JP2023012704A - 熱カシメ発熱体、熱カシメユニット、および熱カシメ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定台に対する金属チップの位置決めの精度を向上させることができる熱カシメ発熱体を提供する。【解決手段】熱カシメ発熱体１０は、基部１１と棒状部２１とを備える。熱カシメ発熱体１０は第１の通電部と第２の通電部と発熱部２５とを電気的な構成要素として有している。前記第１の通電部は、前記基部１１の第１の部分１１Ａから前記棒状部２１の第１の部分にかけて形成され、前記第２の通電部は、前記基部１１の第２の部分１１Ｂから前記棒状部２１の第２の部分にかけて形成され、前記発熱部２５は前記棒状部２１の先端部に形成され、前記基部１１の第１の部分には、前記固定台４０に形成された第１の凸部４３が挿入される第１の凹部１３が形成されており、前記基部１１において、前記第１の凹部１３の内側面よりも外側の領域にスリットＳが形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、熱カシメ発熱体、熱カシメユニット、および熱カシメ装置に関する。

従来、複数の電極のそれぞれに接する複数の領域に分割するためのスリットが形成されている熱カシメ発熱体が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

再表２０１７／０３７８４７

従来の熱カシメ発熱体は、先端に押圧部が形成された円筒部を有する金属チップを備えており、円筒部の周壁にはスリットが形成されている。金属チップは、円筒部の空洞にホルダの凸部が挿入された状態で、ホルダ（固定台）に固定される。従来の熱カシメ発熱体においては、金属チップの円筒部は、円筒部の軸方向に沿って直線状に延びるスリットにより分割されている。そのため、金属チップの円筒部は変形しやすく、金属チップを固定する際に円筒部の内径が変化してしまうため、ホルダに対する金属チップの位置の精度が低下するという問題が生じていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その目的は、固定台に対する金属チップの位置決めの精度を向上させることができる熱カシメ発熱体、熱カシメユニット、および熱カシメ装置を提供することにある。

本発明の熱カシメ発熱体は、第１の電極および第２の電極を有する固定台との当接面を有する基部と、前記基部から延び出した棒状部とを備える熱カシメ発熱体であって、前記熱カシメ発熱体は、前記固定台に固定された状態で前記第１の電極と電気的に接続される第１の通電部と、前記固定台に固定された状態で前記第２の電極と電気的に接続される第２の通電部と、前記第１の通電部および前記第２の通電部と電気的に接続される発熱部と、を電気的な構成要素として有し、前記第１の通電部は、前記基部の第１の部分から前記棒状部の第１の部分にかけて形成され、前記第２の通電部は、前記基部の第２の部分から前記棒状部の第２の部分にかけて形成され、前記発熱部は前記棒状部の先端部に形成され、前記基部の第１の部分には、前記固定台に形成された第１の凸部が挿入される第１の凹部が形成されており、前記第１の通電部と前記第２の通電部とを分断するスリットが、前記棒状部の先端部から前記基部の前記当接面にかけて形成され、該スリットは、前記第１の部分に形成された前記第１の凹部の外側の領域において前記当接面に露出している。

「第１の凹部の外側の領域」とは、前記当接面内における方向であり、例えば第１の凹部が円形であるならば、半径方向の外側となる向きのことをいう。スリットは、第１の凹部の外側の領域に露出し、第１の凹部を迂回するように設けられている。

前記棒状部は、前記固定台から離れる向きに前記第１の凹部の側から直線状に延びる空洞を有しており、前記スリットは、前記棒状部において、前記空洞に沿って前記棒状部の長手方向に延びる第１の領域と、前記基部において、前記第１の凹部を迂回するように前記基部の厚み方向に延びる第２の領域と、を有していてもよい。

前記スリットの前記第２の領域は、前記第１の領域から続く領域であって、前記基部における前記棒状部の側の第１の面から反対側の第２の面である前記当接面の側に向かって延びる接続領域と、前記接続領域から続き、前記第１の凹部から離れた位置において延在するように形成され、前記第２の面に露出する端部領域とを有していてもよい。

前記基部には、前記熱カシメ発熱体と前記固定台とを結合するための結合部材が挿入される第１の孔および第２の孔が、前記基部の第１の部分に形成された前記第１の凹部の両側にそれぞれ形成されており、前記スリットの前記端部領域は、前記第１の凹部と前記第１の孔の間の領域、または、前記第１の凹部と前記第２の孔の間の領域に露出するように形成されていてもよい。

