JPH07314161A - 超音波接合方法 - Google Patents
超音波接合方法Info
- Publication number
- JPH07314161A JPH07314161A JP14212094A JP14212094A JPH07314161A JP H07314161 A JPH07314161 A JP H07314161A JP 14212094 A JP14212094 A JP 14212094A JP 14212094 A JP14212094 A JP 14212094A JP H07314161 A JPH07314161 A JP H07314161A
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- JP
- Japan
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- joined
- joining
- vibrator
- ultrasonic
- chip
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- 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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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｔ形及び突合せ接合を超音波接合で行う。
【構成】 テーパー付き振動子チップとテーパー付きカ
ーラ間に被接合部材を入れ、テーパー付きカーラで締め
付け固定し、他の被接合部材と超音波接合を行うことに
よってＴ形及び突合せ接合が行え、バスバーを分割成形
し製作できる。
ーラ間に被接合部材を入れ、テーパー付きカーラで締め
付け固定し、他の被接合部材と超音波接合を行うことに
よってＴ形及び突合せ接合が行え、バスバーを分割成形
し製作できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波振動を利用して金
属材料を接合する超音波接合方法に関する。
属材料を接合する超音波接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波振動を利用して２枚の金属板を溶
接接合する超音波接合技術は、現在かなり広く工業界に
用いられている。この方法は第４図に示すようにアンビ
ル１上に積層載置された２枚の金属板のうち下部金属板
２をアンピル１に固定し、上部金属板３を超音波振動子
４により矢印Ａ−Ａ方向に振動させ、摩擦熱により発熱
させて接合するものである。このとき上部金属板３は荷
重５が付加された横振動棒６により、チップ７を介して
下部金属板２に押圧されており、横振動棒６は超音波発
信器８により超音波振動子４を介して超音波振動されて
いる。同じように、Ｔ形接合の場合も被接合部材をＬ形
状にしたり鍔を設け、重ね合わせ接合で行っている。
一方、バスバー製作ではバー部とタブ部とを一体成形
し、タブ部を曲げ加工し製作していた。
接接合する超音波接合技術は、現在かなり広く工業界に
用いられている。この方法は第４図に示すようにアンビ
ル１上に積層載置された２枚の金属板のうち下部金属板
２をアンピル１に固定し、上部金属板３を超音波振動子
４により矢印Ａ−Ａ方向に振動させ、摩擦熱により発熱
させて接合するものである。このとき上部金属板３は荷
重５が付加された横振動棒６により、チップ７を介して
下部金属板２に押圧されており、横振動棒６は超音波発
信器８により超音波振動子４を介して超音波振動されて
いる。同じように、Ｔ形接合の場合も被接合部材をＬ形
状にしたり鍔を設け、重ね合わせ接合で行っている。
一方、バスバー製作ではバー部とタブ部とを一体成形
し、タブ部を曲げ加工し製作していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち超
音波接合では、平坦な金属板同士の重ね合わせ接合は可
能であるが、Ｔ形接合で長い被接合部材をＬ形状や鍔を
設けずに接合することは加圧力や超音波振動を正確に伝
えることが出来ないので不可能である。一方、バスバー
製作においては丈夫で、信頼性が高く、安価で高密度の
バー部とタブ部の接合方法がなかったため、バー部とタ
ブ部とを一体成形し、タブ部を曲げ加工し製作していた
ため、設計の複雑さ、金型の非汎用性と高額化、材料の
歩留まりの悪さ等でコスト高になるという問題があっ
た。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、Ｔ
