KR101173142B1 - Tool horn for ultrasonic welder and terminal welded cable fabricated by the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 융착기용 공구 혼 및 터미널 접합 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 융착대상 케이블이 융착과정에서 늘어붙거나 손상되는 것을 최소화할 수 있는 초음파 융착기용 공구 혼과 그 융착기용 공구 혼이 장착된 초음파 융착기에 의하여 터미널이 접합된 터미널 접합 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a tool horn and terminal splicing cable for an ultrasonic fusion machine. More specifically, the present invention provides a terminal splicing cable in which a terminal is joined by an ultrasonic fusion machine equipped with a tool horn for ultrasonic welding and a tool horn for fusion splicer which can minimize the squeeze or damage of the cable to be fused. It is about.

Description

초음파 융착기용 공구 혼 및 이를 통해 제작된 터미널 접합 케이블{TOOL HORN FOR ULTRASONIC WELDER AND TERMINAL WELDED CABLE FABRICATED BY THE SAME}TOOL HORN FOR ULTRASONIC WELDER AND TERMINAL WELDED CABLE FABRICATED BY THE SAME}

본 발명은 융착대상 케이블이 융착과정에서 초음파 융착기용 공구 혼에 늘어붙거나 도체선이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 초음파 융착기용 공구 혼과 그 융착기용 공구 혼이 장착된 초음파 융착기에 의하여 터미널이 접합된 터미널 접합 케이블에 관한 것이다.The terminal is joined by an ultrasonic fusion machine equipped with an ultrasonic fusion tool tool horn and its fusion tool horn, which can minimize the possibility that the cable to be fused is stuck to the tool horn for the ultrasonic fusion machine or the conductor wire is damaged during the welding process. To a terminal junction cable.

초음파 융착기는 초음파의 진동을 이용하여 융착 대상물을 융착하는 장비이다. 초음파 융착이란 초음파을 기계적인 에너지로 변환하여 융착 대상물 간의 융착면에서 순간적인 마찰열을 발생시켜 용해 접착이 발생되도록 하는 공정을 의미한다.Ultrasonic welding machine is a device for fusion welding object using the vibration of the ultrasonic wave. Ultrasonic fusion refers to a process of converting ultrasonic waves into mechanical energy to generate instantaneous frictional heat at the fusion surface between fusion objects to cause melt adhesion.

특히 금속성 케이블의 단부에 터미널을 접합하기 위하여, 터미널을 케이블의 단부에 융착하는 경우 초음파 융착이 사용될 수 있다. 초음파 융착은 이종 금속간의 고상 확산을 유도하며, 융착대상 모재를 완전히 녹이지 않고 고체 상태에서 용접을 진행할 수 있는 이점이 있다.Ultrasonic welding may be used, in particular when welding the terminal to the end of the cable, in order to bond the terminal to the end of the metallic cable. Ultrasonic welding induces solid phase diffusion between dissimilar metals, and it is advantageous in that welding can be performed in a solid state without completely melting the base metal to be fused.

케이블 중에서도 저렴하고 무게가 가벼운 알루미늄 도체선을 구비한 알루미늄 케이블의 경우에는 알루미늄의 재료 특성상 용접성이 좋지 않고, 알루미늄 도체선의 표면에 산화피막이 존재하여 압착법 등의 접합공정을 적용할 수 없는 관계로 초음파 융착에 의한 접합이 사용될 수 있다.Among the cables, aluminum cables with inexpensive and light weight aluminum conductor wires do not have good weldability due to the material properties of aluminum, and because an oxide film exists on the surface of the aluminum conductor wires, it is impossible to apply a bonding process such as a crimping method. Fusion by fusion can be used.

알루미늄 케이블을 이종 금속 터미널 등에 융착의 방법으로 접합하는 경우, 초음파 융착기의 공구 혼과 케이블 도체선 간의 마찰에 의한 융착현상을 유도하여, 초음파 융착기의 공구 혼과 케이블 도체선 간의 늘어붙음 또는 케이블 도체선의 손상을 유발하게 되어 작업효율을 저하시키고 불량품의 발생을 유발하게 된다.When the aluminum cable is joined to dissimilar metal terminals or the like by fusion welding, the fusion phenomenon caused by friction between the tool horn and the cable conductor wire of the ultrasonic fusion machine is induced, so that the cable horn or the cable conductor wire of the ultrasonic fusion machine is entangled. It causes damage, lowers work efficiency and causes defective products.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명은 융착대상 케이블이 융착과정에서 늘어 붙거나 손상되는 것을 최소화할 수 있는 초음파 융착기용 공구 혼과 그 융착기용 공구 혼이 장착된 초음파 융착기에 의하여 터미널이 접합된 터미널 접합 케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is ultrasonic ultrasonic welding machine tool horn and the ultrasonic horn equipped with the fusion tool that can minimize the splicing or damage of the cable to be fusion splicing process It is an object of the present invention to provide a terminal junction cable in which terminals are joined by a fusion machine.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 초음파 융착기의 부스터에 고정되는 몸체, 상기 몸체의 일면으로 융기된 가공면, 상기 가공면 상에 형성된 복수 개의 돌출부, 및, 상기 돌출부 사이에 형성되는 홈부를 포함하는 초음파 융착기용 공구 혼을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a body fixed to the booster of the ultrasonic welding machine, a processing surface raised to one surface of the body, a plurality of protrusions formed on the processing surface, and a groove formed between the protrusions It provides a tool horn for ultrasonic welding machine.

또한, 상기 돌출부는 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 길게 형성될 수 있다.In addition, the protrusion may be formed long in a direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn.