前記第１の孔および前記第２の孔のいずれか一方に、前記固定台に形成された第２の凸部が挿入される第２の凹部が形成されていてもよい。

前記第１の孔および第２の孔は、前記棒状部の軸方向に沿った方向に延びていてもよい。

前記第１の領域は、前記棒状部の軸方向に沿って直線状に形成され、前記棒状部の先端部付近では前記軸方向に交差する方向に分岐していてもよい。

前記棒状部の外径は、前記基部から遠いほど小さくてもよい。

前記基部には、前記発熱部に一端が固定され他端が前記固定台まで延びる熱電対を通すための貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、一端が前記基部の前記当接面の側に露出し、他端が前記基部の前記当接面の反対側の第１の面において前記発熱部側に向かって露出していてもよい。

前記基部と前記棒状部は一体的に形成されていてもよい。

前記基部は、前記第１の凹部と前記棒状部の空洞とを接続する中間孔を有し、前記第１の凹部、前記中間孔、および前記空洞が、前記発熱部を冷却するための冷却媒体が流れる通路を形成していてもよい。

本発明の熱カシメユニットは、上記記載の熱カシメ発熱体と、第１の電極部および第２の電極部を有し前記熱カシメ発熱体が固定される固定台と、を備え、前記第１の電極部に、前記熱カシメ発熱体の前記第１の凹部に挿入される第１の凸部が形成されている。

前記固定台は、前記棒状部の軸方向に直交する方向に延在する支持面を有し、前記基部が、前記棒状部の軸方向に直交する方向に延在する当接面を有していてもよい。前記熱カシメ発熱体は、前記支持面に前記当接面が面するように前記固定台に固定されてもよい。

本発明の熱カシメ装置は、上記記載の複数の前記熱カシメユニットを備え、複数の前記熱カシメユニットは、それぞれの前記発熱部の位置が対象物の形状に対応するように配置されている。

本発明の熱カシメ装置は、前記熱カシメ発熱体および前記固定台に電流を流す電源をさらに備えていてもよい。

本発明によれば、固定台に対する金属チップの位置決めの精度を向上させることができる熱カシメ発熱体、熱カシメユニット、および熱カシメ装置を提供できるという効果を奏する。

熱カシメ装置を示す斜視図である。 熱カシメユニットを示す斜視図である。 熱カシメユニットの構成および冷却風の通路を説明するための模式的な断面図である。 電極ベースに取り付けられた電極を示す斜視図である。 熱カシメ発熱体および固定台を示す斜視図である。 熱カシメ発熱体および固定台を示す断面図である。 熱カシメ発熱体の断面図である。 熱カシメ発熱体を基部側から見た斜視図である。 スリットの領域を説明するための模式図である。 熱カシメ発熱体によるカシメ工程を説明するための断面図である。 熱カシメ装置の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に説明する具体的な構造に限定されるものではなく様々に変更可能である。図面では、熱カシメ発熱体の発熱部が下向きとなるような方向で装置および部品等が描かれており、便宜上、上、下、左、右といった方向を示す用語を用いるが、これらの用語は本発明を限定する意図で使用されるものではない。

図１は、熱カシメ装置を示す斜視図である。図２は、熱カシメユニットを示す斜視図である。図３は、熱カシメユニットの構成および冷却風の通路を説明するための模式的な断面図である。図４は、電極ベースに取り付けられた電極を示す斜視図である。図５は、熱カシメ発熱体および固定台を示す斜視図である。図６は、熱カシメ発熱体および固定台を示す断面図である。図７は、熱カシメ発熱体の断面図である。図８は、熱カシメ発熱体を基部側から見た斜視図である。図９は、スリットの領域を説明するための模式図である。図１０は、熱カシメ発熱体によるカシメ工程を説明するための断面図である。図１１は、熱カシメ装置の構成を示すブロック図である。

［装置の構成］
本実施形態の熱カシメ装置１は、図１および図１１に示すように複数の熱カシメユニット２と、各熱カシメユニット２に電圧を印加するための電源デバイス３ａと、各熱カシメユニット２に冷却風を供給する冷却風供給デバイス３ｂと、各部の動作を制御する制御回路３ｃとを備えている。

