JPH0952185A - 超音波溶着機 - Google Patents

超音波溶着機

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JPH0952185A
JPH0952185A JP7206880A JP20688095A JPH0952185A JP H0952185 A JPH0952185 A JP H0952185A JP 7206880 A JP7206880 A JP 7206880A JP 20688095 A JP20688095 A JP 20688095A JP H0952185 A JPH0952185 A JP H0952185A
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JP
Japan
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flat surface
welding machine
ultrasonic welding
joining member
flat
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JP7206880A
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English (en)
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Masataka Suzuki
雅孝 鈴木
Hiroyuki Ashiya
弘之 芦屋
Yoshiyuki Tanaka
芳行 田中
Shinobu Mochizuki
忍 望月
Hiroshi Koike
浩志 小池
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/106—Features related to sonotrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
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    • B23K2101/32—Wires

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接痕を減少させてフラット導体を他の接合
部材に確実に溶着させる。 【解決手段】 ホーンチップ１１とアンビル１３の何れ
か一方ないし両方に、接合部材６，９に対する湾曲面取
部１５，１６と、ホーンチップの振動方向に直交する複
数の凹溝１７，１８と、接合部材に接する平坦面１１
ａ，１３ａとを形成した。湾曲面取部と凹溝と平坦面と
を低強度導電部材６に対向して形成した。凹溝１７，１
８を各凹溝間の平坦面よりも幅狭に形成し、平坦面との
交点に湾曲面取部２０を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホーンチップない
しアンビルによる溶接痕を減少させてフラット導体等の
低強度導電部材を他の接合部材に確実に溶着し得る超音
波溶着機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は超音波溶着機を示すものである。
該超音波溶着機２５のホーンの先端には一方の溶着具と
してのホーンチップ２６が固定され、該ホーンチップ２
６に対向して基台２７上に他方の溶着具としてのアンビ
ル２８が固定されている。該アンビル２８上に接合部材
がセットされ、ホーン２９が下降して接合部材に接し、
ホーンチップ２６が長手方向に超音波振動して、各接合
部材が相互に溶着接続される。
【０００３】接合部材としては、例えば銅板材３０やフ
ラットケーブル３１のフラット導体３２ないし銅箔等が
挙げられる。図５の如く、該銅板材（ジョイント部材）
３０の他端には例えば電線３３の撚り線導体３４が同様
に溶着され、これによりフラットケーブル３１と電線３
３とが電気的に接続される。前記ホーンチップ２６の下
端面（加工面）には例えば図６，７に示すようなクロス
形状の凹凸３５，３６が形成されており、超音波を効率
良く接合部材に伝播可能である（実開平１−１３９９８
６号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ク
ロス形状の凹凸３５，３６を有するホーンチップ２６を
用いてフラット導体３２や銅箔等の低強度導電部材を溶
着させた場合には、凸部３６が低強度導電部材３２の長
手方向に対して斜めに接し、且つ凸部同士が直交した形
状であるために、図８に示す如くブスバー等の銅板材３
０に対して例えばフラット導体３２が凹状の溶接痕３７
を生じやすく、その場合には、ピーリング強度を接合面
３８に対し垂直に引張測定した結果、接合部３８から剥
離するのではなく、接合部の付け根３９から破断しやす
く、溶接痕３７によりフラット導体３２等の低強度導電
部材の強度が低下することが判明した。
【０００５】本発明は、上記した点に鑑み、ホーンチッ
プによる溶接痕を減少させて、フラット導体や金属箔等
の薄型導電部材すなわち低強度導電部材をブスバーや撚
り線導体等の他の接合部材に確実に溶着することのでき
る超音波溶着機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ホーンチップとアンビルとの間で各接合
部材を相互に溶着接続させる超音波溶着機において、該
ホーンチップとアンビルの何れか一方ないし両方に、前
記接合部材に対する湾曲面取部と、該ホーンチップの振
動方向に直交する複数の凹溝と、該接合部材に接する平
坦面とを形成したことを基本とする。前記湾曲面取部と
凹溝と平坦面とが、前記接合部材であるフラット導体等
の低強度導電部材に対向して形成された構造や、凹溝が
各凹溝間の前記平坦面よりも幅狭に形成され、溝側面と
該平坦面との交点に湾曲面取部が形成された構造も有効
である。
【０００７】以下に作用を説明する。上記超音波溶着機
においては、ホーンチップないしアンビルの湾曲面取部
が低強度導電部材等の接合部材と滑らかに接し、接合部
材にかかる剪断応力が緩和される。また凹溝は接合部材
に対する保持力を発揮し、超音波溶着時の圧力を比較的
広い面積の平坦面で均一に分散させる。これにより接合
部材の損傷が防止され、安定した溶着が行われる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の具体