그리고, 상기 돌출부는 미리 결정된 간격으로 평행하게 형성될 수 있다.The protrusions may be formed in parallel at predetermined intervals.

여기서, 상기 돌출부의 상면은 상기 몸체 방향으로 오목하게 라운딩 처리될 수 있다.Here, the upper surface of the protrusion may be concave rounded in the body direction.

이 경우, 상기 홈부의 저면은 상기 몸체 방향으로 오목하게 라운딩 처리될 수 있다.In this case, the bottom of the groove portion may be concave rounded in the body direction.

이 경우, 도체선 및 도체선의 단부를 노출한 상태로 도체선 외부를 감싸는 절연체를 포함하는 케이블 및, 복수 개의 돌기가 격자형으로 반복적으로 형성되며 상기 도체선의 단부의 일면이 초음파 융착되는 베이스부 및 상기 베이스부의 일측에서 연장되며 고리형 단자가 구비되는 단자부를 구비하는 터미널을 포함하며, 상기 도체선 단부의 타면에 상기 케이블의 길이방향과 수직한 방향으로 복수 개의 돌출된 리지부와 상기 리지부 사이로 함몰된 함몰부가 반복적으로 형성될 수 있다.In this case, a cable including an insulator surrounding the outside of the conductor wire while the conductor wire and the end of the conductor wire are exposed, and a plurality of protrusions are repeatedly formed in a lattice shape, and a base part on which one surface of the end of the conductor wire is ultrasonically fused; A terminal having a terminal portion extending from one side of the base portion, the terminal portion having an annular terminal, between the plurality of protruding ridge portions and the ridge portion on the other surface of the conductor wire end in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cable; The recessed depressions may be formed repeatedly.

또한, 상기 도체선 단부의 타면에 형성된 리지부와 함몰부는 복수 개의 돌출부 및 상기 돌출부 사이에 형성되는 홈부를 구비하는 초음파 융착기용 공구 혼에 의한 가압에 의해 초음파 융착과정에서 형성될 수 있다.In addition, the ridge portion and the depression portion formed on the other surface of the conductor wire end may be formed in the ultrasonic fusion process by pressing by a tool horn for the ultrasonic fusion machine having a plurality of protrusions and grooves formed between the protrusions.

그리고, 상기 리지부의 상면과 함몰부의 저면은 볼록한 형상을 갖을 수 있다.The upper surface of the ridge portion and the bottom surface of the depression portion may have a convex shape.

여기서, 상기 도체선은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질이며, 상기 터미널은 상기 도체선과 이종 금속으로 구성되고, 상기 도체선의 단부와 상기 터미널의 베이스부는 초음파 융착으로 접합될 수 있다.Here, the conductor wire is made of aluminum or aluminum alloy, the terminal is composed of the conductor wire and the dissimilar metal, the end of the conductor wire and the base portion of the terminal may be bonded by ultrasonic welding.

이 경우, 상기 터미널의 베이스부에 형성된 각각의 돌기는 피라미드 형태를 갖을 수 있다.In this case, each of the protrusions formed in the base portion of the terminal may have a pyramid shape.

본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼에 의하면, 융착대상 케이블과 초음파 융착기용 공구 혼 사이에 발생될 수 있는 슬립현상을 최소화할 수 있다.According to the tool horn for ultrasonic welding machine according to the present invention, it is possible to minimize the slip phenomenon that can occur between the fusion target cable and the ultrasonic welding machine tool horn.

또한, 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼에 의하면, 융착대상 케이블과 초음파 융착기용 공구 혼 사이에 발생될 수 있는 슬립현상을 줄일 수 있으므로, 융착대상 케이블이 융착과정에서 초음파 융착기용 공구 혼에 늘어 붙거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the tool horn for ultrasonic welding machine according to the present invention, it is possible to reduce the slip phenomenon that can occur between the welding target cable and the ultrasonic welding machine horn, so that the welding target cable stretches on the ultrasonic welding machine tool horn during the welding process It can prevent it from sticking or being damaged.

또한, 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼에 의하면, 초음파 융착시 또는 융착과정이 완료된 뒤 케이블의 도체선 손상에 의한 도체선 자체의 끊어짐 등을 최소화할 수 있다.In addition, according to the tool horn for the ultrasonic welding machine according to the present invention, it is possible to minimize the disconnection of the conductor wire itself due to damage to the conductor wire of the cable during ultrasonic welding or after the welding process is completed.

또한, 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼이 장착된 초음파 융착기에 의하여 터미널이 접합된 터미널 접합 케이블은 융착 품질과 효율이 향상될 수 있으며, 비용의 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, the terminal bonding cable terminal is bonded by the ultrasonic fusion machine equipped with the ultrasonic fusion tool tool horn according to the present invention can improve the welding quality and efficiency, it is possible to secure the cost competitiveness.

또한, 본 발명에 따른 터미널 접합 케이블은 융착면의 면적을 극대화할 수 있으므로, 융착 품질이 향상될 수 있다.In addition, the terminal junction cable according to the present invention can maximize the area of the fusion surface, the fusion quality can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼이 장착될 수 있는 초음파 융착기의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼이 장착될 수 있는 초음파 융착기의 한 예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 터미널 접합 케이블의 융착 전 케이블과 터미널을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 터미널 접합 케이블의 하나의 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼의 다른 실시예들의 단면도를 도시한다.1 is a conceptual diagram of an ultrasonic fusion machine to which the tool horn of the ultrasonic fusion machine according to the present invention may be mounted.
Figure 2 shows an example of an ultrasonic fusion machine in which the tool horn of the ultrasonic fusion machine according to the present invention can be mounted.
Figure 3 shows the cable and terminal before fusion of the terminal splicing cable according to the present invention.
4 shows a tool horn of an ultrasonic fusion machine according to the invention.
5 shows one embodiment of a terminal splicing cable according to the invention.
6 shows a cross-sectional view of other embodiments of a tool horn for an ultrasonic fusion machine according to the invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼(100)이 장착될 수 있는 초음파 융착기의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an ultrasonic fusion machine to which the tool horn 100 of the ultrasonic fusion machine according to the present invention may be mounted.

