專利名稱：導(dǎo)線超聲波焊接方法以及導(dǎo)線超聲波焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)線超聲波焊接方法和一種導(dǎo)線超聲波焊接裝置，用來將具有多個(gè)線芯的導(dǎo)線(例如多股絞合線)焊接到一連接部分上，例如一個(gè)端子。
2.背景技術(shù)已經(jīng)公知了一種用超聲波焊接導(dǎo)線的方法(例如參見日本專利公開JP-A-2004-095293)。在圖3A到圖4B中示出了JP-A-2004-095293公開的導(dǎo)線超聲波焊接方法的透視圖。
參考圖3A至圖4B，在該導(dǎo)線超聲波焊接方法中，導(dǎo)線100的由多個(gè)線芯101組成的導(dǎo)電部分102(參見圖3A)的寬度限制為對(duì)應(yīng)于端子103的焊接寬度W(參見圖4B)，在這種情況下線芯101被超聲波焊接到一起(第一步超聲波焊接操作)，同時(shí)在導(dǎo)電部分102的厚度方向上對(duì)線芯101施加一個(gè)壓力(參見圖3B)，從而導(dǎo)電部分被形成為一個(gè)扁平形狀的整體構(gòu)造(參見圖4A)。然后，導(dǎo)電部分102被超聲波焊接(第二步超聲波焊接操作)到端子103上(參見圖4B)。
在上述傳統(tǒng)的導(dǎo)線超聲波焊接方法中，在將導(dǎo)線100的導(dǎo)電部分102形成扁平形狀的同時(shí)通過第一步超聲波焊接操作來將線芯101焊接到一起，因此可以得到焊接部分良好的電特性。
然而，由于作用在導(dǎo)線100的導(dǎo)電部分102上的超聲波焊接操作會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，這引起一個(gè)問題就是線芯101易于斷裂。即，在第一步超聲波焊接操作中(參見圖3)，焊接應(yīng)力以一種由附圖標(biāo)記A表示的集中方式作用在導(dǎo)線100上。在第二步超聲波焊接操作中(參見圖4B)，焊接應(yīng)力進(jìn)一步以一種集中的方式作用在導(dǎo)線100的A部分上，因而會(huì)遇到一個(gè)問題就是線芯101會(huì)由于這些焊接的應(yīng)力集中而易于斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述情況的基礎(chǔ)上作出的，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種導(dǎo)線超聲波焊接方法，其中可防止導(dǎo)體(線芯)在導(dǎo)線的超聲波焊接過程中被切斷，從而提供了具有優(yōu)良耐久性和可靠性的超聲波焊接導(dǎo)線。
1)本發(fā)明的一種導(dǎo)線超聲波焊接方法，其特征在于由多根線芯組成的導(dǎo)線導(dǎo)電部分被限制為與該連接部分寬度相對(duì)應(yīng)的寬度，并且在這種情況下在導(dǎo)電部分的厚度方向上進(jìn)行壓制以形成扁平形狀；隨后該導(dǎo)電部分在壓制的同時(shí)通過超聲波振動(dòng)焊接到連接部分上。
在上述導(dǎo)線超聲波焊接方法中，導(dǎo)線的導(dǎo)電部分被限制為與該連接部分寬度相對(duì)應(yīng)的寬度，并且在這種情況將導(dǎo)電部分壓制成一扁平形狀；隨后該導(dǎo)電部分通過超聲波振動(dòng)焊接到連接部分上。因此，提供了一種導(dǎo)線超聲波焊接方法，其可以防止導(dǎo)體(線芯)在導(dǎo)線的超聲波焊接過程中被切斷，從而提供了具有優(yōu)良耐久性和可靠性的超聲波焊接導(dǎo)線。
2)上段1)中的導(dǎo)線超聲波焊接方法，其特征還在于該導(dǎo)線是由易于塑性變形的材料制成的。
在上述導(dǎo)線超聲波焊接方法中，導(dǎo)線是由易于塑性變形的材料制成的，因此導(dǎo)線的壓制成形導(dǎo)電部分可以順暢地并準(zhǔn)確地插入裝配到連接部分中。
3)本發(fā)明的一種導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其特征在于包括限制部件，用于將具有多根線芯的導(dǎo)線的導(dǎo)電部分限制為對(duì)應(yīng)于連接部分寬度的預(yù)定寬度；壓制成形機(jī)，用于將所述導(dǎo)線的、被所述限制部件限制成預(yù)定寬度的所述導(dǎo)電部分在所述導(dǎo)電部分的寬度方向上進(jìn)行壓制，以使所述導(dǎo)電部分形成扁平形狀；及壓制振動(dòng)裝置，用于通過超聲波振動(dòng)將裝配到所述連接部分中的所述導(dǎo)線的被壓制導(dǎo)電部分焊接到所述連接部分上，同時(shí)向所述導(dǎo)電部分施加壓力。