形接合で長い被接合部材をＬ形状や鍔を設けずに超音波
接合を行うことができる簡単で低コストの超音波接合方
法を提供することを目的とする。
音波接合では、平坦な金属板同士の重ね合わせ接合は可
能であるが、Ｔ形接合で長い被接合部材をＬ形状や鍔を
設けずに接合することは加圧力や超音波振動を正確に伝
えることが出来ないので不可能である。一方、バスバー
製作においては丈夫で、信頼性が高く、安価で高密度の
バー部とタブ部の接合方法がなかったため、バー部とタ
ブ部とを一体成形し、タブ部を曲げ加工し製作していた
ため、設計の複雑さ、金型の非汎用性と高額化、材料の
歩留まりの悪さ等でコスト高になるという問題があっ
た。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、Ｔ
形接合で長い被接合部材をＬ形状や鍔を設けずに超音波
接合を行うことができる簡単で低コストの超音波接合方
法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、振動方向の垂直方向かつ外面にテーパーが
成形された振動子チップに被接合部材を嵌入し、上記振
動子チップと接合部材の外周に、内面にテーパーが成形
されたカーラを設け、上記振動子チップと被接合部材を
上記カーラで締め付け固定し、上記振動子チップを超音
波振動させて被接合部材と被接合部材を接合することを
特徴としたものである。
するために、振動方向の垂直方向かつ外面にテーパーが
成形された振動子チップに被接合部材を嵌入し、上記振
動子チップと接合部材の外周に、内面にテーパーが成形
されたカーラを設け、上記振動子チップと被接合部材を
上記カーラで締め付け固定し、上記振動子チップを超音
波振動させて被接合部材と被接合部材を接合することを
特徴としたものである。
【０００５】
【作用】上記の方法によると、振動子チップには振動方
向の垂直方向かつ外面にテーパーが成形されているの
で、振動子チップに嵌入された被接合部材らの外周を、
内面にテーパーが成形されたカーラにより締め付け固定
することにより、被接合部材に接合時の加圧と振動を効
率良く伝えることができ、振動子チップを超音波振動さ
せることにより、超音波接合が可能となる。
向の垂直方向かつ外面にテーパーが成形されているの
で、振動子チップに嵌入された被接合部材らの外周を、
内面にテーパーが成形されたカーラにより締め付け固定
することにより、被接合部材に接合時の加圧と振動を効
率良く伝えることができ、振動子チップを超音波振動さ
せることにより、超音波接合が可能となる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明に係わる超音波接合法の一実施
例を図面を参照して説明する。第１図に本実施例の装
置、第２図に第１図の部分断面を示す。符号２８は超音
波溶接機の振動子を示し、振動子３０の先端には横振動
棒１５が固着されていて、横振動棒１５の先端には振動
子チップ２９が嵌合されている。振動子チップ２９には
溝Ａ３３が成形されており、その溝Ａ３３に非接触の状
態でレバーＡ２０が配設されており、そのレバーＡ２０
は両ロットシリンダー２１の一端に固定されている。振
動子チップ２９には被接合部材Ａ２６が振動子チップ２
９の先端面より１ミリ突き出た状態で嵌入されており、
振動子チップ２９と被接合部材Ａ２６の外周に、内面に
テーパー３５が成形されたカーラ２８が設けられてい
る。カーラ２８には溝Ｂ３４が成形されており、その溝
Ｂ３４に非接触の状態でレバーＢ２４が配設されてお
り、そのレバーＢ２４は両ロッドシリンダー２１のロッ
ドＢ２３に固定され且つロッドＢ２３の外周にバネＢ２
２が配設されている。両ロッドシリンダー２１のロッド
Ａ１８の外周にバネＡ１９を配設して、ロッドＡ１８は
取付台１７に固定されている。振動子チップ２９と被接
合部材Ａ２６を両ロッドシリンダー２１によってカーラ
２８で締め付け、被接合部材Ａ２６を加圧し固定する。
両ロッドシリンダー２１で締め付け後、両ロッドシリン
ダー２１の両端の動作圧力解放時にバネＡ１９、バネＢ
２２によりレバーＡ２０、レバーＢ２４が溝Ａ３３、溝
Ｂ３４に対し非接触の状態になるよう設定されている。
被接合部材Ｂ２５はアンビル２７に固定されている。次
に、上記のように構成された装置を用いて長い被接合部
材をＬ形状や鍔を設けずに被接合部材とＴ形超音波接合
する方法について説明する。例えば被接合部材が板厚
０．８ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍのタフピッチ銅板
と被接合部材が板厚０．８ｍｍ、幅５ｍｍのタフピッチ