도 1에 도시된 바와 같이, 초음파 융착기는 특정 주파수(예를 들면 60Hz)의 교류 전원을 입력받아 파워 서플라이(Power supply)(10)에서 15~40kHz 정도의 전기에너지로 변환되고, 변환된 전기에너지를 컨버터(Converter)(20)와 부스터(Booster)(30)를 통하여 기계적인 진동에너지로 변환한 후 진동에너지를 공구 혼(100)을 통하여 융착 대상물에 전달하도록 구성된다.As shown in FIG. 1, the ultrasonic welding machine receives an AC power source having a specific frequency (for example, 60 Hz), and is converted into electric energy of about 15 to 40 kHz at a power supply 10, and converted into electric energy. After converting the mechanical vibration energy through the converter (20) and the booster (Booster) (30) is configured to transmit the vibration energy to the fusion object through the tool horn (100).

공구 혼(100)을 통하여 융착 대상물에 진동에너지가 전달되면 순간적으로 강력한 진동에 의한 마찰열이 발생하여 융착 대상물과의 접합면에서 용융 및 접착이 이루어지게 된다. 이러한 초음파 융착기는 플라스틱이나 금속의 융착, 직물이나 필름의 봉합, 케이블 터미널의 융착 등에 널리 사용되고 있다.When vibration energy is transmitted to the fusion object through the tool horn 100, frictional heat is generated by a powerful vibration in a moment, and melting and adhesion are performed at the bonding surface with the fusion object. Such ultrasonic welding machines are widely used for fusion of plastics and metals, sealing of fabrics and films, fusion of cable terminals, and the like.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼(100)이 장착될 수 있는 초음파 융착기의 한 예를 도시한다.2 shows an example of an ultrasonic fusion machine to which the tool horn 100 of the ultrasonic fusion machine according to the present invention may be mounted.

초음파 융착기는 일반적으로 앤빌(anvil, 60) 등에 융착 대상물을 거치하고, 공구 혼(100)을 통해 융착 대상물에 진동 에너지를 전달한다.The ultrasonic fusion machine generally mounts the fusion object on anvil 60 and the like, and transmits vibration energy to the fusion object through the tool horn 100.

초음파 융착기의 융착효율을 높이고 융착 대상물의 강도 저하를 방지하기 위해서는 초음파 융착기의 공구 혼과 융착 대상물 간에 발생되는 슬립(slip, 함께 밀착되어 움직이지 못하고 상대물에 대하여 미끄러짐) 현상을 줄여야 한다. In order to increase the welding efficiency of the ultrasonic welding machine and to prevent the deterioration of the strength of the welding target, the slip occurring between the tool horn and the welding target of the ultrasonic welding machine should be reduced.

도 2에 도시된 초음파 융착기의 공구 혼(100)은 융착대상물의 상면을 가압한 상태에서 지면과 수직한 방향으로 융착 대상물에 진동 에너지를 전달하게 된다.The tool horn 100 of the ultrasonic fusion machine shown in FIG. 2 transmits vibration energy to the welding object in a direction perpendicular to the ground in a state in which the upper surface of the welding object is pressed.

따라서, 초음파 융착과정에서 지면과 수직한 방향으로 공구 혼과 융착 대상물 간에 발생될 수 있는 슬립 현상을 최소화할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to minimize the slip phenomenon that can occur between the tool horn and the welding object in the direction perpendicular to the ground during the ultrasonic welding process.

도 3은 본 발명에 따른 터미널 접합 케이블의 융착 전 케이블(210)과 터미널(220)을 도시한다. 도 3에 도시된 케이블(210)은 알루미늄 케이블일 수 있으며, 터미널은 이종 금속일 수 있다.3 shows the cable 210 and the terminal 220 before fusion of the terminal splicing cable according to the present invention. The cable 210 shown in FIG. 3 may be an aluminum cable, and the terminal may be a dissimilar metal.

상기 케이블은 도체선(201) 및 도체선(201) 외부를 절연하는 절연체(202)를 포함할 수 있다.The cable may include a conductor wire 201 and an insulator 202 that insulates the outside of the conductor wire 201.

상기 도체선(201)은 예를 들면 알루미늄 또는 그 합금으로 구성된 와이어가 꼬인 형태로 제공될 수 있으며, 상기 도체선(201)의 단부는 상기 터미널(220)에 초음파 융착 방법으로 접합되기 위하여 절연체(202) 외부로 노출될 수 있다.The conductor wire 201 may be provided in a twisted form, for example, made of aluminum or an alloy thereof, and an end of the conductor wire 201 may be insulated from the terminal 220 by ultrasonic welding. 202) may be exposed to the outside.

그리고, 상기 도체선(201)의 단부에 융착되는 터미널은 크게 단자부(221), 융착면을 제공하는 베이스부(223) 및 케이블의 절연제(202) 등을 지지하는 지지부(225)로 구획될 수 있다.The terminal fused to the end of the conductor wire 201 may be largely divided into a terminal portion 221, a base portion 223 providing a fusion surface, and a support portion 225 supporting the insulation 202 of the cable. Can be.

