(57)【要約】  本発明は、矩形の断面形状を有し且つ導電体からなる接続経路ノードまたは末端ノードを製造するための方法に係る。前記ノードは、超音波溶接マシンの、高さ及び幅が調整されることが可能であり且つ矩形の断面形状を有する圧縮チャンバの中で、導電体を圧縮し次いで超音波で溶接することにより、製造される。ここで、圧縮チャンバの、互いに対向する限界表面は、ソノトロード及びその反対側に配置された対向電極の断面を、それぞれ構成する。末端ノードおよび／または接続経路ノードに対して溶接することが難しい導電体を接続するために、以下のことが示唆される：導電体（５０，５２，５４）がスリーブの中に挿入され、それに続いて、圧縮チャンバの中で、スリーブ（６２，６５）が導電体に溶接され、矩形の断面を有する末端ノードおよび／または接続経路ノード（４９）が形成される（図５）。
2009536428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えばストランドのような、導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）の、矩形の断面形状を有する接続経路ノードまたは末端ノード（４９，７１，２１４，２１５，２２４）を製造するための手順であって、
超音波溶接マシン（１１０）または抵抗溶接マシンの、例えば矩形のような、多角形の断面形状を有し且つ高さおよび／または幅が調整可能な圧縮チャンバ（１６）の中で、前記導電体を圧縮し次いで溶接することにより、前記ノードが製造され、
ここで、前記圧縮チャンバの、互いに対向する限界表面は、ソノトロード（１１６）またはこれに対して反対側に配置された対向電極（１１８）のような、電極の断面であり、
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）がスリーブ（６２，８０，９６，２００）の中に挿入され、次いで、前記圧縮チャンバの中でスリーブが導電体に溶接されて、直方体の形状の断面の末端ノードまたは接続経路ノード（４９，７１，２１４，２１５，２２４）が形成される、
ことを特徴とする手順。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載の手順：
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）は、前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）に溶接されて、矩形の断面の末端ノードまたは接続経路ノード（４９，７１）が形成される。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１または２に記載の手順：
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）は、多角形のカラムまたは中空の円筒の形状を有するスリーブ（６２，８０，９６，２００）の中に挿入される。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１から３にいずれか１項に記載の手順：
異なる材料で作られ、および／または、異なる断面を有する、前記導電体またはストランド（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）が溶接される。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項１から４にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、一端で閉鎖されたスリーブが使用される。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１から５にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）と前記ストランド（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）は、前記電極（１１６）及び前記対向電極（１１８）の断面を変位させることにより、圧縮されそして溶接され、
それにより、この断面に対して垂直に伸びる前記圧縮チャンバの更なる限界表面（２２，２６）で、圧縮または溶接の間に、前記スリーブの隣接領域が内側に折り曲げられる。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１から６にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）は、その開放端でトランペットの形状になるように構成されており、この開放端は、前記末端ノードまたは接続経路ノード（４９，７１）の製造の間、前記圧縮チャンバ（１６）の外側に伸びている。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項１から７にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）は、所望の予め定められた長さで、前記燃焼チャンバ（１６）の中に配置される。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項１から８にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）の開放端は、溶接の間、前記圧縮チャンバ（１６）の外側にあって周囲を取り囲む補強エッジ（６８，７０）を有している。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項１から９にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、銅またはアルミニウムからなるスリーブ、または、銅またはアルミニウムを含むスリーブ、が使用される。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項１から１０にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、その外側および／または内側で、銀メッキ、金メッキまたはニッケルメッキされた銅により被覆された、ニッケルまたは銅のような、金属からなるスリーブが使用される。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１から１１にいずれか１項に記載の手順：
スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、
０．０５ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍ、特に、０．１５ｍｍ≦Ｄ≦０．４ｍｍ
