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_5

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,砧座10是块状部件,其中,具有与端子I的电线接合部3的横向宽度尺寸相对应的宽度并且整体上具有凸状的凸部11的上表面Ila用作端子I的电线接合部3的放置面。
[0179]超声波变幅杆20布置在砧座10上方,从而能够竖直地移动。在从上方按压放置在置于砧座10的上表面Ila上的电线接合部3上的电线W的芯线Wa的同时,超声波变幅杆20通过将超声波振动施加到芯线Wa以及芯线Wa与电线接合部3之间的接触部而将电线接合部3与芯线Wa互相接合。
[0180]当超声波变幅杆20将超声波振动施加到芯线Wa时,端子按压部件50抵着砧座10的上表面Ila按压端子I的电线接合部3。如图13至15(c)所示,端子按压部件50构造成用作具有竖立姿态的厚板状部件。端子按压部件50与端子i装备成具有板厚方向朝向端子I的纵向的姿态。当在板厚方向上观看时的下半部的形状是朝着下端变窄的横向对称形状。
[0181]从比上端更加稍微向下的位置开始并且延伸到下端的宽狭缝部52安置在端子按压部件50的横向宽度方向上的中心。该垂直延伸的狭缝部52将端子按压部件50的下半部分为横向安置的腿部51。另外,如图13所示,在狭缝部52中,超声波变幅杆20适于竖直地移动,从而不触碰端子按压部件50。
[0182]沿着砧座10的凸部11的横向侧面竖直地移动并且平行地互相对置的引导壁53安置在横向安置的腿部51的下端,并且向内突出状的按压阶部54分别安置在引导壁53的上侧。
[0183]安置在横向安置的腿部51中的按压阶部54是对应于第一按压部的部分,当端子按压部件50向下移动时,第一按压部抵着砧座10按压放置在砧座10的凸部11的上表面Ila上的端子I的电线接合部3的宽度方向(与端子I的纵向垂直的横向宽度方向)上的两个端部3a(参见图16(a)至17(b))挤压砧座10。这些按压阶部54包括稍微悬置于电线接合部3的两个横向端部的上表面上的按压面54a。
[0184]制约壁56分别安置在按压阶部54的上侧上的互相对置的内表面上。制约壁56将电线接合部3的上侧空间的横向宽度方向上的宽度制约得比电线接合部3的横向宽度尺寸窄,从而当芯线Wa由于超声波振动而热熔化并且变形时,制约芯线Wa从而使其不超过电线接合部3的宽度突出。制约壁56用于使变形的芯线Wa的侧表面成型。各个制约壁56从按压阶部54的按压面54a的内端竖直地向上延伸。
[0185]另外,这些制约壁56是具有这样的可能性的壁面:当芯线Wa变形时,芯线Wa在按压壁面的同时与该制约壁56紧密接触。由于该原因,制约壁56的壁面具有凹凸56a,即使当芯线Wa与之紧密接触时,该凹凸56a用于使芯线Wa不太可能附着到该壁面,并且即使芯线Wa附着时,该凸凹56a用于容易地剥落芯线Wa。凹凸56a延伸成在竖直方向上具有恒定截面,并且适于使得当端子按压部件50向上移动时、芯线Wa不钩挂在其上。
[0186]另外,使横向安置的腿部51互相连接的连接杆55安置在横向安置的腿部51的下端。连接杆55是对应于第二按压部的部分,第二按压部抵着砧座10按压电线接合部3中比接合到的芯线Wa的部分更加向前侧上的连接到配合端子连接部2的部分。挤压电线接合部3的上表面的连接杆55的下端面55a形成为与按压阶部54的按压面54a的平面相同的平面。
[0187]因此,如图17所示,当端子按压部件50向下移动时,与横向安置的按压阶部54的按压面54a和连接杆55的下端面55a上的各个U形边现对应的三个位置挤压电线接合部3的上表面,从而抵着砧座10按压电线接合部3。