상기 단자부(221)는 전기적 연결을 위한 원형 고리 형상의 단자가 구비되며, 상기 단자부(221)에서 베이스부(223)가 연장된다. 상기 베이스부는 융착면(223a) 및 측벽(223b)이 구비되고, 상기 융착면(223a)에 복수 개의 돌기(223ap)가 격자형으로 형성될 수 있다. 각각의 돌기(223ap)는 피라미드 형태로 구성될 수 있으며, 격자형으로 융착면(223a)에 빈틈없이 형성될 수 있다.The terminal portion 221 is provided with a terminal having a circular ring shape for electrical connection, the base portion 223 extends from the terminal portion 221. The base part may include a fusion surface 223a and sidewalls 223b, and a plurality of protrusions 223ap may be formed in a lattice shape on the fusion surface 223a. Each protrusion 223ap may be formed in a pyramid shape, and may be formed on the fusion surface 223a without a gap.

그리고, 상기 고리형 단자는 터미널을 베터리 모듈 및/또는 인버터 등의 단자에 볼팅결합하기 위한 구조이므로, 그 형태에는 제한이 없다. 즉, 도면에서 도시된 실시예는 터미널 접합 케이블이 장착되는 장착대상물의 단자에 터미널을 볼팅 체결방법으로 체결하기 위한 한 형태에 불과하며 다양한 변형된 형태가 채용될 수 있다. In addition, since the annular terminal has a structure for bolting the terminal to a terminal such as a battery module and / or an inverter, the form thereof is not limited. That is, the embodiment shown in the drawings is only one form for fastening the terminal to the terminal of the mounting object on which the terminal junction cable is mounted by bolting fastening method, and various modified forms may be employed.

상기 융착면(223a)에 돌기(223ap)를 형성하는 방법으로 널링 툴[knurling tool]에 의한 널링처리[knurling process]도 한가지 방법일 수 있다.As a method of forming the projection 223ap on the fusion surface 223a, a knurling process by a knurling tool may be one method.

상기 융착면(223a)에 격자형으로 연속적으로 돌기(223ap)를 형성하여, 융착이 완료된 상태에서의 도체선과의 융착면적을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.The protrusion 223ap is formed continuously in the lattice shape on the fusion surface 223a, thereby increasing the fusion area with the conductor wire in the fusion completion state.

즉, 돌기를 연속적으로 빈틈없이 융착면에 형성하여 융착면적을 극대화하여 융착 품질을 향상시킬 수 있다.That is, the protrusions can be continuously formed on the fusion surface without gaps to maximize the fusion area to improve the fusion quality.

그리고, 상기 지지부는 상기 베이스부(223)에서 연장된 지지부(225)는 케이블의 절연체(202) 등을 지지하며, 그 저면(225a)에서 양방향으로 연장된 연장부(225b)를 구비하여 케이블의 도체선이 노출되는 부분의 절연체를 안정적으로 지지할 수 있다.The support portion 225 extending from the base portion 223 supports the insulator 202 of the cable and the like, and has an extension portion 225b extending in both directions from the bottom surface 225a of the cable. The insulator of the part which a conductor wire is exposed can be stably supported.

도 4는 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼(100)을 도시한다. 구체적으로 도 4(a)는 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼(100)의 사시도를 도시하며, 도 4(b)는 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼(100)의 제1 단면도(I-I')를 도시하며, 도 4(c)는 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼(100)의 제2 단면도(II-II')를 도시한다.4 shows a tool horn 100 of an ultrasonic fusion machine according to the invention. Specifically, Figure 4 (a) shows a perspective view of the tool horn 100 for ultrasonic welding machine according to the invention, Figure 4 (b) is a first cross-sectional view (I) of the tool horn 100 for ultrasonic welding machine according to the invention 4 (c) shows a second cross-sectional view II-II 'of the tool horn 100 for ultrasonic welding machine according to the present invention.

본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼(100)은 초음파 융착기의 부스터에 고정되는 몸체(101), 상기 몸체(101)의 일면으로 융기된 가공면(103), 상기 가공면 상에 이격된 복수 개의 돌출부(102) 및, 상기 돌출부(102) 사이에 형성되는 홈부(104)를 포함하여 구성된다.The tool horn 100 of the ultrasonic fusion machine according to the present invention is a body 101 fixed to the booster of the ultrasonic fusion machine, a processing surface 103 raised to one surface of the body 101, a plurality of spaced apart on the processing surface It is configured to include a protrusion 102 and a groove 104 formed between the protrusion (102).

즉, 공구 혼(100)의 몸체(101)에서 융착면으로서 가공면(103)이 융기되어 구성되고, 그리고 융기된 가공면(103)을 기준으로 돌출된 부분을 돌출부(102)로 정의하며, 공구 혼(100)의 가공면(103)을 기준으로 홈이 형성된 부분을 홈부(104)로 정의한다.That is, the processing surface 103 is formed as a fusion surface in the body 101 of the tool horn 100, and the protruding portion 102 defines a portion protruding from the raised processing surface 103. A grooved portion is defined as a groove 104 based on the machining surface 103 of the tool horn 100.

도 2를 참조한 설명에서 기술한 바와 같이 상기 초음파 공구 혼(100)은 도 2의 지면과 수직한 방향으로 진동하여 기계적 에너지를 융착대상 케이블에 전달한다.As described in the description with reference to FIG. 2, the ultrasonic tool horn 100 vibrates in a direction perpendicular to the ground of FIG. 2 to transmit mechanical energy to the welding target cable.