各熱カシメユニット２は、熱カシメ発熱体１０を有している。熱カシメ発熱体１０は先端の発熱部２５が発熱することによって対象部品の樹脂部分を変形させ、他の部品に結合する膨大部を形成する。

図１の例では、４つの熱カシメユニット２が設けられているが、熱カシメユニット２の数や配置位置は、熱カシメを行う必要のある箇所の数や対象部品の形状に応じて適宜変更可能である。当然ながら、複数の熱カシメユニット２が三次元的に配置されていてもよい。

熱カシメユニット２は、図２および図３に示すように、熱カシメ発熱体１０と、固定台４０と、固定部品６０と、熱電対ユニット８０とを備えている。本実施形態の熱カシメ装置１の特徴の１つは熱カシメ発熱体１０のスリットＳの形状であるが、まず、装置の全体的な構成について説明する。

固定台４０は、熱カシメ発熱体１０が取り付けられる部材である。固定台４０自体は、固定部品６０に取り付けられている。固定台４０は、第１の電極４１Ａと、第２の電極４１Ｂと、ベース部材４８と、電極カバー５１とを有している。以下の説明では、第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂを区別することなく単に電極４１と記載することもある。

第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂは、図４（ａ）に示すように、いずれも略Ｌ字型に形成された金属製の部材である。第１の電極４１Ａと第２の電極４１Ｂとは電気的に短絡しないように互いに離れて配置されている。第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂのそれぞれには、他端が電源デバイス３ａに電気的に接続されたケーブル端子５５が接続される。

第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂは、電極カバー５１によって覆われる平坦な取付け面４７を有している。電極カバー５１は、例えば樹脂などの絶縁性材料で形成された、略直方体形状の部材である。電極カバー５１は、例えば不図示の固定ボルトによって固定されてもよい。本実施形態では、１本の固定ボルトによって、電極カバー５１が第１の電極４１Ａに固定される。

電極カバー５１には、熱電対ユニット８０の配線８３を通すための凹部５１ｓが形成されている。凹部５１ｓは、スリットＳの切込み方向（図２の前後方向）に平行に延びている。

第１の電極４１Ａは、熱カシメ発熱体１０が取り付けられる平坦な支持面４２を有している。図４に示すように、支持面４２には、円筒状の凸部（第１の凸部）４３が形成され、凸部４３は支持面４２から突出している。支持面４２には、また、後述する固定ボルトＢの先端が挿入されるネジ孔４２ｈも形成されている。

凸部４３は、後述する第１の通電部１１Ａの凹部（第１の凹部）１３に挿入される部位である（図６も参照）。凸部４３が凹部１３に入りやすいように、凸部４３の先端外周部には環状のテーパ面４３ｓが形成されていることが好ましい。凸部４３の突出量は、熱カシメ発熱体１０が固定台４０に取り付けられた状態で、凸部４３が凹部１３の底面に接触しない程度であることが好ましい。

凸部４３の内部には貫通孔４３ｈが形成されている。貫通孔４３ｈは、熱カシメ発熱体１０の発熱部２５を冷却するための冷却風が通る通路である。図３に模式的に示されているように、冷却風の通路Ｐｃは、固定部品６０の内部の通路、ベース部材４８の内部の通路、第１の電極４１Ａの内部の通路、および熱カシメ発熱体１０の内部の通路によって構成されている。

第２の電極４１Ｂは、熱カシメ発熱体１０が取り付けられる平坦な支持面４４を有している。支持面４４には、円筒状の凸部（第２の凸部）４５が形成され、凸部４５は支持面４４から突出している。凸部４５の内部には、固定ボルトＢの先端が挿入されるネジ孔４５ｈが形成されている。凸部４５は、後述する第２の通電部１１Ｂの凹部（第２の凹部）１７に挿入される部位である。凸部４５が凹部１７に入りやすいように、凸部４５の先端部外周には環状のテーパ面４５ｓが形成されていることが好ましい。

第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂの側面は、図２に示すように、絶縁性部材４９によって覆われている。本実施形態においては、第１の電極４１Ａと第２の電極４１Ｂとが隣接して配置されている。第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂは、絶縁性部材４９によって側面が覆われるとともに電極カバー５１によって下面側の一部が覆われている。そのため、例えば何らかの部材が意図せず第１の電極４１Ａと第２の電極４１Ｂとに接触し、電極同士が短絡することが防止される。