[0188]另外,用于加热端子按压部件50的加热器60并入在端子按压部件50中。在这种情况下,加热器60是杆状笔芯型,并且插入到端子按压部件50的横向宽度方向上的两端面上钻的孔61内。
[0189]接着,将描述通过使用具有上述构造的超声波接合装置将端子I与电线W互相接合的过程,并且将描述通过该过程得到的端子I与电线W之间的接合结构。
[0190]当通过使用超声波接合装置将电线W的端部的芯线Wa接合到端子I的电线接合部3时,如图16(a)所示,首先将端子I的电线接合部3放置在砧座10的凸部11的上表面Ila 上。
[0191]其后,如图16(b)所示,端子按压部件50向下移动。然后,按压阶部(第一按压部)54的按压面54a如箭头A所示向下按压电线接合部3的宽度方向上的两个端部3a,从而抵着砧座10按压电线接合部3。同时,连接杆(第二按压部)55向下按压电线接合部3中在比接合到芯线Wa的部分更加向前侧上的连接到配合端子连接部2的部分,从而抵着砧座10按压电线接合部3。在该状态下,端子I从将端子I互相连接成链状的载体9 (参见图13)脱离。
[0192]此时,如图17(a)所示,端子按压部件50通过使用两个按压阶部54和一个连接杆55按压电线接合部3的上表面上的三个位置S1、S2和S3。
[0193]其后,如图16(c)所示,电线W的端部的芯线Wa放置在电线接合部3上。然后,在该状态下,如图16(d)所示,超声波变幅杆20如箭头B所示向下移动并且移动到电线接合部3上方。按压面21从上方按压放置在置于砧座10的上表面上的电线接合部3上的芯线Wa。在将施加按压力的同时,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与电线接合部3之间的接触部。以这种方式,电线接合部3与芯线Wa互相接合。
[0194]在接合之后,首先将超声波变幅杆20向上移动,并且然后将端子按压部件50向上移动。接合到端子I的电线W从砧座10向上提升,并且被运送到排出单元。上述过程使得端子与电线之间的接合过程能够完成一次。在这种情况下,顺次并且自动地进行该过程。对于每组端子I和电线W,重复地进行该过程。
[0195]当进行上述过程时,在超声波接合的阶段,端子按压部件50抵着砧座10按压端子I的电线接合部3的宽度方向上的两个端部和电线接合部3内的连接到配合端子连接部2的部分。因此,能够尽可能地使跟随电线接合部3的振动最小化。特别地,端子按压部件50的连接杆(第二按压部)55抵着砧座10按压电线接合部3内的连接到配合端子连接部2的部分。因此,能够尽可能地抑制传播到配合端子连接部2侧的振动。因此,能够消除由配合端子连接部2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广量的提尚和质量的提尚。
[0196]另外,连接杆55布置在电线W的端部的芯线Wa的前侧上。因此,能够进行芯线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。
[0197]另外,端子按压部件50的制约壁56制约芯线Wa的变形范围,并且用于成型变形的芯线Wa的侧面。因此,能够实现接合完成的产品的提高的质量。特别地,凹凸56a沿着竖直方向安置在制约壁56的壁面上。因此,在芯线Wa软化并且变形之后,即使当芯线Wa与制约壁56紧密接触时,也能够防止制约壁56与芯线Wa互相附着。因此,过程能够平顺地进入随后的端子的接合过程。
[0198]另外,当连续地执行该接合操作时,在端子按压部件50尚未被加热的初始阶段,存在这样的情况:由于摩擦热从接合对象部逸出到端子按压部件50,所以接合之后的固定力可能不增大。然而,在这种情况下,如果加热器60加热端子按压部件50,则能够防止摩擦热从接合对象部逸出。因此,加热有助于增大接合部的固定力。