の壁の厚さＤを有するスリーブが使用される。
【請求項１３】
下記特徴を有する請求項１から１２にいずれか１項に記載の手順：
導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）として、銅からなるもの、または銅で被覆されたもの、またはアルミニウムで被覆された銅、またはアルミニウム、または銅で被覆されたアルミニウム、または、スズで被覆されたもの、または、高級鋼のような鉄系材料からなるもの、が使用される。
【請求項１４】
圧縮されそして互いに溶接された、導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）からなる接続経路ノードまたは末端ノード（４９，７１）であって、
ここで、前記接続経路ノードまたは末端ノードは、直方体の形状のような、多角形のカラムの形状を有する、ノードにおいて、
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，１００，１０２，１０４）は、多角形のカラムの外側形状を備えたスリーブ（６２，８０，９６）により取り囲まれ、このスリーブは、前記接続経路ノードまたは末端ノード（４９，７１）の外側レイヤであること、
を特徴とする接続経路ノードまたは末端ノード。
【請求項１５】
下記特徴を有する請求項１４に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
多角形のカラムのような形状を有する外側形状は、直方体の形状である。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１４または１５に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、周囲を取り囲む圧縮されていない状態で、好ましくは、閉じられていて、
このスリーブは、その末端の形状で、前記接続経路ノードまたは末端ノードの一部として、直方体のような、多角形のカラムの形状を外周側で有し、
ここで、反対側にある側壁（８４，８６）は、内側に折り曲げられた断面をそれぞれ有している。
【請求項１７】
下記特徴を有する請求項１４から１６のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）の端部側は、トランペットの形状に拡げられている。
【請求項１８】
下記特徴を有する請求項１４から１７のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）の開放端は、ビードのような形状で補強されている。
【請求項１９】
下記特徴を有する請求項１４から１８のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記末端ノードは、その内側表面から突出する周囲を取り囲む突出部(１１４）を備えた絶縁キャップ（１１８）により取り囲まれていて、
このキャップは、前記導電体側で伸びる前記スリーブの末端（９８）と、これに対して距離を開けて伸びる導電体（１００，１０２，１０４）の前記絶縁との間の中間スペース（１１０）でロックされている。
【請求項２０】
下記特徴を有する請求項１４から１９のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、ニッケルまたは銅またはアルミニウムのような金属からなり、または、外側および／または内側側で、例えば銀メッキ、金メッキまたはニッケルメッキのような、被覆された銅からなる。
【請求項２１】
下記特徴を有する請求項１４から２０のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、
０．０５ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍ、特に、０．１５ｍｍ≦Ｄ≦０．４ｍｍ
の壁の厚さＤを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多角形（例えば矩形のような）の形状を有し、導電体（例えばストランドのような）からなる、接続経路ノードまたは末端ノードを製造するための手順に係る。この手順は、高さおよび／または幅が調整可能であり且つ多角形の断面（例えば矩形のような）の、溶接マシン（例えば超音波溶接機のような）の圧縮チャンバの中で、導電体を圧縮し次いで溶接することによるものである。ここで、圧縮チャンバの互いに対向する限界表面が、ソノトロード及びこれに対して反対側の対向電極のような、電極の断面を構成する。本発明はまた、導電体からなり、圧縮されそして互いに溶接される接続経路ノードまたは末端ノードにも係り、ここで、当該接続経路ノードまたは末端ノードは、例えば直方体のような、多角形の形状を有している。
【背景技術】
【０００２】
対応する超音波溶接プロセスは、EP-B-0 723 713から拾い集められることが可能である。製造された接続経路ノードまたは末端ノードは、それらの直方体形状のために、高い強度を備えている。また、これからもたらされることは、標準化された組立て、または回路設計の可能性である。
【０００３】
高さ及び幅が調整可能な圧縮チャンバを備えた、超音波溶接デバイスの一つの主要なデザインは、DE-C-37 19 083 または WO-A-2006/010551 から拾い集められることが可能である。それらによって、ストランドのみ、またはストランドと本質的にリジッドなキャリアのいずれかが、互いに溶接されることが可能である。
【０００４】
DE-A-103 36 408 から、電気的なケーブルをスリーブの形状の接続要素に接続するための手順が知られている。これによれば、電気的なケーブルがスリーブの挿入孔の中に挿入され、次いで、径方向内側に共に圧縮され、その全周に亘って均一な、電気的なケーブルが挿入された断面に成形され、次いで、超音波溶接によりスリーブの形状の接続要素が接触要素に接続される。電気的なケーブルを均一に成形するために、スウェージング・マシンが使用される。
【０００５】
絶縁塗料で覆われたワイヤの導電性を有する接続を製造するために、DE-B-102 29 565 は、次のように提案している：それらのワイヤがスリーブにより取り囲まれ、このスリーブが、塗料が塗られたワイヤとともに、超音波溶接デバイスのアンヴィルとソノトロードとの間に配置され、それから、変形されそして溶接される。得られる結果は、楕円のまたは卵形の形状の断面の接続である。
【特許文献１】欧州特許第 EP-B-0 723 713 号明細書
【特許文献２】独国特許第 DE-C-37 19 083 号明細書
