JPH10175083A - 超音波溶接方法及び溶接機 - Google Patents
超音波溶接方法及び溶接機Info
- Publication number
- JPH10175083A JPH10175083A JP8338137A JP33813796A JPH10175083A JP H10175083 A JPH10175083 A JP H10175083A JP 8338137 A JP8338137 A JP 8338137A JP 33813796 A JP33813796 A JP 33813796A JP H10175083 A JPH10175083 A JP H10175083A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- horn
- center
- point
- ultrasonic welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多点一括超音波溶接において、各溶接点の接
合強度のばらつきをなくす。 【解決手段】 ホーン1により振動されるチップ3とア
ンビル4の間に被溶接物a、bを介在して、多点一括溶
接する。このとき、各チップ3は円弧状に配置されて、
その円弧の中心がホーン1の中心Oとなっており、ホー
ン1の中心Oから各チップ3までが等距離になってい
る。このため、各チップ3には振動エルネギーが均等に
伝達されて、各溶接点の溶接条件が等しくなって、ばら
つきのない安定した接合強度(品質)を得る。
合強度のばらつきをなくす。 【解決手段】 ホーン1により振動されるチップ3とア
ンビル4の間に被溶接物a、bを介在して、多点一括溶
接する。このとき、各チップ3は円弧状に配置されて、
その円弧の中心がホーン1の中心Oとなっており、ホー
ン1の中心Oから各チップ3までが等距離になってい
る。このため、各チップ3には振動エルネギーが均等に
伝達されて、各溶接点の溶接条件が等しくなって、ばら
つきのない安定した接合強度(品質)を得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、単芯電線、撚線
電線、銅箔等の電気接続、樹脂その他の素材の接合を行
う超音波溶接、とくに多点一括超音波溶接方法及び溶接
機に関するものである。
電線、銅箔等の電気接続、樹脂その他の素材の接合を行
う超音波溶接、とくに多点一括超音波溶接方法及び溶接
機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、単芯電線、撚線電線、銅箔等の金
属部品の接合方法の一つとして、抵抗溶接とともに超音
波溶接が行われている。この超音波溶接機10の一般的
なものは図1を参照して説明すると、起振ユニットUの
前方に突出するホーン1の先端に溶接ヘッド2が下方に
突設されて、その先端が溶接チップ(音極)3となって
いる。その溶接チップ3に対向してアンビル4が設けら
れており、両者3、4の間に被溶接物a、bを挟んだ状
態で加圧するとともに、溶接チップ3に超音波による振
動エネルギーを与えて振動させ、両被溶接物a、bの界
面の清浄化を図りつつ、その時の両者a、b間に発生す
る振動熱(摩擦熱)によって再結晶溶接を行う。
属部品の接合方法の一つとして、抵抗溶接とともに超音
波溶接が行われている。この超音波溶接機10の一般的
なものは図1を参照して説明すると、起振ユニットUの
前方に突出するホーン1の先端に溶接ヘッド2が下方に
突設されて、その先端が溶接チップ(音極)3となって
いる。その溶接チップ3に対向してアンビル4が設けら
れており、両者3、4の間に被溶接物a、bを挟んだ状
態で加圧するとともに、溶接チップ3に超音波による振
動エネルギーを与えて振動させ、両被溶接物a、bの界
面の清浄化を図りつつ、その時の両者a、b間に発生す
る振動熱(摩擦熱)によって再結晶溶接を行う。
【0003】この超音波溶接は抵抗溶接に比較して接合
温度が低いので母材を傷めにくく、異種金属との接合部
にももろい生成物がみられず、低コストであるという利
点がある。また、図6に示すように、溶接ヘッド2に複
数のチップ3を形成して、多点一括接続も可能であるう
えに、樹脂などの熱接合し得るあらゆる素材の接合に適
用できる利点もある。
温度が低いので母材を傷めにくく、異種金属との接合部
にももろい生成物がみられず、低コストであるという利
点がある。また、図6に示すように、溶接ヘッド2に複
数のチップ3を形成して、多点一括接続も可能であるう
えに、樹脂などの熱接合し得るあらゆる素材の接合に適
用できる利点もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような利点のある
超音波溶接において、従来の多点一括接続は、図6に示
すように、その溶接機10のチップ3が、アンビル4の
フラットな載置面に平行に(直線状に)配置され、その
アンビル4とチップ3の間に、被溶接物a、bを介在し
て行っている。
超音波溶接において、従来の多点一括接続は、図6に示
すように、その溶接機10のチップ3が、アンビル4の
