(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波溶接装置（１１０）に設けられた、高さおよび幅調整可能な圧縮チャンバ（１２２）の中で、個々のワイヤを有する少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を、個々のワイヤを有しかつ異なる材料からなる少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）と溶接することにより、ノードを製造するための方法であって、前記圧縮チャンバの幅を、少なくとも１つのサイドスライダ（１３４）によって調整し、かつ前記圧縮チャンバの高さを、前記超音波溶接装置のソノトロード（１１６）と対向電極（１１８）との間の距離を変化させることにより調整し、前記少なくとも１つの第１の撚り線は、前記少なくとも１つの第２の撚り線よりも、高い比エネルギで、より高い圧力で、あるいは、超音波振動のより大きな振幅で溶接する方法において、
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）および前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）のための材料としては、適切な部分ノード（１４６）を溶接するための前記少なくとも１つの第１の撚り線の材料に関して、前記少なくとも１つの第２の撚り線を適切に溶接するためよりも、少なくとも２５％多い比エネルギを導入せねばならないような材料を選択することと、
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）が、前記圧縮チャンバ（１２２）の底部を区画するソノトロード上で、前記圧縮チャンバ（１２２）内に置かれ、その個々のワイヤが溶接されて部分ノード（１４６）を形成し、ここで、前記部分ノードが前記ソノトロードによって区画された前記圧縮チャンバの底部を完全に覆うように、前記圧縮チャンバ（１２２）は、幅Ｂに調整されていることと、
その後、前記圧縮チャンバ（１２２）を開くことと、
前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）が、前記圧縮チャンバ（１２２）内の前記部分ノード（１４６）の上に置かれることと、
その後、前記圧縮チャンバを閉じることと、ここで、溶接中には、前記圧縮チャンバ（１２２）の幅は前記幅Ｂと同じであること、を特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を前記圧縮チャンバ（１２２）に入れる前に、該圧縮チャンバの幅を、製造される前記ノード（１６０）の幅Ｂに調整することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を溶接して前記部分ノード（１４６）を形成した後に、前記サイドスライダ（１３４）を減圧し、かつ、前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）の溶接前に、前記サイドスライダを、前記圧縮チャンバが前記幅Ｂを有するように加圧することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）の適切な溶接を評価するために、前記少なくとも第２の撚り線（１４８）の適切な溶接を監視するためのプロセスパラメータとは異なるプロセスパラメータを監視することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）の適切な溶接を監視するために、必要なエネルギ入力が、所定の溶接時間に従って監視されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）の適切な溶接を決定するために、エネルギ入力が、前記圧縮チャンバ（１２２）の高さの変化、特に、前記ソノトロード（１１６）の方向への前記対向電極（１１８）の移動に従って監視されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）の材料として、銅または銅合金を使用することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）の材料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波溶接装置に設けられた、高さおよび幅が調整可能な圧縮チャンバの中で、個々のワイヤを有する少なくとも１つの第１の撚り線を、個々のワイヤを有しかつ異なる材料からなる少なくとも１つの第２の撚り線と溶接することにより、ノードを製造するための方法であって、圧縮チャンバの幅を、少なくとも１つのサイドスライダによって調整し、かつ圧縮チャンバの高さを、超音波溶接装置のソノトロードと対向電極との間の距離を変化させることにより、調整し、少なくとも１つの第１の撚り線は、少なくとも１つの第２の撚り線よりも高い比エネルギで、より高い圧力で、あるいは、超音波振動のより大きな振幅で溶接する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノード、すなわちトランジットノードおよびエンドノードを製造するために、従来の適用では、撚り線は、基本的に、同一に材料グループからなる。