方法 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3111201A patent/JP2878478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0594730A (ja) | 1993-04-16 |
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