【特許文献３】国際国特許出願公開第 WO-A-2006/010551 号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第 DE-A-103 36 408 号明細書
【特許文献５】独国特許第 DE-B-102 29 565 号明細書
【発明の開示】
【０００６】
異なる材料の性質の導電体、または、非常に細いストランドを有する導電体の溶接において、留意すべきことは、溶接品質が、しばしば、設定された要求を満足せず、または、要求される内側の接続が作り出されることが可能でなく、または、細いストランドが破断することである。それ故に、本発明の課題は、従来技術により末端ノードまたは接続経路ノードに対して溶接することが困難または不可能であった導電体を接続することである。そのようなノードは、例えば矩形のような、多角形の形状の断面を有している。
【０００７】
本発明の更なるアスペクトによれば、そのようにすることによって、ノードが高い機械的及び動力学的負荷に耐え、それにより、導電体の損傷が回避され、様々な材料の性質または材料の導電体が、要求される品質で溶接されることが可能になる。
【０００８】
この問題を解決するため、本発明は、本質的に、手順上の対策を提供する。それによれば、導電体が、特に導電性を有する材料または金属からなるスリーブの中に挿入され、次いで、圧縮チャンバの中でスリーブが導電体に溶接され、例えば矩形のような、多角形の断面の末端ノードまたは接続経路ノードが形成される。
【０００９】
導電体がスリーブの中に挿入されることが可能であることから、導電体が異なる材料から構成されること、または、異なる材料の性質を備えることが可能になる。これは、従来技術によれば、不可能または大きな困難を伴ってのみ溶接されていたものである。本発明は、溶接により高い強度の末端ノードまたは接続経路ノードを形成することを可能にする。細いまたは非常に細いワイヤのストランドであっても、個々のコアに損傷を与えることなく、溶接されることが可能である。スリーブそれ自体は、高いレベルの機械的及び動力学的な負荷からの、付加的な機械的な保護をもたらす。これは、スリーブの最初の形状に対して独立に、スリーブが導電体とともに変形されそして溶接され、多角形のカラム形状の、特に直方体形状の、末端ノードまたは接続経路ノードが形成されることが可能であること、を確保する。
【００１０】
スリーブのために、もしスリーブがなければ超音波溶接マシンのツールに付着し易い材料が溶接されることが可能になる、と言う優位性ももたらされる。
【００１１】
以下のようなワイヤが、緊密に互いに結合される可能性が存在する：アルミニウム導電体、銅メッキされたアルミニウム導電体（銅レイヤにより取り囲まれたアルミニウムのコアからなるもの）のような、被覆された導電体、スズメッキされた導電体、または、高級鋼のような、鉄系材料の導電体。従来技術において、付加的な加工ステップ無しでは知られていない選択肢が実現可能になる。また、ソリッドな導電体とストランドも、問題無く、互いに対して溶接されることが可能である。
【００１２】
本発明によれば、例えば、EP-B-0 723 713 から拾い集められることが可能であるように、超音波溶接デバイスの通常の圧縮チャンバの中で結合が行われることが可能である。その圧縮チャンバの高さ及び幅は、様々な断面のスリーブに適合されることが可能である。抵抗溶接デバイスを用いる溶接もまた、可能である。
【００１３】
様々な導電体−実質的に複合材料−や、ソリッド・ワイヤも、不利な結果を伴うことなく、加工されることも可能である。
【００１４】
対策は、特に、以下について行われる；  
導電体が、例えば、中空円筒の形状を有するスリーブの中に挿入されることが可能である。ここで、スリーブとして、末端ノードを作り出すための、一端で閉鎖されたスリーブ、または、導電体の挿入のための、両端で開放されたスリーブが使用されることが可能であり、それにより、末端ノードまたは接続経路ノードが形成されることになる。スリーブは、閉鎖される必要がない。例えば、Ｕ字状の形状を備えたボディもまた、考えられる。そのボディの横方向のエッジから、曲げ可能な層状の断面が突出していて、これらのエッジが、溶接の間に、互いに重なり合いそして溶接される。
【００１５】
特に、本発明は、次のような対策をとる：圧縮チャンバに隣接する部分の、ソノトロード及び対向電極の断面に対して垂直に伸びる限界表面が、押しつぶしにより部分的に内側に折り曲げられるように、スリーブが変形される。これにより、特に大きい安定性、及びスリーブの中に収容された導電体に対する確実な接続がもたらされる。
【００１６】
スリーブの中に収容された導電体が破断しないことを確保するために、且つ、このようにして、高いレベルの機械的及び動力学的な負荷を可能にするために、更なる実施形態は、次のような対策をとる：溶接に先立って、スリーブの、全周で閉鎖される必要がない開放端がトランペット状に拡がり、この部分は、末端ノードまたは接続経路ノードの製造の間、圧縮チャンバの外側にあっても良い。
【００１７】
本発明の更なる実施形態によれば、次のような形態が提案される：スリーブの開放端が、ビードのような、溶接の間圧縮チャンバの外側にある、周囲を取り囲む補強エッジを有している。
【００１８】
スリーブの開放端での、トランペット状の拡張部またはビードのようなエッジの形状のお陰で、導電体が、シャープ・エッジの上でちぎれることがないと言う優位性が、更に得られる。同時に、溶接される導電体の取付けも容易になる。
【００１９】
以上の全ての手立ては、スリーブから伸びる導電体が高いレベルの機械的負荷に耐えることが可能であると言うことを確保する。
【００２０】
スリーブは、溶接プロセスの間に、特に超音波による溶接プロセスの間に、変形する材料から構成され、且つ、導電体に溶接されることが可能である。
【００２１】
０．０５ｍｍと０．５ｍｍの間、好ましくは、０．１５ｍｍと０．４ｍｍの間の範囲内の壁の厚さを有するスリーブが、好ましくは、使用される。銅のスリーブまたは銀で被覆された銅のスリーブが、好ましい材料として挙げられる。
【００２２】
再現性のある溶接結果を実現するため、または、圧縮及び溶接の監視をシンプルにするため、強調されるべき本発明の更なる実施形態は、スリーブが、圧縮チャンバの中に、予め定められた長さで配置されると言う対策を採用する。これは、キャッチを設けることにより実施されることが可能であり、このキャッチは、スリーブからの突出部、または、同じ機能を有する要素との間で相互作用をする。
【００２３】
特に、我々は、ここで、トランペット状の拡張部またはビードのようなエッジを扱う。このエッジは、適切に配置されたキャッチとの間で相互作用をするときに、圧縮チャンバの中への、内側への移動を制限する。もし、トランペット状の拡張部またはビードのようなエッジが使用される場合には、キャッチは、例えば、カバーとして構成されることが可能であり、このキャッチは、スリーブのスライド・イン方向で圧縮チャンバの手前に配置される。