何故ならば、他の場合には、再現可能な溶接結果を達成することができないからである。
【０００３】
アルミニウム製またはアルミニウム材料製の個々のワイヤおよび心線夫々からなるところの撚り線を、互いにまたは中実な支持体と溶接するとき、以下の欠点が生じる。すなわち、導入された溶接エネルギは、ソノトロード面での、または撚り線が溶接される圧縮チャンバの側方の境界面での合金化がなされる程度に、アルミニウムが流れることをもたらすのである。合金化にも拘わらず、アルミニウムワイヤを互いに、および銅からなる支持体と溶接するために、特許文献１によれば、圧縮チャンバの特殊な形状を選択する。該圧縮チャンバは、ソノトロードの、開いた台形の形状を有する溶接面によって区画される。
【０００４】
アルミニウムおよび／または銅からなる複数の塗装されたワイヤを超音波によって接合するために、特許文献２は、特に銅材料からなり、かつ、ワイヤが入れられ、次に、超音波作用によって溶接されてなる筐体(Umhuellende)を提案する。
【０００５】
特許文献３に記載の、複数の電気導体の間に溶接接合部を製造するための方法は、本体的に剛性の電気導体が、撚り線のような電気導体と連続的と溶接することを特徴とする。このことによって、第1の電気導体と接続される第２の導体の総断面積が、使用される超音波溶接装置によって通常は溶接することができる導体の断面よりも大きくてもよい、という利点が生じる。
【０００６】
特許文献４からは、まず薄い導体を溶接して第1のノードを形成し、次に、該第1のノードをより厚い第２の導体と接続して全体のノードを形成する、導体を接続するための方法が、読み取れる。
特許文献５からは、異なる材料の導体を溶接するための方法が読み取れる。溶接のために、まず、第1の導体を、超音波によって、矩形の断面が生じるように、変形する。続いて、このような導体と、第２の導体を溶接する。溶接のために、圧縮チャンバを用いる。圧縮チャンバへは、ソノトロードが突入しており、該ソノトロードによって、溶接のために必要な超音波振動が伝達される。
特許文献６は、個々のノードを溶接するために導入されるエネルギが、全体のノードが同時にユニットとして溶接されるときに用いるエネルギよりも少ないように、撚り線またはノードを互いに連続的に溶接する方法を意図する。
導体をステータと溶接するための方法が、特許文献７から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】DE 10 2007 026 707 B3
【特許文献２】DE 102 29 565 B4
【特許文献３】DE 10 2005 048 368 B3
【特許文献４】DE 10 2011 014 801 A1
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４／０１３４０６２号公報
【特許文献６】特開２００７−１８５７０６号公報
【特許文献７】特開２０１２−１２４０７８号公報
【発明の概要】
【０００８】
前述のタイプの方法を、第1の材料からなる撚り線を、第1の材料とは著しく異なる溶接特性を有する第２の材料からなる撚り線と溶接して、第1のノードを形成することができ、それ故に、再現可能な溶接結果を達成することができ、特に再現可能に、ノードの形状と、引っ張り強度および剥離強度とを形成することができるように改善するという課題が、本発明の基礎になっている。著しく異なる溶接特性は、適切な溶接を達成するための比エネルギ、最適な溶接圧力および／または最適な振幅が、図６および７から明らかなように、互いに大きく異なっていることを意味する。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも１つの第１のおよび少なくとも１つの第２の撚り線のための材料としては、適切な部分ノードを溶接するための少なくとも１つの第１の撚り線の材料に関して、少なくとも１つの第２の撚り線を適切に溶接するためよりも、少なくとも２５％多い比エネルギを導入せねばならないような材料を選択することと、少なくとも１つの第１の撚り線を、圧縮チャンバへ、詳しくは、圧縮チャンバを底部側で区画するソノトロードへ入れ、次に、少なくとも１つの第１の導体の個々のワイヤを溶接して部分ノードを形成し、但し、圧縮チャンバを、部分ノードが、ソノトロードによって区画された、圧縮チャンバの底部を、完全に覆うように、幅Ｂに調整した後、続いて、圧縮チャンバを開き、少なくとも１つの第２の撚り線を、圧縮チャンバで部分ノードの上に入れ、次に、圧縮チャンバを閉じ、但し、溶接中には、圧縮チャンバの幅は、幅Ｂと同じであることを実質的に提案する。