銅板をＴ形超音波接合してバスバーを製造する場合に、
先ず、被接合部材Ｂ２５をアンビル２７に固定する。次
に振動子チップ２９に被接合部材Ａ２６を嵌入し、振動
子チップ２９と被接合部材Ａ２６を両ロッドシリンダー
２１によってカーラ２８で締め付け、被接合部材Ａ２６
を加圧し振動子チップ２９と固定する。締め付け固定
後、両ロッドシリンダー２１の両端の動作圧力を解放し
てレバーＡ２０、レバーＢ２４が溝Ａ３３、溝Ｂ３４に
対して非接触状態にする。次に、加圧シリンダー１１で
被接合部材Ａ２６、被接合部材Ｂ２５を接触加圧状態に
する。そして超音波発振器３２により振動子３０を約２
２ＫＨｚの周波数で超音波振動させると、横振動棒１
５、振動子チップ２９、カラー２８、被接合部材Ａ２６
へと超音波振動が伝えられ被接合部材Ａ２６と被接合部
材Ｂ２５の接触部に摩擦熱により発熱し、被接合部材Ａ
２６、被接合部材Ｂ２５が接合される。接合が完了した
後、加圧シリンダー１１の両端の動作圧力を解放して、
被接合部材への加圧状態を解放する。そして両ロッドシ
リンダー２１によってカーラ２８を緩め、振動子チップ
２９と被接合部材Ａ２６の固定を解放する。次に、加圧
シリンダー１１を縮め、振動子チップ２９とアンビル２
７の間隔距離を大きくとり、一体化されたバスバーをア
ンビル２７より取り外す。本実施例によれば、テーパー
が成形された振動子チップ２９に被接合部材Ａ２６をテ
ーパーが成形されたカーラ２８によって締め付け固定す
ることにより長い被接合部材Ａ２６のＴ形接合が可能と
なる。従って、従来のようにバスバーをバー部とタブ部
を一体成形することなく分割製造が可能になり、製造の
立ち上げ及びコストを低減することができる。上記実施
例ではバスバーの製造する場合について説明したが、他
の長い接合部材の丸形、三角、管材等をＴ形や突き合わ
せ形状で超音波接合する場合にも応用でき、同様の効果
を得ることができる。
例を図面を参照して説明する。第１図に本実施例の装
置、第２図に第１図の部分断面を示す。符号２８は超音
波溶接機の振動子を示し、振動子３０の先端には横振動
棒１５が固着されていて、横振動棒１５の先端には振動
子チップ２９が嵌合されている。振動子チップ２９には
溝Ａ３３が成形されており、その溝Ａ３３に非接触の状
態でレバーＡ２０が配設されており、そのレバーＡ２０
は両ロットシリンダー２１の一端に固定されている。振
動子チップ２９には被接合部材Ａ２６が振動子チップ２
９の先端面より１ミリ突き出た状態で嵌入されており、
振動子チップ２９と被接合部材Ａ２６の外周に、内面に
テーパー３５が成形されたカーラ２８が設けられてい
る。カーラ２８には溝Ｂ３４が成形されており、その溝
Ｂ３４に非接触の状態でレバーＢ２４が配設されてお
り、そのレバーＢ２４は両ロッドシリンダー２１のロッ
ドＢ２３に固定され且つロッドＢ２３の外周にバネＢ２
２が配設されている。両ロッドシリンダー２１のロッド
Ａ１８の外周にバネＡ１９を配設して、ロッドＡ１８は
取付台１７に固定されている。振動子チップ２９と被接
合部材Ａ２６を両ロッドシリンダー２１によってカーラ
２８で締め付け、被接合部材Ａ２６を加圧し固定する。
両ロッドシリンダー２１で締め付け後、両ロッドシリン
ダー２１の両端の動作圧力解放時にバネＡ１９、バネＢ
２２によりレバーＡ２０、レバーＢ２４が溝Ａ３３、溝
Ｂ３４に対し非接触の状態になるよう設定されている。
被接合部材Ｂ２５はアンビル２７に固定されている。次
に、上記のように構成された装置を用いて長い被接合部
材をＬ形状や鍔を設けずに被接合部材とＴ形超音波接合
する方法について説明する。例えば被接合部材が板厚
０．８ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍのタフピッチ銅板
と被接合部材が板厚０．８ｍｍ、幅５ｍｍのタフピッチ
銅板をＴ形超音波接合してバスバーを製造する場合に、
先ず、被接合部材Ｂ２５をアンビル２７に固定する。次
に振動子チップ２９に被接合部材Ａ２６を嵌入し、振動
子チップ２９と被接合部材Ａ２６を両ロッドシリンダー
２１によってカーラ２８で締め付け、被接合部材Ａ２６
を加圧し振動子チップ２９と固定する。締め付け固定
後、両ロッドシリンダー２１の両端の動作圧力を解放し
てレバーＡ２０、レバーＢ２４が溝Ａ３３、溝Ｂ３４に
対して非接触状態にする。次に、加圧シリンダー１１で
被接合部材Ａ２６、被接合部材Ｂ２５を接触加圧状態に
する。そして超音波発振器３２により振動子３０を約２
２ＫＨｚの周波数で超音波振動させると、横振動棒１
５、振動子チップ２９、カラー２８、被接合部材Ａ２６
へと超音波振動が伝えられ被接合部材Ａ２６と被接合部
