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公開番号2025032588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023137943
出願日2023-08-28
発明の名称超音波接合装置及び超音波ホーン保持装置
出願人日本アビオニクス株式会社
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類B23K 20/10 20060101AFI20250305BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】より簡易な構成で、超音波接合時の超音波ホーン側の平行出しを精度良く行う。
【解決手段】本発明の超音波接合装置は、接合部位に荷重を加える加圧部と、荷重の印加方向と直交する方向に振幅変動する超音波振動を伝達して接合部位に印加する超音波ホーンを含む超音波印加部と、超音波印加部を保持する保持部と、保持部と超音波ホーンとの間に配置され、超音波ホーンの超音波振動の印加面側とは反対側の部分で且つ超音波振動の節となる部分に接触する押さえ部材と、を備え、超音波ホーンの押さえ部材と接触する部分は、超音波振動の印加面と平行な平面であり、押さえ部材の超音波ホーンと接触する部分は、超音波振動の伝達方向及び荷重の印加方向と直交する方向に延在して形成され、且つ、押さえ部材の超音波ホーンと接触する部分の延在方向から見て超音波ホーンに向かって突出した凸面である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
接合部位に荷重を加える加圧部と、
前記荷重の印加方向と直交する方向に振幅変動する超音波振動を伝達して前記接合部位に印加する超音波ホーンを含む超音波印加部と、
前記超音波印加部を保持する保持部と、
前記保持部と前記超音波ホーンとの間に配置され、前記超音波ホーンの前記超音波振動の印加面側とは反対側の部分で且つ前記超音波振動の節となる部分に接触する押さえ部材と、を備え、
前記超音波ホーンの前記押さえ部材と接触する部分は、前記超音波振動の印加面と平行な平面であり、
前記押さえ部材の前記超音波ホーンと接触する部分は、前記超音波振動の伝達方向及び前記荷重の印加方向と直交する方向に延在して形成され、且つ、前記押さえ部材の前記超音波ホーンと接触する部分の延在方向から見て前記超音波ホーンに向かって突出した凸面である
ことを特徴とする超音波接合装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記凸面は、曲面である
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波接合装置。
【請求項３】
前記超音波ホーンの前記押さえ部材と接触する部分には溝が形成され、該溝の底面が前記押さえ部材と接触する
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波接合装置。
【請求項４】
前記押さえ部材の前記超音波ホーンと接触する面の延在方向における長さは、当該延在方向における前記超音波ホーンの前記平面の長さ以上である
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波接合装置。
【請求項５】
前記押さえ部材は、前記保持部に前記超音波印加部が保持された状態で、外部から前記保持部と前記超音波ホーンとの間に配置可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波接合装置。
【請求項６】
前記超音波印加部が保持された前記保持部を、外部から取り付け可能な取付部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波接合装置。
【請求項７】
前記押さえ部材は、前記凸面が形成された第１押さえ部材部と、前記第１押さえ部材と前記保持部との間で且つ前記第１押さえ部材部に接して配置される第２押さえ部材部とを有し、
前記第１押さえ部材部の前記第２押さえ部材部と接する面は、前記超音波振動の印加面に対して所定の角度で傾斜した平面であり、
前記第２押さえ部材部の前記第１押さえ部材部と接する面は、前記超音波振動の印加面に対して前記所定の角度で傾斜した平面であり、
前記第１押さえ部材部の厚さが薄くなる方向と、前記第２押さえ部材部の厚さが薄くなる方向とが互いに逆方向となるように、前記第１押さえ部材部が前記第２押さえ部材部と接している
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波接合装置。
【請求項８】
前記第１押さえ部材部を前記第２押さえ部材部に対して、前記第１押さえ部材部及び前記第２押さえ部材部間の接触面の傾斜方向にスライドさせることにより、前記荷重の印加方向における、前記第１押さえ部材部の前記凸面の位置が調整される
ことを特徴とする請求項７に記載の超音波接合装置。
【請求項９】
接合部位に対して加える荷重の方向と直交する方向に振幅変動する超音波振動を伝達して前記接合部位に印加する超音波ホーンを含む超音波印加部を取り付け可能な保持部と、
前記保持部と前記超音波ホーンとの間に配置可能な押さえ部材と、を備え、
前記超音波印加部が前記保持部に取り付けられ、且つ、前記押さえ部材が前記保持部と前記超音波ホーンとの間に配置された状態では、
前記押さえ部材は、前記超音波ホーンの前記超音波振動の印加面側とは反対側の部分で且つ前記超音波振動の節となる部分に形成された前記超音波振動の印加面と平行な平面に接触し、
前記押さえ部材の前記超音波ホーンと接触する部分は、前記超音波振動の伝達方向及び前記荷重の印加方向と直交する方向に延在して形成され、且つ、前記押さえ部材の前記超音波ホーンと接触する部分の延在方向から見て前記超音波ホーンに向かって突出した凸面である