［熱カシメ発熱体１０の構造］
続いて、熱カシメ発熱体１０の構造について説明する。図５～図８等に示すように、熱カシメ発熱体１０は、基部１１と、棒状部２１とを有し、基部１１から棒状部２１にかけてスリットＳが形成されている。熱カシメ発熱体１０は金属材料で形成されている。基部１１および棒状部２１は、単一の部材として一体的に形成されていてもよいし、別々の部品で構成されていてもよい。

基部１１は、全体として直方体形状に形成されている。具体的には、図５の左右方向に延在する細長い直方体形状に形成されている。基部１１の上面１１ａおよび下面１１ｂはいずれも一例として平坦面である。基部１１の左右両側には、固定ボルトＢが通される貫通孔１１ｈがそれぞれ形成されている。基部１１は、スリットＳによって分割されており、一方が第１の通電部１１Ａであり、他方が第２の通電部１１Ｂである。

基部１１の上面１１ａには、第１の電極４１Ａの凸部４３が嵌り込む凹部１３（図６～図８を参照）が形成されている。凹部１３は、円柱状に彫り込まれた窪みである。基部１１の内部には、棒状部２１の内部の空洞２１ｈと凹部１３とを接続する中間孔１４が形成されている。凹部１３、中間孔１４および空洞２１ｈはいずれも円柱形状の空間であってもよく、かつ、凹部１３、中間孔１４および空洞２１ｈは同軸に形成されていてもよい。限定されるものではないが、空洞２１ｈの内径が中間孔１４の内径よりも小さく、中間孔１４の内径が凹部１３の内径よりも小さくなるように、凹部１３、中間孔１４および空洞２１ｈの内径が決定されていてもよい。

別の構成としては、空洞２１ｈは、例えば、棒状部２１の第１の部分２１ａ、第２の部分２１ｂ、第３の部分２１ｃおよび第４の部分２１ｄ（詳細下記）の外径に合わせて、段状に、先端側ほど内径が徐々に小さくなっていく形状であってもよい。段状に限らず、空洞２１ｈの内周面はテーパ状に形成さていてもよい。

図６から理解されるように、熱カシメ発熱体１０が第１の電極４１Ａおよび第２の電極４１Ｂに取り付けられると、基部１１の上面１１ａが、第１の電極４１Ａの支持面４２と第２の電極４１Ｂの支持面４４とに面接触する。これにより、第１の電極４１Ａと第１の通電部１１Ａとが電気的に接続され、第２の電極４１Ｂと第２の通電部１１Ｂとが電気的に接続される。

棒状部２１は、基部１１の下面１１ｂに設けられ、基部１１から離れる向きに延び出している。棒状部２１は一例として円筒状である。棒状部２１の周壁は、基端側から先端側に向かって厚みが徐々に減少していくように形成されていてもよい。具体的には、棒状部２１は、第１の部分２１ａ、第２の部分２１ｂ、第３の部分２１ｃおよび第４の部分２１ｄを有している。

第１の部分２１ａ、第２の部分２１ｂ、第３の部分２１ｃおよび第４の部分２１ｄの外径は段階的に小さくなっている。なお、棒状部２１は、外径の異なる部分が２つのみもしくは３つのみ形成された形状であってもよい。また、棒状部２１は、外径の異なる部分が５つ以上形成されたものであってもよい。また、棒状部２１は、側壁の厚みが先端側にいくにつれて連続的に薄くなっていくように形成されていてもよい。

棒状部２１の先端には発熱部２５が形成されている。発熱部２５は、略半円状に窪んだカップ状の形状を有する。発熱部２５が発熱する原理は下記の通りである。すなわち、本実施形態では、棒状部２１の大部分にわたってスリットＳが形成されており、棒状部２１が、第１の部位と第２の部位とに分割されている。したがって、第１の電極４１Ａからの電流が、基部１１の第１の通電部１１Ａおよび棒状部２１の第１の部位を経由して発熱部２５に向かって流れ、棒状部２１の第２の部位および基部１１の第２の通電部１１Ｂを経由して第２の電極４１Ｂに戻る回路が構成される。発熱部２５は金属が薄く加工された部位（発熱部２５は、棒状部２１の側壁の厚みと比較して薄く形成されている）であるので、抵抗要素として機能し通電時に発熱する。