例を図面を用いて説明する。図１〜３は本発明に係る超
音波溶着機の一実施例を示すものである。該超音波溶着
機１０は、フラット導体６ないし銅箔等の薄物の低強度
導電部材に接する溶着具としてのホーンチップ１１ない
しアンビル１３に（本例においてはフラット導体６はホ
ーンチップ１１に接している）、フラット導体挿入口１
４側すなわち溶着具後端部になだらかなアール形状の湾
曲面取部１５，１６を形成すると共に、該湾曲面取部１
５，１６に続くホーンチップ１１の下端面（加工面）１
１ａないしアンビル１３の上端面（加工面）１３ａに、
ホーンチップ長手方向（ホーンチップ振動方向）とは直
交する凹溝１７，１８を複数縞状に形成したものであ
る。
【０００９】各凹溝１７，１７（１８，１８）の間と、
ホーンチップ前端ないしアンビル前端から一番前の凹溝
１７（１８）までの間と、湾曲面取部１５（１６）から
一番後の凹溝１７（１８）までの間に同一高さの平坦面
１１ａ（１３ａ）が構成されている。
【００１０】図１においては、フラット導体６に接する
ホーンチップ１１と、ブスバー９に接するアンビル１３
とに夫々湾曲面取部１５，１６及び凹溝１７，１８を形
成しているが、湾曲面取部１５，１６と凹溝１７，１８
とは、少なくとも低強度導電部材（フラット導体）６に
接する一方の溶着具（本例ではホーンチップ）１１に形
成する必要がある。
【００１１】例えば湾曲面取部１５は、フラット導体６
にホーンチップ１１を押し付けた際にフラット導体６が
突出するホーンチップ長手方向後端部に形成され、これ
により、超音波溶着時にフラット導体６にかかる剪断応
力が緩和され、従来のようなホーンチップのエッジでフ
ラット導体６に溶接痕を生じることがなくなる。該湾曲
面取部１５をブスバー側のアンビル１３に形成した場合
や、図１の構成の如くホーンチップ１の下に撚り線導体
５を配置した場合には、湾曲面取部１５，１６により、
ブスバー９や撚り線導体５にかかる剪断応力が緩和さ
れ、傷付き等が防止される。
【００１２】フラット導体６の長手方向に直交する凹溝
１７（１８）は、図２の如く前記平坦面１１ａの幅Ｌ1
よりも幅狭Ｌ2 に形成され、図７の如く、溝深さＨはさ
ほど深い必要はなく浅めに形成され、且つ溝側面１７ａ
は溝底１７ｂから拡幅する如くテーパ状に立ち上がっ
て、加工面（平坦面）１１ａと溝側面１７ａとの各交点
になだらかなアール形状の湾曲面取部１９が形成されて
いる。この構造はアンビル１３の凹溝１８についても同
様である。
【００１３】これら縞状の凹溝１７，１８により、接合
部材であるフラット導体６やブスバー９ないし撚り線導
体５等に対する保持力が発生し、ホーンチップ１１やア
ンビル１３に対する接合部材の滑りが抑えられるから、
超音波が接続部材に効率良く伝わり、しかも加工面であ
る各平坦面１１ａ，１３ａが超音波溶着時の圧力をほど
よく分散させ、且つ凹溝１７，１８と加工面１１ａ，１
３ａとの交点の湾曲面取部１９，２０が接合部材への傷
付きを防いで、これらによりフラット導体６ないしブス
バー９や撚り線導体５等への溶接痕が極めて減少し、特
に低強度導電部材６の強度低下が防止されて、確実な溶
着が行われる。
【００１４】
【発明の効果】以上の如くに、本発明の超音波溶着機に
よれば、ホーンチップないしアンビルの湾曲面取部（凹
溝の湾曲面取部を含む）により溶着時のフラット導体等
への剪断応力の発生が防止され、凹溝により接合部材に
対する保持力が発揮され、平坦面で超音波溶着時の圧力
が程良く分散されるから、接合部材、特にフラット導体
等の低強度導電部材の損傷が防止され、安定した溶着強
度が得られる。特に凹溝を各凹溝間の平坦面よりも幅狭
に形成したことにより、超音波溶着時の圧力が広い面積
の平坦面で均一に分散され、低強度導電部材の損傷防止
が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波溶着機の一実施例を示す分
解斜視図である。
【図２】同じく溶着具（ホーンチップ）を示す平面図で
ある。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】超音波溶着機を示す外観斜視図である。
【図５】従来における各接合部材の溶接構造を示す側面
図である。
【図６】従来のホーンチップの凹凸形状を示す平面図で
ある。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】従来の問題を示す側面図である。
【符号の説明】
６ フラット導体 ９ ブスバー １１ ホーンチップ １１ａ，１３ａ 平坦面 １３ アンビル １５，１６、１９，２０ 湾曲面取部 １７，１８ 凹溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 忍 静岡県榛原郡榛原町布引原206−１ 矢崎 部品株式会社内 (72)発明者 小池 浩志 静岡県榛原郡榛原町布引原206−１ 矢崎 部品株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ホーンチップとアンビルとの間で各接合
    部材を相互に溶着接続させる超音波溶着機において、該
    ホーンチップとアンビルの何れか一方ないし両方に、前
    記接合部材に対する湾曲面取部と、該ホーンチップの振
    動方向に直交する複数の凹溝と、該接合部材に接する平
    坦面とを形成したことを特徴とする超音波溶着機。
  2. 【請求項２】 前記湾曲面取部と凹溝と平坦面とが、前
    記接合部材であるフラット導体等の低強度導電部材に対
    向して形成されたことを特徴とする請求項１記載の超音
    波溶着機。
  3. 【請求項３】 前記凹溝が各凹溝間の前記平坦面よりも
    幅狭に形成され、溝側面と該平坦面との交点に湾曲面取
    部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の
    超音波溶着機。
JP7206880A 1995-08-14 1995-08-14 超音波溶着機 Pending JPH0952185A (ja)

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US08/694,448 US6089438A (en) 1995-08-14 1996-08-12 Ultrasonic welder

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