フラットな載置面に平行に(直線状に)配置され、その
アンビル4とチップ3の間に、被溶接物a、bを介在し
て行っている。
【0005】この溶接において、ホーン1は前後(図1
矢印方向)に振動して、各チップ3に振動エネルギーを
与えるが、各チップ3が直線状に配置されていると、図
6に示すようにホーン1の中心Oから各チップ3への距
離rが異なり、各チップ3に伝わるエネルギーに差が生
じる。このため、各チップ3とアンビル3の間の溶接度
合に差が生じている。すなわち、各接続点(溶接点)間
に品質(接合強度)のばらつきが生じている。近年、自
動車や電気電子機器等において、より高い信頼性が求め
られており、それらの各部品の接続部(溶接部)につい
ても安定した高い品質が要求されている。
矢印方向)に振動して、各チップ3に振動エネルギーを
与えるが、各チップ3が直線状に配置されていると、図
6に示すようにホーン1の中心Oから各チップ3への距
離rが異なり、各チップ3に伝わるエネルギーに差が生
じる。このため、各チップ3とアンビル3の間の溶接度
合に差が生じている。すなわち、各接続点(溶接点)間
に品質(接合強度)のばらつきが生じている。近年、自
動車や電気電子機器等において、より高い信頼性が求め
られており、それらの各部品の接続部(溶接部)につい
ても安定した高い品質が要求されている。
【0006】この発明は、上記の多点一括接続におい
て、各種接続点の接合強度のばらつきをなくすことを課
題とする。
て、各種接続点の接合強度のばらつきをなくすことを課
題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、上述の超音波溶接による多点一括接続
において、その各溶接点を、ホーンの周り円弧状に配置
して多点一括接続を行うようにしたのである(請求項
1)。このようにすれば、ホーンの中心から各溶接点ま
での距離が、従来のチップが直線状の場合に比べて差が
小さくなるため、ホーンから各溶接点への振動エネルギ
ーの伝達差も少なくなって、接合強度の差も少なくな
る。
に、この発明は、上述の超音波溶接による多点一括接続
において、その各溶接点を、ホーンの周り円弧状に配置
して多点一括接続を行うようにしたのである(請求項
1)。このようにすれば、ホーンの中心から各溶接点ま
での距離が、従来のチップが直線状の場合に比べて差が
小さくなるため、ホーンから各溶接点への振動エネルギ
ーの伝達差も少なくなって、接合強度の差も少なくな
る。
【0008】このとき、上記各溶接点のなす円弧の中心
をホーンの中心に一致させれば(請求項2)、ホーン中
心から各溶接点までの距離も等しくなって、振動エネル
ギーも均等となり、各溶接点の溶接条件が等しくなっ
て、ばらつきのない安定した接合強度(品質)を得るこ
とができる。
をホーンの中心に一致させれば(請求項2)、ホーン中
心から各溶接点までの距離も等しくなって、振動エネル
ギーも均等となり、各溶接点の溶接条件が等しくなっ
て、ばらつきのない安定した接合強度(品質)を得るこ
とができる。
【0009】上記溶接方法をなし得る溶接機としては、
ホーンにより振動されるチップとアンビルの間に複数の
被溶接物を介在して、多点一括接続する超音波溶接機に
おいて、そのアンビルとチップの被溶接物の介在面を、
前記ホーン周りの円弧状としたものとしたり(請求項
3)、さらに、その円弧状介在面の中心がホーンの中心
と一致したものとし得る(請求項4)。
ホーンにより振動されるチップとアンビルの間に複数の
被溶接物を介在して、多点一括接続する超音波溶接機に
おいて、そのアンビルとチップの被溶接物の介在面を、
前記ホーン周りの円弧状としたものとしたり(請求項
3)、さらに、その円弧状介在面の中心がホーンの中心
と一致したものとし得る(請求項4)。
【0010】
【発明の実施の形態】一実施形態を図1乃至図4に示
し、この実施形態は、従来と同様に、起振ユニットUの
前方に突出するホーン1の先端に溶接ヘッド2を嵌めて
ナット2a締めし、そのヘッド2の先端に複数のチップ
3を形成している。この各チップ3は、図2、3に示す
ようにホーン1の中心Oから等距離となるように、ホー
ン1の周りに円弧状に配置されているとともに前後にず
れている。チップ3の数は、一度に行う被溶接物a、b
の数に対応して適宜に決定する。
し、この実施形態は、従来と同様に、起振ユニットUの
前方に突出するホーン1の先端に溶接ヘッド2を嵌めて
ナット2a締めし、そのヘッド2の先端に複数のチップ
3を形成している。この各チップ3は、図2、3に示す
ようにホーン1の中心Oから等距離となるように、ホー
ン1の周りに円弧状に配置されているとともに前後にず
れている。チップ3の数は、一度に行う被溶接物a、b
の数に対応して適宜に決定する。
【0011】アンビル4の被溶接物a、bの載置面には
ガイド溝4aが形成されており、この溝4aに電線など
の被溶接物aを嵌めることにより、各被溶接物aが溶接
位置に確実にセットされる。溝4aは削除することがで
きる。すなわち、載置面は単なる曲平面でもよい。
ガイド溝4aが形成されており、この溝4aに電線など