発熱部２５の具体的な形状や、通電時にどの程度の温度まで発熱する設計とするか等については、熱カシメの対象部品の材質や形状に応じて適宜設計されればよい。

図６に示すように、熱カシメ発熱体１０は、第１の通電部１１Ａが第１の電極４１Ａに電気的に接続され、第２の通電部１１Ｂが第２の電極４１Ｂに電気的に接続されるように固定台４０に対して固定される。熱カシメ発熱体１０が正常な向きと異なる向きで取り付けられることを防止するため、一例として、固定台４０の一方のネジ孔４５ｈの周辺構造と他方のネジ孔４２ｈの周辺構造とが非対称形状に設けられていることが好ましい（本実施形態では、一方のネジ孔４５ｈの箇所のみに凸部４５が形成されている。また、これに対応して、基部１１の貫通孔１１ｈの一方のみに凸部４５に相補的な形状の凹部１７が形成されている）。これにより、熱カシメ発熱体１０は逆向きの状態で固定台４０に対して固定できなくなるため、作業者が熱カシメ発熱体１０を誤った向きで取り付けてしまうことを防止することができる。

熱カシメユニット２による熱カシメ（加締め）動作について図１０を参照しながら簡単に説明する。図１０は、プラスチック製の対象部品１０１の溶着ボス１０１ａが被固定物１０２に固定される状態を示している。

溶着ボス１０１ａが被固定物１０２の固定孔１０２ｈに挿入された状態で、熱カシメ発熱体１０の棒状部２１が溶着ボス１０１ａに向かって移動する。熱カシメ発熱体１０に電圧が印加され発熱部２５が発熱した状態で、発熱部２５が溶着ボス１０１ａに対して押し付けられる。これにより溶着ボス１０１ａの先端が溶融して変形し、ボス先端に膨大部が形成され、その結果、対象部品１０１が被固定物１０２に固定される。

上記行程によって熱カシメが行われた後、棒状部２１の内部の空洞２１ｈに冷却風が送り込まれ、発熱部２５およびその周辺部が冷却される。

［スリットＳについて］
スリットＳは、棒状部２１の空洞２１ｈに送り込まれた冷却風を棒状部２１の両側から逃がすためのものである。加えて、スリットＳは、基部１１を第１の通電部１１Ａと第２の通電部１１Ｂとに分割し、かつ、棒状部２１を第１の部位と第２の部位とに分割する。

さて、図６および図７のような断面図で見たときのスリットＳの形状としては、本実施形態のように一部が湾曲した形状ではなく、１本の直線的な形状も考えられる。しかしながら、この場合、スリットが、棒状部２１側から基部１１の上面１１ａまでまっすぐに延び、その結果、スリットと凹部１３とがつながる。凹部１３の形状の精度は、熱カシメ発熱体１０の固定台４０に対する取付けの位置の精度を確保するために重要であり、凹部１３は変形し難いことが望ましい。

そこで、本実施形態では、スリットＳは、基部１１の凹部１３に接しないように一部が湾曲した形状に形成されている。以下、スリットＳについて詳細に説明する。

スリットＳは、図９に模式的に示されているように、第１の領域Ｓ１、第２の領域Ｓ２を含む。第２の領域Ｓ２は、さらに、第１の領域Ｓ１に近い側から順に、領域Ｓ２－１、領域Ｓ２－２、領域Ｓ２－３および領域Ｓ２－４に区分される（領域Ｓ２－１および領域Ｓ２－２が特許請求の範囲の接続領域に対応し、領域Ｓ２－４が端部領域に対応する）。

第１の領域Ｓ１は、棒状部２１のほぼ全長にわたって直線的に形成されている。限定されるものではないが、第１の領域Ｓ１は、棒状部２１の先端部付近で、径方向に分岐していてもよい。このように分岐している理由は発熱部２５を均一に冷却するためである。分岐部分の形状は、発熱部２５の冷却の特性に基づき適宜変更されてもよい。