【００２４】
それに加えて、特に、末端ノードが絶縁キャップにより取り囲まれることが可能であり、この絶縁キャップは、周囲の突出部を有し、この突出部は、スリーブの自由端と、それから間隔を開けて配置された導電体の絶縁との間に噛み合う。絶縁キャップが、周囲の、溝のようなリセスを有すると言うことの可能性も存在する。絶縁キャップが装着されたとき、このリセスの中に、スリーブの、トランペット状のまたはビードのようなエッジが噛み合った状態で係合する。
【００２５】
接続経路ノードまたは末端ノードは、互いにシ−ルされ、溶接された導電体から構成され、ここで、接続経路ノードまたは末端ノードは、例えば直方体のような、多角形のカラムの形状を有している。上記のノードは、導電体が、多角形のカラムまたは直方体のような形状の外側の形状を備えたスリーブにより取り囲まれ、このスリーブが、接続経路ノードまたは末端ノードの外側レイヤであることにより特徴付けられる。
【００２６】
その末端の形状で、スリーブは、接続ピースノードまたは末端ノードの一部として、特に、中空の直方体形状を有し、ここで、互いに対向する横方向の壁は、部分的に内側に、それぞれ、折り曲げられる。この手立てによって、高いレベルの機械的強度が実現される。
【００２７】
スリーブの末端がトランペットのように拡がり、または、その開放端がビードのように補強されと言う特別な対策が取られる。
【００２８】
末端ノードは、その内側表面から伸びる、周囲を取り囲む突出部を備えた絶縁キャップにより取り囲まれることが可能であり、この絶縁キャップは、中間スペースの中で、導電体側のスリーブの末端と、それに対して間隔を開けて伸びる導電体の絶縁との間に係合する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の、更なる特異性、優位性及び特徴は、請求項から、及びこれらの請求項の単独でおよび／または組み合わせで拾い集められる特徴から、得られるのみではなく、図面を参照して行われる好ましい実施形態の例の以下の説明からも、得られる。
【００３０】
異なる材料または材料の性質を有する導電体を、特に、細いまたは非常に細いワイヤで構成されることがあるストランドを、超音波溶接を用いて、欠陥無く接続して、末端ノードまたは接続経路ノードを形成し、それにより、同時に、高いレベルの機械的及び動力学的な負荷容量が、良好な電気的な接触とともに、もたらされ、そして、直方体の形状の末端の形状を得ることが可能になる。そのために、本発明によれば、導電体が先ずスリーブの中に挿入され、次いで、超音波溶接デバイスの圧縮チャンバの中で、それらが圧縮されそして導電体に溶接されことが提案される。
【００３１】
適切な超音波溶接デバイスの原理的なデザインが、図１の中に見出される。超音波溶接デバイスまたはマシン１１０は、通常の形態において、コンバータ１１２を有し、もし、必要な場合には、ブースター１１４、並びにソノトロード１１６を有している。ソノトロード１１６またはその表面に、マルチ・コンポーネントの対向電極１１８（アンヴィルとも呼ばれている）、並びにスライダー１２０が割り当てられる。ソノトロード１１６の反対側に配置された対向電極１１８の断面により、断面の相対運動により要求される力が、溶接されるパーツに対して作り出される。圧縮が完了した後、ソノトロード１１６の振動が励起され、溶接プロセスが実行される。
【００３２】
圧縮の間、ソノトロード１１６の反対側の対向電極１１８の断面のみではなく、スライダー１２０もまた、反対側のリミッターの方向に動かされ、これに伴い、実施形態の例において縦方向に伸びる対向電極１１６の断面も動かされる。
【００３３】
実施形態の例において、ソノトロード１１６またはその表面、対向電極１１８及びその縦断面、及びスライド１２０が、矩形の断面の圧縮チャンバの限界を定める。これについては、図２を用いて、より詳細に説明する。
【００３４】
当然に、圧縮チャンバは、多角形の他の断面、特に、例えば三角形または六角形のような断面、を有することも可能であり、それにより、三角形のカラムまたは六角形のカラムのような、多角形のカラムの形状を有する末端ノードまたは接続経路ノードが製造される。これについては、図１１及び１２により、明確になる。
【００３５】
三角形の断面の圧縮チャンバを使用可能にするため、そして、スリーブにより取り囲まれた導電体を圧縮しそして溶接するため、超音波溶接デバイスが使用されることが可能である。これについては、WO-A-2005/021203 の中に見出されることが可能であり、その開示内容に対して、特別な言及がなされる。
【００３６】
コンバータ１１２は、ライン１２２を介してジェネレータ１２４に接続され、このジェネレータは、それ自体としては、ライン１２６を介してコンピュータ１２８につながり、このコンピュータから溶接プロセスがコントロールされる。このために、溶接パラメータ及びスリーブの壁の厚さ、並びに、溶接される導電体の断面がインプットされ、または適切に貯えられた値が読み出される。
【００３７】
図２は、図１の超音波溶接デバイス１１０の、圧縮チャンバ１６の原理的な図を示す。断面において、圧縮チャンバ１６は、矩形の形状を呈し、その前面側が開放され、溶接される導電体をその中でカイドする。
【００３８】
圧縮チャンバ１６は、第一の限界を定める表面２０を有し、この表面は、ソノトロード１１６の断面により形成されている。反対側の表面２０は、第二の限界を定める表面２４を与え、この表面は、対向電極またはアンヴィル１１８の機能を担うクロスヘッド３４により形成され、このクロスヘッドは、縦方向に調整可能なキャリア３２から前進し、このキャリアは、更なる限界を定める表面２２を形成し、この表面は、限界表面２０，２４に対して垂直に伸びている。限界を定める表面２２の反対側には、スライダー３０が配置され、このスライダーは、第四の限界を定める表面２６を形成し、この表面２６は、第一及び第二の限界表面２０，２４に対して平行に伸び、これらの表面２０，２４は、限界を定める表面２２に対して平行に伸びている。
【００３９】
スリーブと導電体が圧縮チャンバ１６の中に挿入されたとき、クロスヘッド３４が、図２に示された図のように、引き戻され、それにより、圧縮チャンバ１６が上方からアクセス可能になる。当然ながら、スリーブを、圧縮チャンバ１６の開放された前面側から、その中に挿入する可能性もまた存在する。特に、これは、もし、スリーブが圧縮チャンバ１６の中に所望の予め定められた長さで配置される場合に、好ましいことになる。
【００４０】
クロスヘッド３４、キャリア３２、対向電極１１８及びスライダー４０の移動の方向は、矢印Ｓ１，Ｓ２及びＳ３で示されている。これによりもたらされる結果は、圧縮チャンバ１６の高さ及び幅が調整されることが可能になり、それによって、スリーブ及び導電体が、圧縮チャンバ１６の中に挿入され、溶接されるように適合されることである。