の被溶接物aを嵌めることにより、各被溶接物aが溶接
位置に確実にセットされる。溝4aは削除することがで
きる。すなわち、載置面は単なる曲平面でもよい。
【0012】この実施形態は以上の構成であり、その作
用について説明すると、図3に示すように絶縁電線aと
銅、黄銅、その他の鉄系の合金などからなるバスバーb
とを、前後にずらしてその端部を重ねてアンビル4上に
載置し、ヘッド2を下降させて、各チップ3をその重な
り点に押圧して超音波溶接を行う。
用について説明すると、図3に示すように絶縁電線aと
銅、黄銅、その他の鉄系の合金などからなるバスバーb
とを、前後にずらしてその端部を重ねてアンビル4上に
載置し、ヘッド2を下降させて、各チップ3をその重な
り点に押圧して超音波溶接を行う。
【0013】このとき、各チップ3はホーン1の中心O
から等距離にあるため、その振動エネルギーも均等に伝
達されて、電線aとバスバーbの各重なり点は均一な接
合強度で溶接される。また、その各重なり点(チップ
3)が前後にずれているため、チップ3の押圧により、
電線aの素線がバラけても、隣りのバスバーb又は電線
aまでスペースがあるため、その素線が隣りのものに接
触する恐れは少ない。因みに、電線aが絶縁被覆された
ものであれば、仮に接触しても問題はない。
から等距離にあるため、その振動エネルギーも均等に伝
達されて、電線aとバスバーbの各重なり点は均一な接
合強度で溶接される。また、その各重なり点(チップ
3)が前後にずれているため、チップ3の押圧により、
電線aの素線がバラけても、隣りのバスバーb又は電線
aまでスペースがあるため、その素線が隣りのものに接
触する恐れは少ない。因みに、電線aが絶縁被覆された
ものであれば、仮に接触しても問題はない。
【0014】この実施形態は、電線aとバスバーbの重
なり点(チップ3)を前後にずらしたが、図5に示すよ
うに、直線状にならべたものでも、チップ3をホーン1
の周りに円弧状(その円弧中心がホーン1の中心も含
む)に配置すれば、この発明の効果を得ることができる
ことは言うまでもない。また、被溶接物a、bは電線、
バスバーに限らず、電線と電線、バスバーとバスバーな
どの種々の金属接合のみならず、樹脂等の超音波溶接し
得る素材であれば、いずれでも、この発明は採用できる
ことは勿論である。
なり点(チップ3)を前後にずらしたが、図5に示すよ
うに、直線状にならべたものでも、チップ3をホーン1
の周りに円弧状(その円弧中心がホーン1の中心も含
む)に配置すれば、この発明の効果を得ることができる
ことは言うまでもない。また、被溶接物a、bは電線、
バスバーに限らず、電線と電線、バスバーとバスバーな
どの種々の金属接合のみならず、樹脂等の超音波溶接し
得る素材であれば、いずれでも、この発明は採用できる
ことは勿論である。
【0015】
【発明の効果】この発明は、以上のように各チップにホ
ーンから振動エネルギーをほぼ均等に伝達し得るように
したので、多点一括溶接においても、各溶接点の接合強
度にばらつきが生じにくい。このため、自動車、電気電
子機器等の高い信頼性が要求される各部品の接合にも安
定した高い品質を担保できる。
ーンから振動エネルギーをほぼ均等に伝達し得るように
したので、多点一括溶接においても、各溶接点の接合強
度にばらつきが生じにくい。このため、自動車、電気電
子機器等の高い信頼性が要求される各部品の接合にも安
定した高い品質を担保できる。
【図1】一実施形態の斜視図
【図2】同実施形態の正面図
【図3】同実施形態の一部除去平面図
【図4】同実施形態のチップ配置図
【図5】他の実施形態を示し、(a)はチップの配置
図、(b)は被溶接物の配置図
図、(b)は被溶接物の配置図
【図6】従来例の正面図
U 起振ユニット a 被溶接物(電線) b 被溶接物(バスバー) 1 ホーン 2 溶接ヘッド 2a 締付けナット 3 チップ 4 アンビル 4a 被溶接物案内溝 10 超音波溶接機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B23K 101:38
Claims (4)
- 【請求項1】 超音波溶接による多点一括接続におい
て、その各溶接点を、ホーンの周り円弧状に配置して多
点一括接続を行うことを特徴とする超音波溶接方法。 - 【請求項2】 上記各溶接点のなす円弧の中心をホーン
1の中心Oに一致させたことを特徴とする請求項1記載
の超音波溶接方法。 - 【請求項3】 ホーン1により振動されるチップ3とア
ンビル4の間に複数の被溶接物a、bを介在して、多点
一括接続する超音波溶接機において、 上記アンビル4とチップ3の被溶接物a、bの介在面
を、上記ホーン1周りの円弧状としたことを特徴とする
超音波溶接機。 - 【請求項4】 上記円弧状介在面の中心がホーン1の中
心Oと一致することを特徴とする請求項3記載の超音波