領域Ｓ２－１は、基部１１の下面１１ｂから、基部１１の厚み方向に沿って直線的に延びている。領域Ｓ２－２は、領域Ｓ２－１から続く領域であって、凹部１３を迂回するように湾曲している。領域Ｓ２－２は、具体的には、略四分の一円弧形状に形成されていてもよい。

領域Ｓ２－３は、領域Ｓ２－２から続く領域であって、基部１１の厚み方向に略直交する方向（左右方向）に延びている。領域Ｓ２－４は、領域Ｓ２－３から続く領域であって、基部の１１の厚み方向に沿って直線的に延びて基部１１の上面１１ａまで続いている。領域Ｓ２－４は、図６に示すように、具体的には、凹部１３と貫通孔１１ｈとの間において上面１１ａに露出するように形成されている。

なお、スリットＳはどのような製造工程で形成されてもよい。一例として、基部１１と棒状部２１とが一体に形成された金属部品を、ワイヤーカットやエンドミル等の加工機によって加工し、スリットＳが形成されてもよい。

上記のような構造により、スリットＳ（特に第２の領域Ｓ２）は、基部１１の凹部１３に接することなく、凹部１３の内側面よりも外側の領域に形成されている。このような構成によれば、図８に示すように、凹部１３を取り囲むリング状の領域１１ｍにおいて基部１１の部材が存在することとなるので、熱カシメ発熱体１０を固定台４０に固定する際に凹部１３の形状が変形しにくい。したがって、熱カシメ発熱体１０の電極に対する取付け位置の精度が向上する。

［熱電対ユニット８０について］
熱電対ユニット８０は、図２に示すように、温度検出部８５と、配線８３と、雄コネクタ８１と雌コネクタ８２とを有する。熱電対ユニット８０は、熱カシメ発熱体１０の発熱部２５付近の温度を測定するためのものである。

温度検出部８５は、熱カシメ発熱体１０の棒状部２１の先端外周部に取り付けられる。温度検出部８５は、レーザー溶接等を用いて棒状部２１に固定されてもよい。配線８３は、温度検出部８５から雄コネクタ８１まで延びている。配線８３は、棒状部２１の外周部に沿って、棒状部２１の長手方向に配置されている。

本実施形態では、基部１１に通し孔１１ｔが形成されており、配線８３はこの通し孔１１ｔに通される。通し孔１１ｔは、具体的には、基部１１の厚み方向に直線的に延びる孔であり、一端が基部１１の下面１１ｂに露出し、他端はスリットＳの内部に露出している。好ましくは、通し孔１１ｔは、図９に示すように、領域Ｓ２－４の下方に位置していることが好ましい。

通し孔１１ｔが領域Ｓ２－４の下方に位置している場合、下面１１ｂ側から通し孔１１ｔに挿入された配線８３（またはその逆方向に挿入された配線８３）がそのまま領域Ｓ２－４側（逆方向の場合には下面１１ｂ側）に引き出されるので、配線８３を通す際の作業が容易である。また、ドリル等の加工機で通し孔１１ｔを形成しやすいという利点もある。

配線８３は、基部の下面１１ｂから通し孔１１ｔに挿入され、スリットＳ内を通って基部１１の側面から図２における右方向へと引き出される。そして、配線８３は、電極カバー５１の凹部５１ｓ内を通過するように配置される。雄コネクタ８１を雌コネクタ８２に挿入することによって、温度検出部８５における検出結果に基づき、制御回路３ｃが発熱部２５の温度を検出可能となる。

以上説明した本実施形態の熱カシメ発熱体１０によれば、スリットＳが基部１１の凹部１３に接しないように、スリットＳの一部が凹部１３よりも外側の領域に形成されている。そのため、上述したように、凹部１３を取り囲む領域１１ｍ（図８参照）において基部１１の部材が存在することとなり、熱カシメ発熱体１０を固定台４０に固定する際に凹部１３の形状が変形しにくくなる。その結果、熱カシメ発熱体１０の電極に対する取付け位置の精度が向上する。このような構成によれば、凸部４３と凹部１３を高いはめあい公差で嵌め合わせることができる。具体的な寸法は特に限定されるものではないが、例えば、直径８ｍｍの凸部４３は、－０．０１３ｍｍ～－０．０２８ｍｍ程度の公差で形成されてもよく、凹部１３は、＋０．０１５ｍｍ～－０．０００ｍｍ程度の公差で形成されていてもよい。

