超声波接合装置和端子与电线之间的接合结构的制作方法_4

文档序号:8909389阅读:来源:国知局
]当通过使用以这种方式构成的超声波接合装置将端子101与电线W互相接合时,如图7(b)所示,首先将端子101的芯线接合部104放置在砧座10的凸部11的上表面Ila上。
[0151]其后,如图7(c)所示,端子按压部件150向下移动。然后,按压阶部(第一按压部)154的按压面154a向下按压芯线接合部104的宽度方向上的两个端部的侧板107的上端,从而抵着砧座10按压芯线接合部104。同时,连接杆(第二按压部)155向下按压电线接合部103中在比接合到的芯线Wa的部分更加向前侧上的连接到配合端子连接部102的底板106上的部分,从而抵着砧座10按压电线接合部103。
[0152]其后,将电线W的端部的芯线Wa放置在芯线接合部104的底板106上。然后,在该状态下,超声波变幅杆20向下移动并且移动到底板106上方,从而从上方挤压放置在置于砧座10的上表面上的芯线接合部104的底板106上的芯线Wa。在施加按压力的同时,超声波变幅杆20将超声波振动施加到芯线Wa,并且将超声波振动施加到芯线Wa以及芯线Wa与芯线接合部104之间的接触部。以这种方式,芯线接合部104与芯线Wa互相接合。
[0153]在上述过程期间,端子按压部件150抵着砧座10按压端子101的电线接合部103的宽度方向上的两个端部、以及电线接合部103内位于底板106上连接到配合端子连接部102的部分。因此,能够尽可能地使跟随电线接合部103的振动最小化。特别地,端子按压部件150的连接杆(第二按压部)155抵着砧座10按压电线接合部103内连接到配合端子连接部102的部分。因此,能够尽可能地抑制振动传播到配合端子连接部102侧。因此,能够消除由配合端子连接部102的共振引起的不利影响,并从而能够利用超声波接合来实现接合的产品的产量的提高和质量的提高。
[0154]另外,连接杆155布置在电线W的端部的芯线Wa的前侧上。因此,能够进行对芯线Wa的前端的定位,并从而,能够实现接合完成的产品的稳定的质量。另外,在这种情况下,端子101的芯线接合部104具有侧板107,当芯线Wa变形时,该侧板107预先制约芯线Wa从而使其不突出。因此,能够实现接合完成的产品的提高的质量。
[0155]接着,仍将描述另一个实施例。
[0156]图8是用于图示出实施例的视图,并且是图示出超声波变幅杆将要利用超声波接合将芯线接合到电线接合部的状态的截面图。
[0157]作为接合对象端子,该实施例采用了具有图1至6(b)的实施例中所示的平板状的电线接合部3的端子I。因此,作为端子按压部件,也采用了图1至6(b)的实施例中所示的端子按压部件50。另外,砧座10的凸部11的上表面Ila适于是平面,以与电线接合部3的下表面紧密接触。
[0158]另外,将超声波变幅杆20的宽度方向上的尺寸设定为能够确保微小间隙δ的尺寸,用于确保超声波变幅杆20的宽度方向上的两个外表面与制约壁56之间的超声波变幅杆20的操作,该制约壁56与该两个外表面对置并且制约芯线Wa,并且当通过施加超声波将电线接合部3与芯线Wa互相接合时,该制约壁56制约芯线Wa从而使芯线Wa不在宽度方向上向外逸出。
[0159]然后,要与芯线接触的超声波变幅杆20的按压面21形成为平面或者相对于平面向上凹进的凹曲面22。每个都具有凸曲面形状的倾斜面23 (例如,“R”)分别安置在按压面21的宽度方向上的两个端部。按压面21的两个端部中的倾斜面23在宽度方向上向外并且向上倾斜。当利用超声波接合芯线Wa与电线接合部3时,在倾斜面23下方的微小间隙δ的前方确保了芯线Wa(特别地,单元线Wal)逸出到微小间隙的逸出空间。以这种方式,倾斜面23用于减小由于逸出到微小间隙的芯线Wa (特别地,单元线Wal)形成的毛刺的高度。