在上述導(dǎo)線超聲波焊接裝置中，導(dǎo)線的導(dǎo)電部分被該限制部件限制成對(duì)應(yīng)于連接部分寬度的寬度，在這種狀態(tài)下通過壓制成型機(jī)將該導(dǎo)電部分壓制成扁平形狀，然后通過該壓制振動(dòng)裝置所施加的超聲波振動(dòng)將導(dǎo)電部分焊接到聯(lián)接部分上。因此，可以提供一種能防止導(dǎo)體(線芯)在導(dǎo)線的超聲波焊接過程中被切斷，從而提供了具有優(yōu)良耐久性和可靠性的超聲波焊接導(dǎo)線。
4)上段3)中的導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其特征進(jìn)一步在于該限制部件包括一模具，其具有一寬度對(duì)應(yīng)于連接部分寬度的槽，并且當(dāng)導(dǎo)線的導(dǎo)電部分插入到槽中時(shí)，該槽將該導(dǎo)電部分限制成對(duì)應(yīng)于連接部分寬度的預(yù)定寬度，且該槽中導(dǎo)線導(dǎo)電部分插入的一側(cè)上的邊緣被倒角或者倒圓角成一預(yù)定曲率。
在上述導(dǎo)線超聲波焊接裝置中，位于該槽中所述導(dǎo)線導(dǎo)電部分插入槽的一側(cè)上的邊緣被倒角或者倒圓角成一預(yù)定曲率，因此可以獲得一種導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其中導(dǎo)線的導(dǎo)電部分可以順暢地并準(zhǔn)確地插入裝配到連接部分中。
5)上述3)段或4)段中的導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其特征進(jìn)一步在于該壓制振動(dòng)裝置包括一壓制振動(dòng)臂，用于通過超聲波振動(dòng)將裝配到連接部分中的導(dǎo)線導(dǎo)電部分焊接到該連接部分，同時(shí)給該導(dǎo)電部分施加一個(gè)壓力；和一個(gè)模具，位于所述連接部分不朝向所述壓制振動(dòng)臂的側(cè)面上，用于支撐該連接部分，從而可以接收該壓制振動(dòng)臂所施加的壓力，模具接觸所述連接部分的一部分的形狀被設(shè)成與該連接部分的形狀相一致。
在上述導(dǎo)線超聲波焊接裝置中，模具接觸連接部分的一部分的形狀被設(shè)成與該連接部分的形狀相一致，因此可以獲得一種導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其可以確保導(dǎo)線導(dǎo)電部分與連接部分較高的附著程度，從而能得到良好的焊接特性。
在本發(fā)明的導(dǎo)線超聲波焊接方法和裝置中，可防止該導(dǎo)體(線芯)在導(dǎo)線的超聲波焊接期間被切斷，并且在壓制操作時(shí)所進(jìn)行的超聲波焊接操作所需的控制及設(shè)備成本都是不必要的了。


圖1A和1B是表示本發(fā)明導(dǎo)線超聲波焊接方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例第一階段的重要部分的透視圖，圖1A示出了已經(jīng)進(jìn)行了除去外皮操作的導(dǎo)線，圖1B示出了該導(dǎo)線和一個(gè)用于將該導(dǎo)線的導(dǎo)電部分壓成扁平形的壓制成形機(jī)；圖2A和2B是表示本發(fā)明導(dǎo)線超聲波焊接方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例第二階段(最終階段)的重要部分的透視圖，圖2A示出了導(dǎo)電部分都被該壓制成形機(jī)壓成扁平形狀的導(dǎo)線，圖2B示出了一個(gè)導(dǎo)線，其導(dǎo)電部分被一個(gè)機(jī)臂hom壓制并被該機(jī)臂超聲波焊接到一個(gè)端子上；圖3A和3B是表示傳統(tǒng)導(dǎo)線超聲波焊接方法的第一階段重要部分的透視圖；圖4A和4B是表示傳統(tǒng)導(dǎo)線超聲波焊接方法的重要部分的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面介紹本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖1A至圖2B是表示本發(fā)明導(dǎo)線超聲波焊接方法以及本發(fā)明導(dǎo)線超聲波焊接裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的重要部分的透視圖，圖1A示出了已經(jīng)進(jìn)行了除去外皮操作但還未進(jìn)行焊接操作的導(dǎo)線，圖1B示出了該導(dǎo)線和一個(gè)用于將該導(dǎo)線的導(dǎo)電部分壓成扁平形的壓制成形機(jī)，圖2A示出了導(dǎo)電部分都被該壓制成形機(jī)壓成扁平形狀的導(dǎo)線，圖2B示出了該導(dǎo)線的導(dǎo)電部分被一個(gè)機(jī)臂(horn)壓制并被該機(jī)臂超聲波焊接到一個(gè)端子上。