본 발명에 따른 공구 혼(100)의 돌출부는 상기 돌출부(102)는 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 길게 형성될 수 있다. 즉, 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 공구 혼에 요철을 형성하여 공구 혼과 케이블의 도체선 사이에 발생되는 슬립현상을 최소화할 수 있다.The protrusion of the tool horn 100 according to the present invention may be formed long in the direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn. That is, by forming irregularities in the tool horn in a direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn, the slip phenomenon generated between the tool horn and the conductor wire of the cable can be minimized.

만일 공구 혼(100)의 가공면을 평탄한 면으로 구성하는 경우, 가공면에 의하여 케이블의 도체선이 가압되어도 도체선이 밀착은 될 수 있지만, 공구 혼이 진동함에 따라 발생될 수 있는 슬립현상을 효과적으로 방지할 수 없다.If the processing surface of the tool horn 100 is composed of a flat surface, the conductor wire may be in close contact even when the conductor wire of the cable is pressed by the processing surface, but the slip phenomenon may be generated as the tool horn vibrates. It cannot be prevented effectively.

공구 혼(100)의 돌출부와 홈부는 가는 와이어로 구성되는 도체선의 단부를 가압하여 융착하는 과정에 도체선의 단부의 타면의 표면에 요철 형상을 형성하게 된다.The protrusion and the groove of the tool horn 100 form an uneven shape on the surface of the other surface of the end of the conductor line in the process of pressing and fusion of the end of the conductor wire composed of the thin wire.

즉, 어느 정도의 연성을 갖는 알루미늄 등의 도체선을 가압하여 누른 상태로 초음파에 의한 진동에너지를 전달하는 과정에서 도체선의 표면에 공구 혼의 돌출부 및 홈부에 대응되는 요철을 형성할 수 있으며, 공구 혼은 도체선의 표면을 움켜쥔 듯한 상태로 진동할 수 있다.That is, in the process of transmitting the vibration energy by ultrasonic pressure while pressing and pressing a conductor wire such as aluminum having a certain degree of ductility, irregularities corresponding to protrusions and grooves of the tool horn may be formed on the surface of the conductor wire. The silver can vibrate as if it grabs the surface of the conductor wire.

따라서, 공구 혼과 도체선 사이의 슬립현상은 최소화될 수 있으며, 공구 혼과 늘어붙음 또는 도체선의 손상(예를 들면, 와이어 등의 끊어짐)을 최소화할 수 있다.Therefore, slip between the tool horn and the conductor wire can be minimized, and damage to the tool horn and the conductor wire or the conductor wire (for example, broken wires) can be minimized.

만일, 공구 혼(100)에 형성된 돌출부와 홈부의 방향을 공구 혼의 진동방향과 평행한 방향으로 형성하면, 돌출부와 홈부는 접촉면적은 증가될 수 있으나 슬립현상을 억제하려는 구조적인 저항력을 제공하지 않으므로 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 돌출부와 홈부를 형성한 공구 혼을 사용하는 경우에 비해 슬립현상의 개선 효과는 크지 않다.If the projections and the grooves formed in the tool horn 100 are formed in a direction parallel to the vibration direction of the tool horns, the protrusions and the grooves may increase the contact area but do not provide structural resistance to suppress slippage. Compared to the case of using the tool horn formed with the protrusion and the groove in the direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn, the improvement effect of the slip phenomenon is not large.

따라서, 본 발명에 따른 초음파 융착기의 공구 혼의 일면인 가공면(103)에 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 복수 개의 돌출부(102)와 홈부(104)를 교번하여 형성하면 공구 혼(100)에 의하여 도체선이 가압되는 경우 공구 혼의 돌출부와 홈부에 의한 요철이 형성되어, 공구 혼이 진동하는 경우 구조적인 저항력을 제공할 수 있다.Therefore, when the plurality of protrusions 102 and the grooves 104 are alternately formed on the machining surface 103 which is one surface of the tool horn of the ultrasonic fusion machine according to the present invention in a direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn, the tool horn 100 When the conductor wire is pressed by the protrusions and protrusions of the tool horn are formed, thereby providing structural resistance when the tool horn vibrates.

즉, 진동방향과 수직한 방향으로 형성된 돌출부와 홈부는 도체선의 가압과정에서 형성되는 요철과 형합되어 공구 혼(100)의 가공면(103)과 도체선 사이에서의 슬립현상에 따른 융착 또는 도체선 손상을 최소화할 수 있다. That is, the protrusions and the grooves formed in the direction perpendicular to the vibration direction are combined with the unevenness formed during the pressing of the conductor wires, thereby fusion or conductor wires due to slip phenomenon between the machining surface 103 of the tool horn 100 and the conductor wires. Damage can be minimized.

초음파 융착기의 공구 혼과 융착 대상물, 융착대상 케이블 도체선의 융착면과 공구혼 간에 발생되는 슬립현상은 초음파 융착기의 공구 혼과 케이블 도체선 간의 의도하지 않은 융착, 또는 케이블 도체선 자체의 손상(도체선 와이어 등의 끊어짐)을 유발하고, 도체선을 구성하는 와이어 등은 융착과정에서 완전히 끊어지지 않더라도 융착과정에서 발생되는 슬립현상에 따른 마모 또는 마찰에 의하여 와이어의 강도가 저하될 수 있으며, 강도가 저하된 와이어로 구성된 도체선은 터미널 접합 케이블의 사용시 내구성에 문제가 발생될 수 있으나, 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼을 사용하면 공구 혼이 도체선을 구성하는 와이어 등을 움켜잡고 진동하여 슬립현상을 최소화할 수 있으므로, 상기 문제점들을 제거하거나 완화할 수 있다.Slip phenomena between tool horn and welding object of ultrasonic welding machine, welding surface of cable conductor wire and tool horn of welding machine are caused by unintentional welding between tool horn and cable conductor wire of ultrasonic welding machine or damage of cable conductor wire itself. Wires, etc.), and the wires constituting the conductor wire may be degraded due to abrasion or friction due to slip phenomenon generated during the welding process even if the wires, etc., are not completely broken during the welding process. Conductor wire composed of wires may cause problems in durability when using the terminal junction cable, but using the ultrasonic fusion tool tool horn according to the present invention, the tool horn grabs and vibrates the wire constituting the conductor wire and vibrates and slips. Can be minimized, thereby eliminating or mitigating the problems.