【００４１】
図３〜５は、個々のストランドからなる導電体５０，５２，５４をまとめて束ねることにより、どのようにして、接続経路ノード４９が製造されるかについて、説明するものである。このために、もしそうでなければ絶縁により取り囲まれる導電体５０，５２，５４が、導電体５０，５２，５４のストランド５６，５８，６０が露出されるような状態で、それらの端部で絶縁される。
【００４２】
当然ながら、本発明は、もし、導電体の少なくとも一つがその溶接される領域の中に絶縁を有する場合にも、放棄されることがない。これは、超音波溶接の間、超音波振動による負荷のために抑えられ、それによって、導電体が絶縁され、かくして、互いに対して、並びに、それらの周囲を取り囲むスリーブに対して、溶接されることが可能である。
【００４３】
導電体５０，５２，５４、即ちストランド５６，５８，６０は、異なる材料から構成されても良い。このようにして、ストランド５６，５８，６０は、本発明の特定の教えによる限定を受けること無く、アルミニウム、銅メッキされたアルミニウム、または亜鉛被覆された銅材料、または、貴金属のような鉄系材料により構成されても良い。ストランド５６，５８，６０は、細いまたは非常に細いワイヤであることも可能である。
【００４４】
好ましくは、絶縁されたストランド５６，５８，６０が、実施形態の例の中で、その開放された前面端部６４，６６を介して、中空の円筒形状を有するスリーブ６２の中に挿入される。これについては、図３及び４を比較することにより明らかである。次に、スリーブ６２と、基本的に絶縁されてその中に挿入されたストランド５６，５８，６０が、圧縮チャンバ１６の中に挿入され、スリーブ６２が引き寄せられて接触するように、アンヴィル１１８及びスライダー３０を変位させる。次に、ソノトロード１１６の超音波励起のために、スリーブ６２及びストランド５６，５８，６０が圧縮されそして溶接される。これが起こるとき、スリーブ６２の形状が変化して、直方体の形状の外側の形状がもたらされる。これについては、図５が明らかにしている。スリーブ６２とストランド５６，５８，６０は、接続経路ノード４９を形成する。
【００４５】
実施形態の例において、スリーブ６２は、ビードのようにまたはトランペットのように形成された前面エッジ６８，７０を有し、この前面エッジは、圧縮及び溶接の間、圧縮チャンバ１６の外側で伸びる。それに拘わらず、圧縮及び溶接の間、前面エッジ６８，７０は、圧縮及び溶接の後にスリーブ６５の外側形状を示すところの形状的な進展を引き継ぐ。
【００４６】
図６〜８は、末端ノード７１の製造を原理的に示し、それらの中で、異なる幅および／または異なる材料からなる導電体またはケーブル７２，７４，７６，７８が、スリーブの中に挿入され、次いで、圧縮チャンバ１６の中で、先に記載されたやり方及び方法で圧縮されそして溶接される。スリーブ８０もまた、中空円筒の形状を有していて、それにより、導電体に面して伸びるエッジは、トランペット状に拡げられまたはビード状である。圧縮及び溶接の間、エッジ８２は、圧縮チャンバ１６の外側に伸びている。
【００４７】
図６〜８の比較が示すように、スリーブ８０は、圧縮及び溶接の間、圧縮チャンバ１６の内側の形状を引き継ぐ、それによって、最終的な直方体の形状の形状がもたらされることになる。スリーブ８０の圧縮の間、このようにして、中空円筒の形状から中空の直方体形状に形が作り変えられるとき、この実施形態の例において、輪郭表面２２，２６に沿って、縦方向に伸びるスリーブ８０の領域８４，８６が圧縮され、それによって、それらが内側に折り曲げられる。これについては、図８の図が明らかにしている。
【００４８】
このようにして、スリーブ８０の側壁８４，８６が、内側に向いた折り目８８，９０を有する直方体の形に作り変えられ、それらの側壁が、スリーブ８０の内側で伸びる導電体７２，７４，７６，７８のストランド９０，９２の更なる圧縮をもたらす。このようにして、ストランド９０，９２の間の、従って導電体７２，７４，７６，７８の間の、要求される機械的及び導電性を有する接触が確保される。折り目８８，９０の形状は、圧縮の程度、及び、スリーブ８０の中に挿入される導電体７２，７４，７６，７８の全断面積に対するスリーブ８０の内側の直径の関係に依存する。
【００４９】
これとは別に、スリーブ８０の内側の断面と、導電体７２，７４，７６，７８の全断面積が、互いに対して調整されることが可能であり、それによって、ストランド７２，７４，７６，７８が、問題無く、また、溶接継手及び機械的強度にネガティブな影響を及ぼすことなく、スリーブ８０の中に挿入されまたは取り付けられされることが可能になる。その理由は、圧縮及び溶接の間に、スリーブ８０の内側の断面積がストランド７２，７４，７６，７８の全断面積に対して適合され、それによって、押しつぶしが、スリーブ８０の側壁８４，８６が少なくとも部分的に内側に折り曲げられることをもたらす。
【００５０】
それに加えて、図８は、導電体７２，７４，７６，７８の圧縮及び溶接の後に、スリーブ８０のエッジ８２が、その最終的な形状におけるスリーブの形状に対応する進展を示すことを、示している。
【００５１】
内側および／または外側で被覆されたスリーブ、特に、ニッケルまたは銅のような金属で作られたもの、または銅を含むもの、または他の適切な材料を用いたものが、スリーブとして使用され、それらは、通例入手可能であり、従って、コスト効率が良い。スリーブ６２，８０の壁の厚さは、０．０５ｍｍと０．５ｍｍの間、特に、０．１５ｍｍと０．４ｍｍの間、とするべきであり、それによって、圧縮チャンバ１６の中で圧縮及び溶接の間、要求される程度に形を作り変えることが確保されることになり、それによって、同時に、側壁８４，８６が要求通りに内側に折り曲げられることが可能になる。
【００５２】
図３〜８が原理的に示しているように、導電体５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８の絶縁は、スリーブ６２，８０特定の前面端部から距離を開けて終了し、それにより、実質的に周囲を取り囲むリセスが製造される。これについては、図９の中に原理的に示されている。このようにして、スリーブ９６は、拡げられたエッジ９８とともに、導電体の絶縁１００，１０２，１０４（詳細には示されていない）から距離を開けて描かれていて、それらのストランド１０６，１０８，１１０がスリーブ９６に溶接されて、末端ノードを形成する。この実施形態の例において、このようにして形成された環状のリセス１１２の中に、絶縁キャップ１１８の、環状の周囲を取り囲む内側突出部１１４が係合し、このキャップは、スリーブ９６を取り囲み、且つ、絶縁１００，１０２，１０４の領域の中に伸びている。これは、絶縁キャップ１１８の機械的なロックをもたらす。
【００５３】
