超声波振动金属接合用共振器制造技术

本发明专利技术涉及一种超声波振动金属接合用共振器。由于工具头１２从接合工具３的前端部１１起向横向突出，且在工具头１２向横向突出的部分的下部上设有接合作用部１４，因此即使当接合对象部件４８存在于物品５０的深入位置时，仍可将工具头１２向横向突出的部分以及接合作用部１４插入于接合对象部件４８与其上方的突出部５１之间的空隙Ｈ１，藉此适当地将接合对象部件４８接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种即使接合对象部件存在于具有接合对象部件的物品的深入位置 时，仍可将接合对象部件接合的超声波振动金属接合用共振器。
技术介绍
图9表示专利文献1中所公开的超声波振动金属接合装置45。使用于超声波振动 金属接合装置45的超声波振动金属接合用共振器41为利用超声波振动来将金属彼此接合 时所使用的共振器41，以下将超声波振动金属接合用共振器41仅称为”共振器41”。图9 中，共振器41为将接合工具43接合于超声波焊头42的一端部的结构。超声波焊头42的 另一端部上则安装有振动器44。次之，对超声波振动金属接合装置45的动作进行说明。例如，将超声波焊头42装 接于超声波振动金属接合装置45的块体46上，且在较接合工具43的位置更靠下方的承受 台47上承载多个金属所重迭的接合对象部件48。其后，超声波振动金属接合装置45对承 受台47进行相对性移动，接合对象部件48则在从接合工具43与承受台47两者进行加压 的状态下，将接合工具43的下端部在横向的超声波振动传递至接合对象部件48，以将接合 对象部件48中的多个金属所重迭的接触面彼此接合。然而，图9中的接合工具43其接合对象部件48侧的工具头49在横向的外形小于 超声波焊头42侧的上部。因此，在对图10所示的物品50的接合上便会有如下的不方便。 缺点为在将物品50的突出部51配置于较接合对象部件48的位置更靠上方处，且接合对象 部件48与突出部51之间的空隙Hl小于接合工具43的下面与超声波焊头42的上面之间 的尺寸H2时，亦即Hl < H2时，换言之，在深入位置具有接合对象部件48的物品50的场合 下，共振器41便无法进入接合对象部件48与突出部51之间的空隙H1，而无法将接合对象 部件48接合。专利文献1 日本国特开2009-113083号公报
技术实现思路
专利技术所欲解决的问题点在于，当接合对象部件存在于具有接合对象部件的物品的 深入位置时，便无法将接合对象部件接合。本专利技术最主要的特征在于将接合工具构成为由音响特性良好的素材所形成的直 线型棒状，且设置成在接合工具的前端部使工具头向横向突出。其中该接合工具是以在超 声波焊头的最大振动振幅点的位置，突出于与超声波焊头的振动传递方向正交的方向的方 式来设置于超声波焊头上。由于本专利技术的工具头是由接合工具的前端部向横向突出，因此即使当接合对象部 件存在于具有接合对象部件的物品的深入位置时，只要将形成于该部件中的接合对象部件 与其上方的突出部之间的空隙，形成为可将自接合工具的前端部向横向突出的工具头插入 的尺寸，再通过将该工具头向横向突出的部分插入于空隙中，即具有可将接合对象部件适3当地接合的效果。本专利技术中，只要使接合工具的前端部的横向宽度比接合工具的上部的横向宽度 細，再使接合工具的前端部的横向宽度与超声波焊头的振动方向一致，相较于接合工具的 前端部的横向宽度未比前端部及上部的横向宽度細的场合，藉此能使接合工具的前端部的 振动与接合变为良好。本专利技术中，只要在工具头将凹部设置成向下方及横向敞开的形状，即可使其作为 与防止接合对象部件干涉的逃孔而发挥功能。本专利技术中，只要在工具头将用以获得良好振动的狭缝设置成向下方及横向敞开的 形状，并调整狭缝的深度及横向宽度，即可在接合工具获得良好的振动。本专利技术中，只要以接合剂将工具头接合于接合工具的前端部，再通过将接合剂熔 解即可对工具头进行交换。