熱カシメ発熱体１０を固定するための固定ボルトＢの挿入方向は、熱カシメ発熱体１０の押圧方向（図１、図２の上下方向）と平行な方向である。仮に、例えば図２の状態の固定台４０に対して、熱カシメ発熱体１０を下方から取り付け、固定ボルトＢを横方向（左右方向）に挿入する構成の場合、熱カシメ発熱体１０の横方向に固定ボルトＢを締めたり緩めたりするスペースが必要となる。したがって、熱カシメ発熱体１０を密集させて配置させることが難しい。

これに対して、本実施形態の構成によれば、熱カシメ発熱体１０の発熱部２５側から固定ボルトＢにアクセスすることができるので、それぞれの熱カシメ発熱体１０を互いに隣接させて配置することができる。このような構成は、複数の熱カシメ発熱体１０を密集させて配置可能なことから、例えば複雑な形状の対象製品を熱カシメする際に有利である。

また、本実施形態の構成によれば、熱カシメ発熱体１０の基部１１が固定台４０の平坦な支持面４２、４４に固定される。支持面４２、４４は棒状部２１の軸方向に直交する方向に形成されているので、熱カシメを行う際に熱カシメ発熱体１０に加わる軸方向の力を、固定台４０の支持面４２、４４で安定的に受けることができる。

本実施形態では、棒状部２１の外径が先端側に向かって段階的に小さくなっている。また、棒状部２１は、側壁の厚みが先端側に向かって徐々に薄くなるように形成されている。このような形状は、棒状部２１の剛性を確保するのに有利である他に、次のような作用効果を奏する。棒状部２１の側壁の厚みが薄くなると、その部分の断面積が低減し、電気的な抵抗が増加する。したがって、棒状部２１の根元側ほど抵抗が小さく、先端側ほど抵抗が大きくなる。

そのため、通電時に棒状部２１に発生する熱を段階的に分散させることができる。また、もっとも高温になる棒状部２１の先端付近（例えば発熱部２５および第４の部分２１ｄ）は肉厚が薄いので冷却風によって迅速に冷却される。

なお、以上説明した本実施形態における課題解決の原理は、棒状部２１からのスリットＳの一部が、凹部１３に接しないように迂回させて形成されている点にある。したがって、スリットＳの一部が凹部１３を迂回している形状である限り、様々な形状を採用可能である。例えば、スリットＳの第２の領域で円弧状の湾曲部に変えて、直線的なスリットが複数形成されてよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、装置の全部または一部は、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１ 熱カシメ装置
２ 熱カシメユニット
１０ 熱カシメ発熱体
１１ 基部
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１１Ａ 第１の通電部
１１Ｂ 第２の通電部
１１ｈ 貫通孔
１１ｍ 領域
１１ｔ 通し孔
１３ 第１の凹部
１４ 中間孔
１７ 第２の凹部
２１ 棒状部
２１ｈ 空洞
２５ 発熱部
４０ 固定台
４１Ａ 第１の電極
４１Ｂ 第２の電極
４２ 支持面
４３ 第１の凸部
４４ 支持面
４５ 第２の凸部
４７ 取付け面
４８ ベース部材
４９ 絶縁性部材
５１ 電極カバー
５１ｓ 凹部
５５ ケーブル端子
６０ 固定部品
８０ 熱電対ユニット
８１ 雄コネクタ
８２ 雌コネクタ
８３ 配線
８５ 温度検出部
１０１ 対象部品
１０１ａ 溶着ボス
１０２ 被固定物
１０２ｈ 固定孔
Ｐｃ 通路
Ｓ スリット

Claims (15)