たとえ、先に説明された実施形態の例で、周囲を取り囲む閉鎖型のスリーブ、特に直方体の形状の外側形状のスリーブが、その中に導電体を挿入してそれらを互いに対して溶接するために、使用されているとしても、これにより、本発明の特定の教えのみに限定されることはない。むしろ、外周側で開放されたスリーブを使用する可能性もまた、存在する、そのようなスリーブは、次に、圧縮及び溶接の間に、閉鎖され、それらの中に挿入されたストランドに溶接される。これは、図１０を用いて、明らかになる。
【００５４】
このようにして、その当初の状態でＵ字状の形状を有するボディがスリーブ２００として使用され、その長手方向のエッジから、角度が付けられた層状の断面２０２，２０４が突出し、自由な前面表面を備えた実質的に開放されたボックスがもたらされる。次に、導電体の絶縁された端部２０６，２０８，２１０がスリーブ２００の中に挿入される。このスリーブは、異なる材料および／または異なる断面からなることが可能である。スリーブ２００により取り囲まれた内部スペース２１２の中へ絶縁された端部２０６，２０８，２１０を挿入した後、ストランド−スリーブ・ユニットが、超音波または抵抗溶接デバイスの圧縮チャンバの中に挿入され、次いで、圧縮されそして溶接される。図１０の右側の図面に、純粋に原理的に示されているように、末端ノード２１５がもたらされる。同時に分かることは、断面２０２，２０４が、少なくとも、圧縮及び溶接のプロセスの後に、それらが互いに重ね合わせられて溶接されるような、幅を有していることである。
【００５５】
たとえ、図１０の実施形態の例において、矩形の断面を備えたノードが原理的に示されているとしても、これによって、本発明の特定の教えにみに限定されることはない。むしろ、直方体形状とは異なる形状を有する接続経路ノードまたは末端ノードを製造する可能性が存在する。これについては、図１１及び１２の中に示されている。このようにして、図１１の中に三角形のカラムの形状を有する末端ノード２１４が描かれている。結果として、例えば、WO-A-2005/021203 の中に記載されているようなデバイスの中で、溶接が行われることが可能である。我々が認めるところによれば、対向電極の部分に隣接するスリーブの壁２１６，２１８は、内側に向けられた折り目またはプリーツ２２０，２２２を有していて、それらは、圧縮により生じたものである。
【００５６】
図１２は、六角形のカラムの形状を有するノード２２４を示している。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、超音波溶接デバイスの原理的な図。
【図２】図２は、高さ及び幅が調整可能な圧縮チャンバの原理的な図。
【図３】図３は、製造のための、接続経路ノードの第一の実施形態の図。
【図４】図４は、製造のための、接続経路ノードの第一の実施形態の図。
【図５】図５は、製造のための、接続経路ノードの第一の実施形態の図。
【図６】図６は、製造のための、末端ノードの原理的な図。
【図７】図７は、製造のための、末端ノードの原理的な図。
【図８】図８は、製造のための、末端ノードの原理的な図。
【図９】図９：絶縁キャップにより取り囲まれた末端ノードの図。
【図１０】図１０：末端ノードの製造の、更なる原理的な図。
【図１１】図１１：三角形のカラムの形状の末端ノードの図。
【図１２】図１２：六角形のカラムの形状の末端ノードの図。
【図１】
2009536428.tif 000003
【図２】
2009536428.tif 000004
【図３】
2009536428.tif 000005
【図４】
2009536428.tif 000006
【図５】
2009536428.tif 000007
【図６】
2009536428.tif 000008
【図７】
2009536428.tif 000009
【図８】
2009536428.tif 000010
【図９】
2009536428.tif 000011
【図１０】
2009536428.tif 000012
【図１１】
2009536428.tif 000013
【図１２】
2009536428.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月6日(2009.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストランドのような、導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）で作られた、矩形の断面形状を有する接続経路ノードまたは末端ノード（４９，７１，２１４，２１５，２２４）を製造するための手順であって、
超音波溶接マシン（１１０）の、断面形状が調整可能で且つ多角形または矩形の圧縮チャンバ（１６）の中で、前記導電体を圧縮し次いで溶接することにより、前記ノードが製造され、
ここで、前記圧縮チャンバの、互いに対向する限界表面は、一方がソノトロード（１１６）であり、もう一方が、これに対して反対側に配置された対向電極（１１８）であり、
前記ストランドは、成形された部材の中に挿入され、次いでそれに溶接される、手順において、
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）がスリーブ（６２，８０，９６，２００）の中に挿入され、次いで、前記圧縮チャンバの中でスリーブが導電体に溶接されて、直方体の形状の断面の末端ノードまたは接続経路ノード（４９，７１，２１４，２１５，２２４）が形成されること；及び、
前記圧縮チャンバは、高さ方向の移動及び幅方向の移動の双方によって、前記スリーブに適合されること；
を特徴とする手順。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載の手順：
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）は、前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）に溶接されて、矩形の断面の末端ノードまたは接続経路ノード（４９，７１）が形成される。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１または２に記載の手順：
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）は、多角形のカラムまたは中空の円筒の形状を有するスリーブ（６２，８０，９６，２００）の中に挿入される。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１から３の何れか１項に記載の手順：
前記導体は、当初の形状においてＵ字型を有しその長手方向の端から角度をなして離れるフラットな部分を備えたスリーブの中に、挿入され、その後に溶接され、