ことを特徴とする超音波ホーン保持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波接合装置及び超音波ホーン保持装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、超音波接合における超音波ホーンのたわみを防止するための超音波接合装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示の超音波接合装置では、超音波ホーンの超音波振動の節となる部分を、上方向から押さえるノーダル棒と、左右方向から押さえる一対のノーダル棒とを設けることにより、超音波ホーンのたわみを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０９０９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、超音波接合装置において高精度な超音波接合を実現するためには、接合対象物の接合部位の面と超音波ホーンによる超音波振動の印加面とを平行にする（以下、「平行出し」と称する）必要がある。そこで、この技術分野では、より簡易な構成で、超音波接合時の超音波ホーン側の平行出し（超音波振動の印加面の平行出し）を精度良く行うことができる技術の開発が求められている。
【０００５】
本発明は、上記要望に応えるためになされたものであり、本発明の目的は、より簡易な構成で、超音波接合時の超音波ホーン側の平行出しを精度良く行うことが可能な超音波接合装置及び超音波ホーン保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の超音波接合装置は、接合部位に荷重を加える加圧部と、荷重の印加方向と直交する方向に振幅変動する超音波振動を伝達して接合部位に印加する超音波ホーンを含む超音波印加部と、超音波印加部を保持する保持部と、保持部と超音波ホーンとの間に配置され、超音波ホーンの超音波振動の印加面側とは反対側の部分で且つ超音波振動の節となる部分に接触する押さえ部材と、を備える。また、本発明の超音波接合装置では、超音波ホーンの押さえ部材と接触する部分は、超音波振動の印加面と平行な平面であり、押さえ部材の超音波ホーンと接触する部分は、超音波振動の伝達方向及び荷重の印加方向と直交する方向に延在して形成され、且つ、押さえ部材の超音波ホーンと接触する部分の延在方向から見て超音波ホーンに向かって突出した凸面である。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明の超音波ホーン保持装置は、接合部位に対して加える荷重の方向と直交する方向に振幅変動する超音波振動を伝達して接合部位に印加する超音波ホーンを含む超音波印加部を取り付け可能な保持部と、保持部と超音波ホーンとの間に配置可能な押さえ部材と、を備える。また、本発明の超音波ホーン保持装置において、超音波印加部が保持部に取り付けられ、且つ、押さえ部材が保持部と超音波ホーンとの間に配置された状態では、押さえ部材は、超音波ホーンの超音波振動の印加面側とは反対側の部分で且つ超音波振動の節となる部分に形成された超音波振動の印加面と平行な平面に接触し、押さえ部材の超音波ホーンと接触する部分は、超音波振動の伝達方向及び荷重の印加方向と直交する方向に延在して形成され、且つ、押さえ部材の超音波ホーンと接触する部分の延在方向から見て超音波ホーンに向かって突出した凸面である。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の本発明によれば、より簡易な構成で、超音波接合時の超音波ホーン側の平行出しを精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置の外観斜視図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置の超音波印加ユニットの外観斜視図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置の超音波印加ユニットの正面図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置の超音波印加ユニットの側面図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置のノーダルブロックと超音波ホーンとの接触領域付近の拡大側面図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置の超音波ホーンの外観斜視図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置のノーダルブロックの外観図である。
本発明の第１の実施形態に係る超音波接合装置におけるノーダルブロックの装着動作を説明するための図である。
本発明の第２の実施形態に係る超音波接合装置の超音波印加ユニットの外観斜視図である。
本発明の第２の実施形態に係る超音波接合装置のノーダルブロックの斜視図である。
本発明の第２の実施形態に係る超音波接合装置のノーダルブロックの側面図及び正面図である。
本発明の第２の実施形態に係る超音波接合装置のノーダルブロックの分解図である。
本発明の第２の実施形態に係る超音波接合装置のノーダルブロックによる先端面の位置調整を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の各種実施形態に係る超音波接合装置及び超音波ホーン保持装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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