首先，參照附圖1A至圖2B來介紹用于實(shí)施本發(fā)明導(dǎo)線超聲波焊接方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的導(dǎo)線超聲波焊接裝置10。
導(dǎo)線超聲波焊接裝置10包括壓制模具11、壓制成形機(jī)12和沖壓振動(dòng)臂，其中壓制模具11用于將導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3(由多個(gè)線芯2組成)限制成與端子4(用作連接部分)的焊接寬度4相對(duì)應(yīng)的預(yù)定寬度W，壓制成形機(jī)12用來在導(dǎo)電部分3的厚度方向上壓制導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3，通過壓模11將其限制為預(yù)定寬度，沖壓振動(dòng)臂用于在壓住該導(dǎo)電部分3時(shí)將導(dǎo)線1被壓制成形的導(dǎo)電部分3超聲波焊接到端子4上。
一種用易于塑性變形的材料(例如鋁導(dǎo)線)制成的導(dǎo)線來用作導(dǎo)線1。
更具體地說，在壓模11上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)體寬度限制槽14，該導(dǎo)體寬度限制槽14的寬度對(duì)應(yīng)于端子4的焊接寬度W。當(dāng)導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3插入并裝配到該導(dǎo)體寬度限制槽14中時(shí)，該導(dǎo)體寬度限制槽14可將導(dǎo)電部分3限制成對(duì)應(yīng)于端子4焊接寬度W的寬度。該導(dǎo)體寬度限制槽14中導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3插入的一側(cè)上的各相對(duì)側(cè)邊緣被倒角或者倒圓角成一預(yù)定曲率，如14a。由于設(shè)置了倒角或圓角14a，所以導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3可以順暢地并正確地插入并裝配到壓模11的導(dǎo)體寬度限制槽14中。
壓制成形機(jī)12在導(dǎo)電部分3的厚度方向上(參見圖1B中的箭頭B)壓制導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3，通過壓模11將其限制為預(yù)定寬度，以將該導(dǎo)電部分3形成為預(yù)定的扁平形狀。
導(dǎo)線1的壓制導(dǎo)電部分3裝配到如圖2B所示的端子4中，在這種情況下壓制振動(dòng)臂13在壓制導(dǎo)電部分3(參見圖2B中的箭頭C)的同時(shí)將導(dǎo)電部分3超聲波焊接到支撐在模具(未示出)上的端子4上(參見圖2B中的箭頭D)。模具與端子4相接觸的部分被設(shè)置成和端子4的形狀相一致，從而可以保證導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3與端子4較高的附著程度，從而能得到良好的焊接特性。
下面，將介紹該實(shí)施例的導(dǎo)線超聲波焊接方法。
首先，除去導(dǎo)線1端部的外皮，將由多個(gè)線芯2組成的導(dǎo)電部分3暴露出來，如圖1A所示。然后，將導(dǎo)線1露出來的導(dǎo)電部分3插入并裝配到壓模11的導(dǎo)體寬度限制槽14中，如圖1B所示，從而將導(dǎo)電部分3限制成相應(yīng)于端子4焊接寬度W的預(yù)定寬度。
在這種情況下，通過使用壓制成形機(jī)12，在導(dǎo)線1的導(dǎo)電部分3的厚度方向?qū)ζ溥M(jìn)行壓制，以將其形成如圖2A所示的預(yù)定扁平形狀。然后，導(dǎo)線1的該壓制成形導(dǎo)電部分3插入并裝配到端子4上，然后該導(dǎo)電部分3在被壓制振動(dòng)臂13壓制的同時(shí)，通過該壓制振動(dòng)臂13所施加的超聲波振動(dòng)來焊接到端子4上，如圖2B所示。