材Ｂ２５の接触部に摩擦熱により発熱し、被接合部材Ａ
２６、被接合部材Ｂ２５が接合される。接合が完了した
後、加圧シリンダー１１の両端の動作圧力を解放して、
被接合部材への加圧状態を解放する。そして両ロッドシ
リンダー２１によってカーラ２８を緩め、振動子チップ
２９と被接合部材Ａ２６の固定を解放する。次に、加圧
シリンダー１１を縮め、振動子チップ２９とアンビル２
７の間隔距離を大きくとり、一体化されたバスバーをア
ンビル２７より取り外す。本実施例によれば、テーパー
が成形された振動子チップ２９に被接合部材Ａ２６をテ
ーパーが成形されたカーラ２８によって締め付け固定す
ることにより長い被接合部材Ａ２６のＴ形接合が可能と
なる。従って、従来のようにバスバーをバー部とタブ部
を一体成形することなく分割製造が可能になり、製造の
立ち上げ及びコストを低減することができる。上記実施
例ではバスバーの製造する場合について説明したが、他
の長い接合部材の丸形、三角、管材等をＴ形や突き合わ
せ形状で超音波接合する場合にも応用でき、同様の効果
を得ることができる。
【０００７】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、テーパー
が成形された振動子チップに被接合部材をテーパーが成
形されたカーラによって締め付け固定することにより長
い被接合部材と被接合部材を強固に超音波接合すること
が可能となり、コストを低減することができる。
が成形された振動子チップに被接合部材をテーパーが成
形されたカーラによって締め付け固定することにより長
い被接合部材と被接合部材を強固に超音波接合すること
が可能となり、コストを低減することができる。
【図１】本発明の一実施例に用いる装置を示す図。
【図２】本発明の図１の一部の断面図である。
【図３】本発明の一実施例の斜視図。
【図４】従来例の装置の構成を示す説明図。
１ アンビル ２ 下部金属板 ３ 上部金属板 ４ 超音波振動子 ５ 荷重 ６ 横振動棒 ７ チップ ８ 超音波振動子 １０ 基台 １１ 加圧シリンダー １２ 支持部材 １３ ロッド棒 １４ 取付台 １５ 横振動棒 １６ テーブル １７ 取付台 １８ ロッドＡ １９ バネＡ ２０ レバーＡ ２１ 両ロッドシリンダー ２２ バネＢ ２３ ロッドＢ ２４ レバーＢ ２５ 被接合部材Ｂ ２６ 被接合部材Ａ ２７ アンビル ２８ カーラ ２９ 振動子チップ ３０ 振動子 ３１ 支持部材 ３２ 超音波発振器 ３３ 溝Ａ ３４ 溝Ｂ ３５ テーパー
Claims (1)
- 【請求項１】 振動方向の垂直方向かつ外面にテーパー
が成形された外面テーパー付き振動子チップに被接合部
材を嵌入し、上記振動子チップと被接合部材の外周に内
面テーパー付きカーラを設け、上記振動子チップと被接
合部材を上記カーラで締め付け固定し、上記振動子チッ
プを超音波振動させて被接合部材と被接合部材を接合す
ることを特徴とする超音波接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14212094A JPH07314161A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 超音波接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14212094A JPH07314161A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 超音波接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07314161A true JPH07314161A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=15307873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14212094A Pending JPH07314161A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 超音波接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07314161A (ja) |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP14212094A patent/JPH07314161A/ja active Pending
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