附图说明图1为表示实施方式1的共振器的分解图；图2为表示实施方式1的共振器所使用的超声波振动金属接合装置的立体图；图3为表示将实施方式1的工具头插入于接合对象部件与突出部之间的空隙的型 态的侧面图方式的模式图；图4为表示实施方式2的接合工具的前端部的侧面图；图5A图为表示实施方式3的接合工具的前端部的立体图、B图为从箭头B方向观 看A图的仰视图；图6A图及B图为表示实施方式4的接合工具的前端部的侧面图；图7为表示实施方式5的接合工具的前端部侧面图；图8为表示实施方式5的共振器的侧面图方式的模式图；图9为表示习知共振器所使用的超声波振动金属接合装置的模式图；以及图10为表示用来补足课题说明的物品的模式图。具体实施例方式实施方式1本专利技术中的方向前、后、左、右、上、下为从将超声波振动金属接合装置25放置成 图2的状态并以箭头S表示的前侧观看时所特别指定的方向。参照图1，对实施方式1的作为超声波振动金属接合用共振器的共振器1的结构进 行说明。共振器1备有超声波焊头2与接合工具3。从超声波焊头2的一端起至另一端为 止的长度Ll虽较佳具有自振动器4所传递的超声波振动的共振频率的至少半波长的长度， 但设为一波长的长度。超声波焊头2为由铝或钛之类的合金、或如已进行淬火的铁等般音 响特性良好的素材所构成的直线型棒状。最大振动振幅点是位于超声波焊头2的长度方向 的两端部及中央部。在超声波焊头2的长度方向的中央部的最大振动振幅点的位置处，设 置有工具连接部6作为形成有母螺丝的螺丝孔。在超声波焊头2的长度方向的两端部上设置有部件连接部7作为形成有母螺丝的 螺丝孔。在超声波焊头2的长度方向的中央部与两端部之间的最小振动振幅点的位置处，设置成支撑部8从超声波焊头2的外面向外侧突出。最小振动振幅点也称为节点。超声波 焊头2亦可为圆棒状，但因制成角棒状，虽亦可设置工具嵌合部但并未设置。当超声波焊头2为圆棒状时，亦可为支撑部8在圆周方向将超声波焊头2包围 的型态。关于支撑部8在圆周方向将超声波焊头2包围的型态，只要参照日本国专利第 2911394号公报的图4或图8即可明了。超声波焊头2其结构虽趋于复杂，但亦可为以无头 螺丝之类的固定工具将具有工具连接部6的中央部与具有支撑部8的两端部呈同轴状连接 的结构。即，超声波焊头2并非限于图1所示的结构。接合工具3为由铝或钛之类的合金、或如已进行淬火的铁等般音响特性良好的素 材所构成的直线型棒状。在接合工具3的基部上设置焊头连接部10作为形成有母螺丝的 螺丝孔。接合工具3的基部相当于将接合工具3安装于超声波焊头2时接合工具3的上部 的部分。接合工具3的前端部11相当于将接合工具3安装于超声波焊头2时接合工具3的 下部的部分，不细亦可，但使横向宽度Tl小于接合工具3的上部的横向宽度T2(T1 < Τ2)。 横向宽度Τ1、Τ2为与工具头12所突出的方向呈正交的方向。亦即，由于接合工具3的前端 部11的横向宽度Tl细于接合工具3的上部的横向宽度Τ2，再通过使接合工具3的前端部 11的横向宽度Tl与以超声波焊头2的箭头X所表示的振动方向一致，相较于接合工具3的 前端部11的横向宽度并未较细的场合下，接合工具的前端部的振动和接合皆会变得良好。在接合工具3的前端部11上，工具头12从接合工具3的前端部11向横向突出而 设置。例如，图1中以实线所示的结构为使前端部11的横向宽度Tl朝向左右方向的型态 中，工具头12向前后方向突出的型态。图1中以虚线所示的结构为使前端部11的横向宽 度Tl朝向左右方向的型态中，工具头12向左右方向突出的型态。图1中以假想线所示的 结构为使前端部11的横向宽度Tl朝向前后方向的型态中，工具头12向左右方向突出的型 态。图1中以点画线所示的结构为使前端部11的横向宽度Tl朝向前后方向的本文档来自技高网...

【技术保护点】
超声波振动金属接合用共振器，包括：超声波焊头，具有从振动器所传递的超声波振动的共振频率的至少半波长的长度；以及接合工具，以在超声波焊头的最大振动振幅点的位置，向与超声波焊头的振动传递方向正交的方向突出的方式设置于超声波焊头上，其特征在于，将接合工具构成为由音响特性良好的素材所形成的直线型棒状，且设置成在接合工具的前端部使工具头向横向突出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤茂，神谷真由美，胜见贡，石井亮一，伊藤宜広，
申请(专利权)人：株式会社厄泰克斯，
类型：发明
国别省市：JP[日本]