如上文所述，在上述實(shí)施例中，導(dǎo)線1的由多根線芯2組成的導(dǎo)電部分3被插入并裝配到壓模11的導(dǎo)體寬度限制槽14中，從而將該導(dǎo)電部分13的寬度限制成對(duì)應(yīng)于端子4的焊接寬度。在這種情況下，利用壓制成形機(jī)12，在寬度方向上壓制導(dǎo)電部分3，以形成扁平形狀。然后，該壓制成形導(dǎo)電部分3插入并裝配到端子4上，然后該導(dǎo)電部分3在被壓制振動(dòng)臂13壓制的同時(shí)，通過該壓制振動(dòng)臂13所施加的超聲波振動(dòng)來焊接到端子4上。
因此，導(dǎo)線1在超聲波焊接期間受到的超聲波振動(dòng)次數(shù)可以是一次，因而可以防止切斷該導(dǎo)體部分(線芯2)。因此，可以使得該超聲波焊接得到的導(dǎo)線1具有優(yōu)良的耐久性和可靠性。另外，在傳統(tǒng)方法中壓制操作時(shí)進(jìn)行的超聲波焊接操作(傳統(tǒng)的第一步超聲波焊接)所需的控制及設(shè)備成本都是不必要的了。
本發(fā)明的導(dǎo)線超聲波焊接方法及裝置適用于一根多股導(dǎo)線的超聲波焊接。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)線超聲波焊接方法，其中具有多根線芯的導(dǎo)線導(dǎo)電部分與一連接部分相連，該方法包括以下步驟在該連接部分的厚度方向上壓制該導(dǎo)電部分，從而使其形成為扁平形狀，同時(shí)該導(dǎo)電部分的寬度被限制為對(duì)應(yīng)于該連接部分的寬度；將該導(dǎo)電部分插入到該連接部分中；以及通過超聲波振動(dòng)將該導(dǎo)電部分焊接到該連接部分上，同時(shí)進(jìn)一步向該導(dǎo)電部分施加壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的導(dǎo)線超聲波焊接方法，其特征在于所述導(dǎo)線由易于塑性變形的材料制成。
3.一種導(dǎo)線超聲波焊接裝置，包括限制部件，用于將具有多根線芯的導(dǎo)線的導(dǎo)電部分限制為對(duì)應(yīng)于連接部分寬度的預(yù)定寬度；壓制成形機(jī)，用于將所述導(dǎo)線的、被所述限制部件限制成預(yù)定寬度的所述導(dǎo)電部分在所述導(dǎo)電部分的寬度方向上進(jìn)行壓制，以使所述導(dǎo)電部分形成扁平形狀；及壓制振動(dòng)裝置，用于通過超聲波振動(dòng)將裝配到所述連接部分中的所述導(dǎo)線的被壓制導(dǎo)電部分焊接到所述連接部分上，同時(shí)向所述導(dǎo)電部分施加壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其特征在于所述限制部件包括具有槽的模具，該槽的寬度對(duì)應(yīng)于所述連接部分的寬度，當(dāng)所述導(dǎo)線的所述導(dǎo)電部分插入到所述槽中時(shí)，所述槽將所述導(dǎo)電部分限制成預(yù)定寬度，且所述槽中在所述導(dǎo)線的導(dǎo)電部分插入槽中一側(cè)上的邊緣被倒角或者倒圓角成預(yù)定曲率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的導(dǎo)線超聲波焊接裝置，其特征在于所述壓制振動(dòng)裝置包括壓制振動(dòng)臂，用于通過超聲波振動(dòng)將裝配到所述連接部分中的所述導(dǎo)線的所述被壓制導(dǎo)電部分焊接到所述連接部分上，同時(shí)向所述導(dǎo)電部分施加壓力，和模具，位于所述連接部分的背向所述壓制振動(dòng)臂的一側(cè)，用于支撐所述連接部分，從而可以接收所述壓制振動(dòng)臂所施加的壓力，所述模具接觸所述連接部分的一部分在形狀上與所述連接部分的形狀相一致。
全文摘要
將導(dǎo)線的、由多根線芯構(gòu)成的導(dǎo)電部分插入裝配到一壓制模具的槽中，從而將該導(dǎo)電部分的寬度限制成端子的焊接寬度，在這種情況下利用壓制成形機(jī)，在厚度方向上壓制該導(dǎo)電部分，以將其形成為扁平形狀。隨后，將該導(dǎo)電部分插入裝配到該端子中，在用一個(gè)壓制振動(dòng)臂壓制該導(dǎo)電部分的同時(shí)，通過該壓制振動(dòng)臂所施加的超聲波振動(dòng)將該導(dǎo)電部分焊接到端子上。
文檔編號(hào)H01R43/02GK1797872SQ20051013695
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者藤本圭, 大沼雅則 申請(qǐng)人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社