또한, 공구 혼(100)의 가공면(103)과 도체선 사이에서의 슬립현상을 최소화할 수 있으므로, 상기 도체선의 단부와 터미널의 베이스부(223, 도 3참조)의 융착면(223a)에 전달되는 진동 에너지의 손실을 최소화하여 융착 효율을 증가시킬 수 있다.In addition, since the slip phenomenon between the machining surface 103 of the tool horn 100 and the conductor line can be minimized, the fusion surface 223a of the end of the conductor line and the base portion 223 of the terminal (see FIG. 3) can be minimized. The fusion efficiency can be increased by minimizing the loss of transmitted vibration energy.

도 5는 본 발명에 따른 터미널 접합 케이블의 하나의 실시예를 도시한다. 본 발명에 따른 터미널 접합 케이블은 도 1, 2 및 도 4에 도시된 초음파 융착기(M) 및 초음파 융착기용 공구 혼(100)에 의하여 초음파 융착된 상태를 도시한다.5 shows one embodiment of a terminal splicing cable according to the invention. The terminal splicing cable according to the present invention shows a state of ultrasonic welding by the ultrasonic fusion machine M and the tool horn 100 for the ultrasonic welding machine shown in FIGS.

본 발명에 따른 터미널 접합 케이블은 도체선(201) 및 도체선 외부를 절연하는 절연체(202)를 포함하는 케이블(210), 복수 개의 돌기가 격자형으로 반복적으로 형성되며 상기 도체선의 단부의 일면이 초음파 융착되는 베이스부(223, 도 4 참조) 및 상기 베이스부의 일측에서 연장되며 고리형 단자(221h, 도 4 참조)가 구비되는 단자부(221)를 구비하는 터미널(220)을 포함하며, 상기 터미널(220)의 베이스부(223)에 일면이 융착된 도체선(201) 단부의 타면에 상기 케이블의 길이방향과 수직한 방향으로 복수 개의 리지부(2012)와 함몰부(2014)가 반복적으로 형성된다.The terminal junction cable according to the present invention is a cable 210 including a conductor wire 201 and an insulator 202 that insulates the outside of the conductor wire, and a plurality of protrusions are repeatedly formed in a lattice shape, and one surface of an end of the conductor wire is And a terminal 220 having a base portion 223 ultrasonically fused (see FIG. 4) and a terminal portion 221 extending from one side of the base portion and having an annular terminal 221h (see FIG. 4). A plurality of ridge portions 2012 and depressions 2014 are repeatedly formed on the other surface of the end of the conductor wire 201 where one surface is fused to the base portion 223 of 220 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cable. do.

여기서, 케이블의 길이방향은 초음파 융착기 공구 혼의 진동방향과 동일 또는 평행한 방향일 수 있다.Here, the longitudinal direction of the cable may be the same or parallel to the vibration direction of the ultrasonic fusion machine tool horn.

상기 도체선(201) 단부는 절연체(202)의 외부로 노출된 부분으로 융착면의 반대면에 상기 케이블의 길이방향과 수직한 방향으로 형성된 복수 개의 리지부(2012)와 함몰부(2014)는 공구 혼에 형성된 돌출부와 홈부에 의하여 형성될 수 있다.Ends of the conductor wire 201 are portions exposed to the outside of the insulator 202, and a plurality of ridge portions 2012 and depressions 2014 formed on opposite surfaces of the fusion surface in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cable are provided. It may be formed by protrusions and grooves formed in the tool horn.

즉, 도 4에 도시된 공구 혼의 돌출부(102)는 상기 도체선의 함몰부(2014)를 형성하고, 도 4에 도시된 공구 혼의 홈부(104)는 복수 개의 리지부(2012)를 형성하게 된다.That is, the protrusion 102 of the tool horn shown in FIG. 4 forms a depression 2014 of the conductor wire, and the groove 104 of the tool horn shown in FIG. 4 forms a plurality of ridges 2012.

따라서, 상기 복수 개의 리지부(2012)와 함몰부(2014)는 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 길게 형성되며, 공구 혼의 홈부(104)와 돌출부(102)가 각각 안착되어 공구 혼의 진동시 도체선과 공구 혼의 슬립현상을 최소화할 수 있다.Accordingly, the plurality of ridges 2012 and the depressions 2014 are formed long in a direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn, and the groove 104 and the protrusion 102 of the tool horn are respectively seated so that the conductors are vibrated during the vibration of the tool horn. Slip on the line and tool horn can be minimized.

그리고, 도 4에 도시된 공구 혼(100)의 돌출부(102)의 상면은 상기 가공면 방향으로 오목하게 라운딩 처리될 수 있다. 라운딩 처리의 이유는 복수 개의 와이어가 원기둥형으로 권선된 도체선을 가압하는 과정에서 도체선에 균일하게 압력이 인가되도록 하기 위함이다.In addition, the upper surface of the protrusion 102 of the tool horn 100 illustrated in FIG. 4 may be concave rounded in the machining surface direction. The reason for the rounding process is to allow pressure to be uniformly applied to the conductor wires in the process of pressing the conductor wires in which the plurality of wires are wound in a cylindrical shape.

