[發明專利]超聲波連接夾具、連接結構和連接方法

在審

• 申請號: 201810244738.0
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN109202259A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 宮城弘志;駿河洋一;小谷野修平
• 申請（專利權）人: 日本梅克特隆株式會社
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;B23K20/26
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李成必;李雪春

本發明提供超聲波連接夾具、連接結構和連接方法。所述超聲波連接夾具包括：基部；以及突起部，具有與所述基部大體平行的突起部端面和從所述突起部端面的相對的邊以相對于所述基部大體垂直的方式豎直設置的一對第一壁部。所述連接結構具備金屬板與基材的連接部，所述連接部在所述金屬板的表面具備帶底狀的凹部，所述凹部具備相對于所述金屬板的所述表面大體垂直的一對壁部。

技術領域

本發明涉及超聲波連接夾具、連接結構和連接方法。

背景技術

以往，通過使被按壓在具有多個突起的薄片和砧座之間的電極層壓件振動，進行超聲波連接。多個突起中的配置在最外周的突起例如是以輪廓線上具有其一個方向的外尺寸為A時滿足R≧A/6的半徑R的圓弧的方式進行倒角的倒角突起。這樣，抑制了超聲波焊接對電極層壓件的破壞(例如參照國際公開第2013/105361號手冊(第6頁))。

此外，采用扭轉式超聲波發生器的超聲波熔敷連接方法已被公眾所知(例如，參照日本專利公開公報特表2013-538128號(第3頁，圖1-圖3))。在超聲波熔敷處理流程中，扭轉式超聲波發生器接觸面具備相對于扭轉軸實質上在垂直方向延伸的平坦的停止面。從所述停止面突出的突起部被壓入部件時，使接觸面與部件結合。而且，平坦的停止面決定突起部相對于部件的進入深度。因此，超聲波熔敷具有一定的強度。

在國際公開第2013/105361號的技術中，層壓件與超聲波連接。按照所述技術，難以充分抑制在層壓件以外的被連接部物中的龜裂的產生。此外，形成在薄片的加工面上的突起，有時會陷入被連接體。此時，由于這種陷入，被連接體的一部分的成分(因突起的陷入而被擠出的被連接體的成分：余肉)在突起周邊隆起。在這種情況下，阻礙突起陷入至規定的深度。另外，形成在與超聲波振動的振動方向垂直的方向上的面(薄片側面)上，有時存在傾斜。這種情況下，連接時，被施加了負荷的狀態的薄片發生振動。因此，薄片側面與和薄片側面接觸的被連接體之間，產生負荷和摩擦。因此，存在薄片側面與被連接體熔敷而引起被連接體損傷的可能性。而且，將薄片和被連接體分開時，導致被連接體彼此的連接被剝落。

特表2013-538128號日本專利公開公報的技術涉及采用扭轉式超聲波發生器的超聲波熔敷處理。將所述技術應用到扭曲性較弱的被連接部物時，難以充分防止龜裂的產生。

發明內容

本公開中的一個目的是提供能通過抑制被連接部中的龜裂的產生來實現良好的連接的超聲波連接夾具、超聲波連接方法和連接結構。

本公開的一個方式的超聲波連接夾具(本連接夾具)，包括：基部；以及突起部，具有與所述基部大體平行的突起部端面和從所述突起部端面的相對的邊以相對于所述基部大體垂直的方式豎直設置的一對第一壁部。

本連接夾具例如用于金屬板與基材的連接。此時，本連接夾具使突起部端面整體對金屬板施加按壓力，而不會使金屬板上產生高面壓。因此，垂直于突起部端面的第一壁部，發揮振動帶來的推壓效果。因此，通過較小的力，使突起陷入金屬板。其結果，由于對金屬板的負荷降低，因此可以抑制金屬板上產生龜裂。

按照本連接夾具，所述突起部還具備從所述突起部端面的另外的相對的邊以相對于所述基部大體垂直的方式豎直設置的一對第二壁部。這樣，與突起部端面大體垂直的第一壁部和第二壁部，發揮振動帶來的推壓效果。因此，通過較小的力，使突起陷入金屬板。其結果，由于對金屬板的負荷降低，因而可以抑制金屬板產生龜裂。

所述突起部還具備從所述突起部端面的所述另外的相對的邊以相對于所述基部逐漸擴展的方式傾斜的一對第二壁部。這樣，以相對于基部逐漸擴展的方式傾斜的一對第二壁部，發揮楔子效果和推壓效果。因此，能夠實現高效的超聲波連接。此外，由于第二壁部以逐漸擴展的方式傾斜，所以突起部具有纖細前端和粗壯基端。其結果，可以抑制因振動的力而使突起部折斷。此外，突起部容易陷入金屬板。