前記フラットな部分は、前記溶接に続いて、それらが溶接されて互いに重ねられるような幅を有している。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項１から４にいずれか１項に記載の手順：
異なる材料で作られ、および／または、異なる断面を有する、前記導電体またはストランド（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）が溶接される。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１から５にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、一端で閉鎖されたスリーブが使用される。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１から６にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）と前記ストランド（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）は、前記電極（１１６）及び前記対向電極（１１８）の断面を変位させることにより、圧縮されそして溶接され、
それにより、この断面に対して垂直に伸びる前記圧縮チャンバの更なる限界表面（２２，２６）で、圧縮または溶接の間に、前記スリーブの隣接領域が内側に折り曲げられる。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項１から７にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）は、その開放端でトランペットの形状になるように構成されており、この開放端は、前記末端ノードまたは接続経路ノード（４９，７１）の製造の間、前記圧縮チャンバ（１６）の外側に伸びている。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項１から８にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）は、所望の予め定められた長さで、前記燃焼チャンバ（１６）の中に配置される。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項１から９にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）の開放端は、溶接の間、前記圧縮チャンバ（１６）の外側にあって周囲を取り囲む補強エッジ（６８，７０）を有している。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項１から１０にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、銅またはアルミニウムからなるスリーブ、または、銅またはアルミニウムを含むスリーブ、が使用される。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１から１１にいずれか１項に記載の手順：
前記スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、その外側および／または内側で、銀メッキ、金メッキまたはニッケルメッキされた銅により被覆された、ニッケルまたは銅のような、金属からなるスリーブが使用される。
【請求項１３】
下記特徴を有する請求項１から１２にいずれか１項に記載の手順：
スリーブ（６２，８０，９６，２００）として、
０．０５ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍ、特に、０．１５ｍｍ≦Ｄ≦０．４ｍｍ
の壁の厚さＤを有するスリーブが使用される。
【請求項１４】
下記特徴を有する請求項１から１３にいずれか１項に記載の手順：
導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）として、銅からなるもの、または銅で被覆されたもの、またはアルミニウムで被覆された銅、またはアルミニウム、または銅で被覆されたアルミニウム、または、スズで被覆されたもの、または、高級鋼のような鉄系材料からなるもの、が使用される。
【請求項１５】
圧縮されそして互いに溶接された、導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，２００，１０２，１０４，２０６，２０８，２１９）からなる接続経路ノードまたは末端ノード（４９，７１）であって、
ここで、前記接続経路ノードまたは末端ノードは、直方体の形状のような、多角形のカラムの形状を有する、ノードにおいて、
前記導電体（５０，５２，５４，７２，７４，７６，７８，１００，１０２，１０４）は、多角形のカラムの外側形状を備えたスリーブ（６２，８０，９６）により取り囲まれ、このスリーブは、前記接続経路ノードまたは末端ノード（４９，７１）の外側レイヤであること；及び、
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、その端でトランペット状に広がり、および／または、その開放端でビードの形状に補強されていること；
を特徴とする接続経路ノードまたは末端ノード。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１５に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
多角形のカラムのような形状を有する外側形状は、直方体の形状である。
【請求項１７】
下記特徴を有する請求項１５または１６に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、周囲を取り囲む圧縮されていない状態で、好ましくは、閉じられていて、
このスリーブは、その末端の形状で、前記接続経路ノードまたは末端ノードの一部として、直方体のような、多角形のカラムの形状を外周側で有し、
ここで、反対側にある側壁（８４，８６）は、内側に折り曲げられた断面をそれぞれ有している。
【請求項１８】
下記特徴を有する請求項１５から１７のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記末端ノードは、その内側表面から突出する周囲を取り囲む突出部(１１４）を備えた絶縁キャップ（１１８）により取り囲まれていて、
このキャップは、前記導電体側で伸びる前記スリーブの末端（９８）と、これに対して距離を開けて伸びる導電体（１００，１０２，１０４）の前記絶縁との間の中間スペース（１１０）でロックされている。