[0160]顺便提及,通常地,当单元线Wal的直径对于微小间隙δ稍大时,例如,相比于微小间隙δ = 0.14mm的情况,当单元线Wal的直径是0.41mm(16sq的电线)时,单元线Wal可能逸出到微小间隙δ并且变得磨损的可能性很小。然而,当单元线Wal的直径稍小时,例如,相比于微小间隙δ = 0.14mm的情况,当单元线Wal的直径是0.26mm(8sq的电线)时,单元线Wal可能逸出到微小间隙δ内并且变得磨损的可能性增大。
[0161]因此,当单元线Wal的直径小时,可以考虑减小微小间隙δ的值作为对抗磨损的措施。例如,对于单元线Wal的直径是0.26mm的情况,设定微小间隙δ = 0.10mm。然而,在这种情况下,当单元线Wal逸出到微小间隙δ并且产生毛刺时,毛刺的突出量(毛刺的高度)增大。因此,毛刺由于与超声波变幅杆20的摩擦而掉落的可能性增大。
[0162]作为对抗该可能性的措施,该实施例构造成使得通过将上述倾斜面23安置在超声波变幅杆20的按压面21的两个端部来减小毛刺的突出量(毛刺的高度)。在这种情况下,期望将倾斜面23的尺寸设定为使得从电线接合部3的上表面到超声波变幅杆20的倾斜面23与外表面交叉的点(变幅杆端部)的高度比当开始接合时的芯线Wa的宽度方向上的两个端部高。以这种方式,能够使芯线Wa到微小间隙的逸出最小化。因此,例如,当通过使用R形成倾斜面23时,期望设定R = 0.5mm以上。
[0163]图9(a)和9(b)是用于图示出根据图8中的实施例的有益效果的视图。图9 (a)是示意性地示出当通过使用根据图8中的实施例的装置进行超声波接合时的毛刺产生状况的截面图,并且图9(b)是图示出比较例的截面图。
[0164]即使在该实施例和比较例的两种情况下,在超声波变幅杆20的外壁与制约壁56之间的微小间隙S的尺寸也是恒定的。在图9(a)所示的该实施例中,倾斜面23形成在超声波变幅杆20的按压面21的两个端部中。相比之下,在图9(b)所示的比较例中,倾斜面23不形成在超声波变幅杆20的按压面21的两个端部中,并且凹曲面22连续地形成一直到变幅杆端部。
[0165]如果在这些条件下进行超声波接合,在比较例的情况下,如图9(b)所示,芯线的熔融材料Wa2渗透微小间隙δ,以产生具有宽度Va2和高度Vb2的毛刺Br2。然而,在该实施例的情况下,在倾斜面23下方的微小间隙δ的前方确保了芯线(熔融材料Wa2)的逸出空间。因此,通过逸出到微小间隙δ而形成毛刺Brl的熔融材料Wa2的量减小。结果。宽度Val(>Va2)增大,从而产生具有减小的突出量,即,高度Vbl (> Vb2)的毛刺Brl。
[0166]如上所述,根据该实施例,用于确保芯线Wa的逸出空间的倾斜面23安置在超声波变幅杆20的按压面21的宽度方向上的两个端部中。因此,在超声波接合期间,当芯线Wa逸出到超声波变幅杆20的外表面与制约壁56之间的微小间隙δ并且产生毛刺Brl时,能够通过将毛刺Brl的形状形成为弓形而不是尖形来减小毛刺Brl的高度。因此,毛刺Brl变得不明显,并且与比较例的情况中的接触面积SX2相比,能够进一步减小在超声波接合期间超声波变幅杆20与毛刺Brl之间的摩擦面积(超声波变幅杆与毛刺之间的接触面积)SX1。结果,能够防止诸如毛刺Brl的掉落这样的异常。