1. 第１の電極および第２の電極を有する固定台との当接面を有する基部と、前記基部から延び出した棒状部とを備える熱カシメ発熱体であって、
   前記熱カシメ発熱体は、
   前記固定台に固定された状態で前記第１の電極と電気的に接続される第１の通電部と、
   前記固定台に固定された状態で前記第２の電極と電気的に接続される第２の通電部と、
   前記第１の通電部および前記第２の通電部と電気的に接続される発熱部と、
   を電気的な構成要素として有し、
   前記第１の通電部は、前記基部の第１の部分から前記棒状部の第１の部分にかけて形成され、
   前記第２の通電部は、前記基部の第２の部分から前記棒状部の第２の部分にかけて形成され、
   前記発熱部は前記棒状部の先端部に形成され、
   前記基部の第１の部分には、前記固定台に形成された第１の凸部が挿入される第１の凹部が形成されており、
   前記第１の通電部と前記第２の通電部とを分断するスリットが、前記棒状部の先端部から前記基部の前記当接面にかけて形成され、該スリットは、前記第１の部分に形成された前記第１の凹部の外側の領域において前記当接面に露出している、
   熱カシメ発熱体。
2. 前記棒状部は、前記固定台から離れる向きに前記第１の凹部の側から直線状に延びる空洞を有しており、
   前記スリットは、
   前記棒状部において、前記空洞に沿って前記棒状部の長手方向に延びる第１の領域と、
   前記基部において、前記第１の凹部を迂回するように前記基部の厚み方向に延びる第２の領域と、
   を有する、請求項１に記載の熱カシメ発熱体。
3. 前記スリットの前記第２の領域は、
   前記第１の領域から続く領域であって、前記基部における前記棒状部の側の第１の面から反対側の第２の面である前記当接面の側に向かって延びる接続領域と、
   前記接続領域から続き、前記第１の凹部から離れた位置において延在するように形成され、前記第２の面に露出する端部領域と、
   を有する、請求項２に記載の熱カシメ発熱体。
4. 前記基部には、前記熱カシメ発熱体と前記固定台とを結合するための結合部材が挿入される第１の孔および第２の孔が、前記基部の第１の部分に形成された前記第１の凹部の両側にそれぞれ形成されており、
   前記スリットの前記端部領域は、前記第１の凹部と前記第１の孔の間の領域、または、前記第１の凹部と前記第２の孔の間の領域に露出するように形成されている、
   請求項３に記載の熱カシメ発熱体。
5. 前記第１の孔および前記第２の孔のいずれか一方に、前記固定台に形成された第２の凸部が挿入される第２の凹部が形成されている、請求項４に記載の熱カシメ発熱体。
6. 前記第１の孔および第２の孔は、前記棒状部の軸方向に沿った方向に延びている、請求項４または５に記載の熱カシメ発熱体。
7. 前記第１の領域は、前記棒状部の軸方向に沿って直線状に形成され、前記棒状部の先端部付近では前記軸方向に交差する方向に分岐している、請求項２から６のいずれか一項に記載の熱カシメ発熱体。
8. 前記棒状部の外径は、前記基部から遠いほど小さい、請求項１から７のいずれか一項に記載の熱カシメ発熱体。
9. 前記基部には、前記発熱部に一端が固定され他端が前記固定台まで延びる熱電対を通すための貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔は、一端が前記基部の前記当接面の側に露出し、他端が前記基部の前記当接面の反対側の第１の面において前記発熱部側に向かって露出している、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の熱カシメ発熱体。
10. 前記基部と前記棒状部は一体的に形成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の熱カシメ発熱体。
11. 前記基部は、前記第１の凹部と前記棒状部の空洞とを接続する中間孔を有し、
    前記第１の凹部、前記中間孔、および前記空洞が、前記発熱部を冷却するための冷却媒体が流れる通路を形成している、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の熱カシメ発熱体。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の熱カシメ発熱体と、
    第１の電極部および第２の電極部を有し前記熱カシメ発熱体が固定される固定台と、
    を備え、
    前記第１の電極部に、前記熱カシメ発熱体の前記第１の凹部に挿入される第１の凸部が形成されている、
    熱カシメユニット。
13. 前記固定台は、前記棒状部の軸方向に直交する方向に延在する支持面を有し、
    前記基部が、前記棒状部の軸方向に直交する方向に延在する当接面を有し、
    前記熱カシメ発熱体は、前記支持面に前記当接面が面するように前記固定台に固定される、
    請求項１２に記載の熱カシメユニット。
14. 請求項１２または１３に記載の前記熱カシメユニットを複数備え、
    複数の前記熱カシメユニットは、それぞれの前記発熱部の位置が対象物の形状に対応するように配置されている、熱カシメ装置。
15. 前記熱カシメ発熱体および前記固定台に電流を流す電源をさらに備える、
    請求項１４に記載の熱カシメ装置。
    
    

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