【請求項１９】
下記特徴を有する請求項１５から１８のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、ニッケルまたは銅またはアルミニウムのような金属からなり、または、外側および／または内側側で、例えば銀メッキ、金メッキまたはニッケルメッキのような、被覆された銅からなる。
【請求項２０】
下記特徴を有する請求項１５から１９のいずれか１項に記載の接続経路ノードまたは末端ノード：
前記スリーブ（６２，８０，９６）は、
０．０５ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍ、特に、０．１５ｍｍ≦Ｄ≦０．４ｍｍ
の壁の厚さＤを有している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、矩形の断面形状を有し、導電体（例えばストランドのような）からなる、接続経路ノードまたは末端ノードを製造するための手順に係る。この手順は、超音波溶接マシンの、例えば矩形のような多角形の、調整可能な圧縮チャンバの中で、導電体を圧縮し次いで溶接することによるものである。ここで、圧縮チャンバの互いに対向する限界表面は、一方がソノトロードであり、もう一方が、その反対側に配置された対向電極である。ここで、上記のストランドは、成形された部材の中に挿入され、それに溶接される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
超音波溶接プロセスは、EP-B-0 723 713から拾い集められることが可能である。このプロセスによれば、高い強度を備えた直方体形状の接続経路ノードまたは末端ノードが製造される。この直方体形状のために、標準化された組立て、または回路設計の可能性がもたらされる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
絶縁塗料で覆われたワイヤの導電性を有する接続を製造するために、DE-B-102 29 565（＝WO-A-20O4/004079）は、次のように提案している：それらのワイヤがスリーブにより取り囲まれ、このスリーブが、塗料が塗られたワイヤとともに、超音波溶接デバイスのアンヴィルとソノトロードとの間に配置され、それから、変形されそして溶接される。得られる結果は、楕円のまたは卵形の形状の断面の接続である。
一般的な手順は、EP-A-0 133 883 から拾い集められることが可能である。塗料が塗られたワイヤおよび／またはストランドを、超音波溶接により、互いに接続するため、それらは、Ｕ字型に成形されたプロファイルを有する部材の中に挿入される。このプロファイル・ピースは、蓋で閉じられることが可能である。このプロファイル・ピースの幅は、アンビルの切欠部の幅に適合されていて、その中に、上記成形された部材がワイヤとともに溶接のために挿入される。その後で、切欠部の中に、超音波溶接機のソノトロードが差し入れられる。金属導体を、その周囲に巻き付けられた金属ワイヤに接続するために、スリーブが、巻き付けられた金属導体の一部の上に被せられ、それが、圧縮チャンバの中に置かれ、その中に、圧縮溶接機の電極が差し入れられる。
DE-A-27 23 028によれば、塗布されたワイヤと塗布されていないワイヤが、抵抗溶接により、接続される。
【特許文献１】欧州特許第 EP-B-0 723 713 号明細書
【特許文献２】独国特許第 DE-C-37 19 083 号明細書
【特許文献３】国際公開第 WO-A-2006/010551 号パンフレット
【特許文献４】独国特許出願公開第 DE-A-103 36 408 号明細書
【特許文献５】独国特許第 DE-B-102 29 565 号明細書（国際公開第 WO-A-20O4/004079 号パンフレット）
【特許文献６】欧州特許出願公開第 EP-A-0 133 883 号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第 DE-A-27 23 028 号明細書
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
異なる材料の性質の導電体、または、非常に細いストランドを有する導電体の溶接において、留意すべきことは、溶接品質が、しばしば、設定された要求を満足せず、または、要求される内側の接続が作り出されることが可能でなく、または、細いストランドが破断することである。それ故に、本発明の課題は、末端ノードまたは接続経路ノードに対して、溶接することが困難、または従来技術によれば基本的に不可能であった導電体を接続することである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の更なるアスペクトによれば、そのようにすることによって、ノードが高い機械的及び動力学的負荷に耐え、それにより、導電体の損傷が回避され、様々な材料の性質または材料の導電体が、要求される品質で溶接されることが可能になる。また、連続して溶接を行う際に、例え、導体の寸法が互いに異なっているとしても、成形された部材から、短い時間間隔で、導体を溶接することを可能にすることに関して、問題に遭遇することも無い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この問題を解決するため、本発明の手順は、本質的に、以下の通りである。導電体が、スリーブの中に挿入され、次いで、圧縮チャンバの中でスリーブが導電体に溶接され、多角形の断面形状を備えた末端ノードまたは接続経路ノードが形成される。ここで、前記圧縮チャンバは、移動することにより、スリーブの高さ及び幅の双方に適合されることが可能である
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
接続経路ノードまたは末端ノードは、互いにシ−ルされ、溶接された導電体から構成され、ここで、接続経路ノードまたは末端ノードは、例えば直方体のような、多角形のカラムの形状を有している。上記のノードは、導電体が、多角形のカラムまたは直方体形状の外側の形状を備えたスリーブにより取り囲まれ、このスリーブが、接続経路ノードまたは末端ノードの外側レイヤであり、ここで、このスリーブがその端でトランペット状に広がり、および／または、その開放端でビードの形状に補強されていること、により特徴付けられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2009536428.tif 000015
2009536428.tif 000016
2009536428.tif 000017
2009536428.tif 000018
2009536428.tif 000019
2009536428.tif 000020