그리고, 상기 돌출부(102) 사이에 구비되는 홈부(104)의 저면 역시 돌출부(102)와 대응되도록 오목하게 라운딩 처리될 수 있다.The bottom surface of the groove 104 provided between the protrusions 102 may also be concave rounded to correspond to the protrusion 102.

이와 같은 공구 혼(100)의 라운딩 구조에 의하여, 상기 터미널 접합 터미널(200)의 도체선 단부의 타면에 구비되는 복수 개의 리지부(2012)와 함몰부(2014)의 상면과 저면 형상을 상기 공구 혼의 돌출부(102) 및 돌출부(102)의 상면 사이에 구비되는 홈부(104)의 저면 형상에 대응되도록 한다.Due to the rounding structure of the tool horn 100, the upper and bottom surfaces of the plurality of ridge portions 2012 and the recessed portions 2014 provided on the other surface of the end of the conductor wire of the terminal joining terminal 200 may be formed. The bottom surface of the groove 104 is provided between the protrusion 102 of the horn and the upper surface of the protrusion 102.

도 6은 본 발명에 따른 초음파 융착기용 공구 혼의 다른 실시예들의 단면도를 도시한다. 도 4를 참조한 설명과 중복된 부분은 생략한다.6 shows a cross-sectional view of other embodiments of a tool horn for an ultrasonic fusion machine according to the invention. Parts duplicated with the description with reference to FIG. 4 will be omitted.

구체적으로, 도 6(a)에 도시된 공구 혼은 돌출부의 상단면이 곡면인 형태이며, 도 6(b)에 도시된 공구 혼은 돌출부 상단의 공구 혼의 진동방향으로의 단면 형상은 폭이 좁아지는 다각형으로서의 삼각형인 예를 도시한다.Specifically, the tool horn shown in FIG. 6 (a) has a shape where the top surface of the protrusion is curved, and the tool horn shown in FIG. 6 (b) has a narrow cross-sectional shape in the vibration direction of the tool horn of the top of the protrusion. Loss shows an example that is a triangle as a polygon.

도 6에 도시된 실시예에서도, 본 발명에 따른 공구 혼의 돌출부는 상기 돌출부는 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 길게 형성하고, 공구 혼의 돌출부와 홈부는 가는 와이어로 구성되는 도체선의 단부를 가압하여 융착하는 과정에 도체선의 단부의 타면의 표면에 요철 형상을 형성하여, 공구 혼과 케이블의 도체선 사이에 발생되는 슬립현상을 최소화할 수 있다는 점에서 도 4에 도시된 실시예와 공통된다.Also in the embodiment shown in Figure 6, the protrusion of the tool horn according to the present invention is formed by the protrusion is elongated in the direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn, the protrusion and the groove of the tool horn by pressing the end of the conductor wire consisting of a thin wire In the process of fusion, the concave-convex shape is formed on the surface of the other surface of the end of the conductor wire, which is common to the embodiment shown in FIG. 4 in that the slip phenomenon generated between the tool horn and the conductor wire of the cable can be minimized.

도 4에 도시된 실시에와 달리 도 6(a)에 도시된 실시예의 돌출부(102a)의 상면은 곡면 형상을 갖는다. 즉, 도 4에 도시된 실시예는 돌출부의 상단이 사각 블록 단면 형상을 갖고, 상면이 평면으로 구성되지만, 도 6(a)에 도시된 초음파 융착기용 공구 혼(100a)의 경우 돌출부(102a)의 단면 형상이 반구 형태를 갖으며, 그 상면도 평면이 아닌 곡면 형태를 갖는다.Unlike the embodiment illustrated in FIG. 4, the upper surface of the protrusion 102a of the embodiment illustrated in FIG. 6A has a curved shape. That is, in the embodiment shown in FIG. 4, although the upper end of the protrusion has a rectangular block cross-sectional shape and the upper surface is formed in a plane, in the case of the tool horn 100a for the ultrasonic welding machine shown in FIG. The cross-sectional shape of the shape has a hemispherical shape, and its top surface also has a curved shape rather than a plane.

따라서, 초음파 융착기용 공구 혼에 의하여 융착대상 도체선의 와이어를 가압하는 경우에, 곡면에 의하여 가압할 수 있으므로, 가압과정에서 공구 혼의 돌출부(102a)의 상면과 수직한 측면의 경계에 의한 와이어의 손상 또는 끊어짐 등을 최소화할 수 있다.Therefore, in the case of pressing the wire of the conductor wire to be welded by the tool horn for the ultrasonic fusion machine, since it can be pressed by the curved surface, the wire is damaged by the boundary of the side surface perpendicular to the upper surface of the protrusion 102a of the tool horn during the pressing process. Or breaks can be minimized.

즉 가압하는 과정에서 돌출부(102a)의 경계영역에 의한 손상을 최소화할 수 있다. 이 경우, 상기 돌출부 사이에 구비되는 홈부(104a)의 형상 역시 돌출부의 형상에 대응되는 형상으로 곡면 형태를 갖을 수 있다.That is, damage due to the boundary area of the protrusion 102a may be minimized in the pressing process. In this case, the shape of the groove 104a provided between the protrusions may also have a curved shape in a shape corresponding to the shape of the protrusion.