溶接機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8338137A JPH10175083A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 超音波溶接方法及び溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8338137A JPH10175083A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 超音波溶接方法及び溶接機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10175083A true JPH10175083A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18315270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8338137A Pending JPH10175083A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 超音波溶接方法及び溶接機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10175083A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104384702A (zh) * | 2013-08-08 | 2015-03-04 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于使用能量引导器定位算法改进超声波焊接的系统和方法 |
US10005150B2 (en) | 2012-08-03 | 2018-06-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing electronic device |
US20190165533A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-05-30 | Yazaki Corporation | Ultrasonic bonding method of conductor of electric wire, ultrasonic bonding apparatus for conductor of electric wire and electric wire |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338137A patent/JPH10175083A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10005150B2 (en) | 2012-08-03 | 2018-06-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing electronic device |
CN104384702A (zh) * | 2013-08-08 | 2015-03-04 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于使用能量引导器定位算法改进超声波焊接的系统和方法 |
CN104384702B (zh) * | 2013-08-08 | 2016-10-05 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于使用能量引导器定位算法改进超声波焊接的系统和方法 |
US20190165533A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-05-30 | Yazaki Corporation | Ultrasonic bonding method of conductor of electric wire, ultrasonic bonding apparatus for conductor of electric wire and electric wire |
JP2019093444A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-20 | 矢崎総業株式会社 | 電線の導体の超音波接合方法、電線の導体の超音波接合装置および電線 |
CN110011153A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-07-12 | 矢崎总业株式会社 | 电线的导体的超声波接合方法、接合装置及电线 |
US10879661B2 (en) | 2017-11-28 | 2020-12-29 | Yazaki Corporation | Ultrasonic bonding method of conductor of electric wire, ultrasonic bonding apparatus for conductor of electric wire and electric wire |
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