[0199]另外,虽然以这种方式接合,但是能够得到如图18所示的端子与电线之间的接合结构。
[0200]在该接合结构中,当通过使用超声波变幅杆和站座进行超声波接合时,在与端子I的电线接合部3的纵向垂直的宽度方向上的两个端部和电线接合部3中的在比接合于芯线Wa的部分(接合部)Wx更加向前侧上的连接到配合端子连接部2的部分中,确保了用于抵着砧座10按压电线接合部3的按压部件的按压空间S11、S12和S13。具体地,与电线接合部3的纵向垂直的宽度方向上的两个端部3a在宽度方向上位于比接合于电线接合部3的芯线Wa的接合部Wx的两个成型面(Wxa)更加向外的位置处,从而形成空间Sll和S12。另夕卜,将间隙安置在配合端子连接部2与芯线Wa的接合部Wx之间,从而形成空间S13。因此,由于确保了这些空间Sll至S13,所以当通过使用超声波变幅杆和砧座进行超声波接合时,能够可靠地抵着砧座挤压电线接合部3,并且振动不能传播到配合端子连接部2。结果,能够消除由于配合端子连接部2的共振而引起的不利影响。
[0201]另外,通过使用连续地安置在端子按压部件50的按压阶部54的上侧上的制约壁56而成型的成型面Wxa相对于电线接合部3形成在芯线Wa接合部Wx的两个侧面上。沿着接合部Wx的高度方向延伸的凹凸Wxb安置在成型面Wxa上,使用安置在制约壁56上的凹凸56a成型接合部Wx。根据该构造,减小了在超声波接合之前的芯线Wa与制约壁56互相接触的接触面积。因此,即使当由于对超声波变幅杆20按压芯线Wa的按压力、超声波变幅杆20振动的振动频率、或者超声波变幅杆20振动的振幅设定相对大的数值而使大的能量施加到芯线Wa时,也能够抑制对于芯线Wa的损坏。另外,即使当在接合期间芯线Wa热熔化并且变形从而与制约壁56紧密接触时,也能够防止芯线Wa附着到制约壁56,即,所谓的粘附。另外,通过适当地设计凹凸Wxb的深度,能够任意地设定芯线Wa的压溃量(crushedamount)。另外,在接合部Wx中,通过形成凹凸Wxb而增大了抵抗沿着接合部Wx的高度方向弯曲的刚性。因此,能够实现芯线Wa的接合部Wx的提高的质量。
[0202]本发明不限于上述实施例,并且能够适当地修改或改进。另外,只要能够实现本发明,则上述实施例中的各个构成部件的材料、形状、尺寸、数量和布置位置可以任意采用,而不限于上述实施例。
[0203]这里,通过简要概括在下面的⑴至⑶中的方面而分别列出了根据本发明的超声波接合装置以及端子与电线之间的接合机构的实施例的上述方面。
[0204](I) 一种超声波接合装置,包括:
[0205]砧座(10),该砧座具有放置端子(I)的电线接合部(3)的上表面,所述端子(I)在其前部中包括用于连接到配合端子的配合端子连接部(2),并且在其后部中连续地包括用于接合到电线(W)的端部的芯线(Wa)的所述电线接合部;
[0206]超声波变幅杆(20),该超声波变幅杆布置在所述砧座上方,并且适于通过在从上方按压放置在置于所述砧座的所述上表面上的所述电线接合部上的所述芯线的同时、将超声波振动施加到所述芯线以及所述芯线与所述电线接合部之间的连接部,而使所述电线接合部与所述芯线互相接合;和
[0207]端子按压部件(50),当通过所述超声波变幅杆施加超声波振动时,该端子按压部件适于抵着所述砧座的所述上表面来按压所述电线接合部,其中
[0208]所述端子按压部件包括
[0209]第一按压部(按压阶部54),其分别适于抵着砧座按压在与所述电线接合部的纵向垂直的宽度方向上的两个端部;和第二挤压部(连接杆55),其适于抵着砧座按压所述电线接合部中的在比接合于所述芯线的部分更加向前侧上的连接到所述配合端子
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