[0167]在该实施例中,已经描述了这样的情况:要使用的端子是具有在图1至6(b)所示的实施例中描述的平板状的电线接合部3的端子1,并且端子按压部件是在图1至6(b)所示的实施例中描述的端子按压部件50。然而,即使当使用包括U形截面的电线接合部103的端子101时,其中,该电线接合部103具有平坦的底板106以及从底板106的宽度方向上的两个端部竖立的两个侧板107和108,如图7(a)至7 (c)所示,通过使用图8所示的超声波变幅杆能够得到相同的有益效果。在这种情况下,电线接合部103的两个侧板107和108用作用于制约芯线Wa的突出的制约壁。
[0168][第二实施例]
[0169]顺便提及,当芯线Wa由于从超声波变幅320施加的超声波振动而热熔化并且变形时,参考图12描述的安置在端子按压部件350中的制约壁356还用作用于成型芯线Wa的形状的“模具”。然而,当芯线Wa变形并且与制约壁356紧密接触时,在一些情况下,芯线Wa附着于制约壁356,并且不太可能被剥落。如果芯线Wa保持附着到端子按压部件350,则过程不再能够平顺地进入随后的端子301的接合过程,从而引起不便。
[0170]鉴于上述情况而做出了本发明,并且本发明的另一个目的是提供一种超声波接合装置,并且提供一种通过使用该超声波接合装置制造的端子与电线之间的接合结构,在该超声波接合装置中,当在端子按压部件抵着砧座按压端子的同时进行超声波接合时,通过防止电线的芯线附着到端子按压部件,过程能够平顺地进入随后的接合过程。
[0171]在下文中,将参考附图描述本发明的第二实施例。
[0172]图13是图示出根据本发明的实施例的超声波接合装置的主要部分的示意性构造的透视图。图14是图示出作为设备中的构成部件的端子按压部件的构造的透视图。图15(a)至15(c)是图示出端子按压部件的构造的视图。图15(a)是前视图,图15(b)是使用截面图示出一部分的侧视图,并且图15(c)是沿着图15(a)中的箭头IIIc截取的放大图。图16(a)至16(d)是用于图示出当使用超声波接合装置将端子与电线互相接合时的过程的视图。图17(a)是用于识别端子的由端子按压部件按压的一部分的平面图,并且图17(b)是图示出端子按压部件按压端子的状态的前视图。
[0173]如图13所示,根据该实施例的超声波接合装置具有:砧座10,其固定在固定位置处;超声波变幅杆20,其装备在砧座10上方,从而能够竖直地移动;和端子按压部件50,其具有避免与超声波变幅杆20干涉的形状,并且与超声波变幅杆20单独地且独立地装备,从而能够竖直地移动。
[0174]另外,虽然未示出,但是超声波接合装置还具有:超声波变幅杆20的竖直移动机构、用于将超声波振动施加到超声波变幅杆20的振动机构、端子按压部件50的竖直移动机构、端子I的运送机构、以及电线W的运送机构。另外,包括超声波接合装置的并入有端子的电线的制造装置具有通过剥落电线W的端部的绝缘覆盖物Wb而使芯线Wa露出的机构。
[0175]这里,如图16(a)所示,端子I在前部中具有用于连接到配合端子的角筒状配合端子连接部(在一般阴端子的情况下也称为“箱部”)2,并且在其后部中具有用于连续地接合到电线W的端部的芯线Wa的电线接合部3。
[0176]在这种情况下,电线接合部3形成为平板状,并且不是具有U形截面的筒形。配合端子连接部(箱部2)通过接合或焊接一片弯曲板材的接合部而成型为角筒状,并且在内部包括弹性接触片。配合端子连接部2被构造成使得配合端子弹性地插置在弹性接触片与配合端子连接部2的周壁内表面之间。以这种方式,配合端子连接部2能够与配合端子进行电接触。
[0177]另外,以这样的方式得到电线W:利用由合成树脂制成的绝缘覆盖物Wb从外部覆盖通过将多个单元线绞合成圆形截面而构成的芯线Wa,并且通过剥落接合到端子I所需的预定长度的端部的绝缘覆盖物Wb而使芯线Wa露出。
[0178]如图13所示
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