도 6(b)에 도시된 공구 혼(100b)은 돌출부가 공구 혼의 진동방향과 수직한 방향으로 길게 형성된다는 점에서 도 6(a)에 도시된 실시예와 공통되지만, 공구 혼(100b)의 돌출부(102b)의 진동방향 단면은 뾰족한 다각형 형태를 갖는다. The tool horn 100b shown in FIG. 6 (b) is common to the embodiment shown in FIG. 6 (a) in that the projection is elongated in a direction perpendicular to the vibration direction of the tool horn, but the tool horn 100b The vibrating direction cross section of the protrusion 102b has a pointed polygonal shape.

즉, 돌출부 상단의 공구 혼의 진동방향과 평행한 방향의 단면 형상은 폭이 좁아지는 다각형 형태를 갖을 수 있으며, 도 6(b)에서는 다각형이 삼각형인 예를 도시한다.That is, the cross-sectional shape in the direction parallel to the vibration direction of the tool horn on the upper end of the protrusion may have a polygonal shape in which the width is narrowed, and FIG. 6 (b) shows an example in which the polygon is a triangle.

따라서, 폭이 상단으로 갈수록 좁아지는 형태를 갖으므로, 융착을 위한 공구 혼에 의한 도체선의 가압과정에서 가압 초기에 공구 혼에 인가되는 힘의 크기가 크지 않더라도 돌출부(102b)와의 접촉면적이 작으므로 큰 압력이 가압지점에 인가될 수 있으므로, 도체선과 공구 혼 사이의 슬립현상 감소효과를 증대시킬 수 있다.Therefore, since the width becomes narrower toward the upper end, the contact area with the protruding portion 102b is small, even if the force applied to the tool horn at the initial stage of pressing during the pressing of the conductor wire by the tool horn for welding is not large. Since a large pressure can be applied at the pressure point, the effect of reducing slip between the conductor wire and the tool horn can be increased.

도 6(b)에 도시된 실시예는 돌출부 단부의 형태가 삼각형인 경우를 가정하였으나, 돌출부의 단부의 폭이 상단으로 갈수록 작아지는 형태이면, 삼각형으로 그 형상이 제한되지 않는다.6 (b) assumes that the shape of the protrusion end is a triangle, but if the width of the end of the protrusion becomes smaller toward the top, the shape is not limited to a triangle.

그리고, 도 6(b)에 도시된 공구 혼(102b)의 돌출부는 단면적 또는 단면폭이 점진적으로 증가되는 형상을 갖으므로, 도 4에 도시된 공구 혼에 의하여 발생될 수 있는 와이어의 끊어짐 등의 부작용을 최소화할 수 있음은 도 6(a)에 도시된 실시예와 공통된다.In addition, since the protrusion of the tool horn 102b shown in FIG. 6 (b) has a shape in which the cross-sectional area or the cross-sectional width is gradually increased, side effects such as breaking of a wire that may be generated by the tool horn shown in FIG. It can be minimized that is common to the embodiment shown in Figure 6 (a).

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

100 : 초음파 융착기용 공구 혼
210 : 케이블
220 : 터미널100: Ultrasonic welding machine tool horn
210: cable
220: terminal

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 도체선 및 도체선의 단부를 노출한 상태로 도체선 외부를 감싸는 절연체를 포함하는 케이블; 및,
복수 개의 돌기가 격자형으로 반복적으로 형성되며 상기 도체선의 단부의 일면이 초음파 융착되는 베이스부 및 상기 베이스부의 일측에서 연장되며 고리형 단자가 구비되는 단자부를 구비하는 터미널;을 포함하며,
상기 도체선 단부의 타면에 상기 케이블의 길이방향과 수직한 방향으로 복수 개의 돌출된 리지부와 상기 리지부 사이로 함몰된 함몰부가 반복적으로 형성되는 터미널 접합 케이블.A cable including an insulator surrounding the outside of the conductor wire with the conductor wire and the end of the conductor wire exposed; And,
And a terminal having a plurality of protrusions repeatedly formed in a lattice shape and having a base portion on which one surface of an end of the conductor line is ultrasonically fused, and a terminal portion extending from one side of the base portion and having an annular terminal.
And a recessed portion recessed between the plurality of protruding ridge portions and the ridge portion in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cable on the other surface of the conductor wire end portion. 제8항에 있어서,
상기 도체선 단부의 타면에 형성된 리지부와 함몰부는 복수 개의 돌출부 및 상기 돌출부 사이에 형성되는 홈부를 구비하는 초음파 융착기용 공구 혼에 의한 가압에 의해 초음파 융착과정에서 형성되는 것을 특징으로 하는 터미널 접합 케이블.The method of claim 8,
Terminal connecting cable, characterized in that formed in the ultrasonic welding process by pressing by the tool horn for ultrasonic welding machine having a plurality of protrusions and grooves formed between the protrusions formed on the other surface of the conductor wire end portion . 제8항에 있어서,
상기 리지부의 상면과 함몰부의 저면은 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 터미널 접합 케이블.The method of claim 8,
And a top surface of the ridge portion and a bottom surface of the depression portion have a convex shape. 제8항에 있어서,
상기 도체선은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질이며, 상기 터미널은 상기 도체선과 이종 금속으로 구성되고, 상기 도체선의 단부와 상기 터미널의 베이스부는 초음파 융착으로 접합되는 것을 특징으로 하는 터미널 접합 케이블.The method of claim 8,
The conductor wire is made of aluminum or aluminum alloy, the terminal is composed of the conductor wire and the dissimilar metal, the terminal of the conductor wire and the base portion of the terminal is bonded by ultrasonic welding. 제8항에 있어서,
상기 터미널의 베이스부에 형성된 각각의 돌기는 피라미드 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 터미널 접합 케이블.The method of claim 8,
Each protrusion formed on the base of the terminal has a pyramid shape.
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