【００１０】
本発明によれば、異なる材料の、個々のワイヤからなる撚り線の２段階の溶接を行ない、圧縮チャンバでは、まず、１つのまたは複数の撚り線から、部分ノードを溶接し、該部分ノードのためには、異なる材料からなる1つまたは複数の第２の撚り線と比較して、例えば、より高い溶接エネルギを必要とする。更に、圧縮チャンバは、ノードを製造するために必要な1つまたは複数の第1の撚り線が、圧縮チャンバの底部を完全に覆い、かくして、溶接後に、底部を覆う部分ノードが利用できるようにすべく、調整されている。この場合、底部を、ソノトロード、あるいはソノトロードの部分によって形成する。
【００１１】
部分ノードの溶接後に、圧縮チャンバの幅の調整を変えることなく、圧縮チャンバを開ける。しかしながら、幅の調整を変更しないことは、少なくとも１つの第2の撚り線の挿入の際に、幅のより広い圧縮チャンバが使用できるように、サイドスライダを第1の溶接工程の終了後に減圧することができることを排除しない。しかしながら、このことは、必須の特徴ではない。むしろ、圧縮チャンバの幅は、圧縮チャンバを開くときに、変わらないままであってもよい。換言すれば、必要な場合には、圧縮圧力を減らすことができるか、あるいは、サイドスライダは、圧縮チャンバを開くべく特にアンビルを容易に持ち上げることができるためには、無圧であってもよい。
【００１２】
次に、１つのまたは複数の第2の撚り線を、開いた圧チャンバの中の部分ノードに入れ、次に、圧縮チャンバを閉じた後に、１つのまたは複数の第２の撚り線のために必要な溶接エネルギに対応して溶接エネルギを導入し、１つのまたは複数の第２の撚り線の個々のワイヤを必要な程度に互いに溶接し、かつ部分ノードと溶接する。この第２の溶接工程には、本発明の教示によれば、圧縮チャンバは、幅Ｂを有する。この幅に合わせて、圧縮チャンバを第1の溶接工程において調整したのである。
【００１３】
圧縮チャンバの幅を、製造されるノードの幅に調整し、かつ、この幅が溶接中に変わらないでいることが、特に意図される。
【００１４】
これらの処理を顧慮するとき、驚くべきことに、例えばノードの強度または形状に関し、一定の溶接結果を得ることができることが分かった。実際また、溶接されるべき撚り線を所定の順番で連続的に入れない方法と比較して、心線の変形または心線の切断が顕著なほどに生じない。
【００１５】
本発明の教示に基づいて、部分ノードと、1つまたは複数の第２の撚り線との間の接続面を調整することができる。その目的は、異なる材料および該材料の溶接パランメータを考慮して接続面を、所望の程度に利用できるためである。特に、このことによって、この接続面を拡大することができる。
【００１６】
少なくとも１つの第1の撚り線が銅または銅合金からなり、および／または少なくとも１つの第２の撚り線がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることは好ましい。
【００１７】
他の特徴は、従属請求項から明らかである。
【００１８】
本発明の他の詳細、利点および特徴は、複数の請求項と、これらの請求項から読み取れる、単独および／または組合せで生じる複数の特徴とからのみならず、図面から見て取れる複数の好ましい実施の形態の以下の記述からも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】超音波溶接システムの原理図を示す。
【図２ａ】ノードを溶接するための処理過程の原理図を示す。
【図２ｂ】ノードを溶接するための処理過程の原理図を示す。
【図３】ノードを溶接するための処理過程の原理図を示す。
【図４】ノードを溶接するための処理過程の原理図を示す。
【図５】ノードを溶接するための処理過程の原理図を示す。
【図６】製造されるべきノード断面積および撚り線の材料に従う、撚り線のエネルギ入力のグラフ図を示す。
【図７】撚り線の製造されるべきノード断面積および材料に従う、溶接に必要な圧力のグラフ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１には、超音波溶接システムが、全く原理的に示されている。超音波溶接システムを用いて、本発明の教示により、トランジットノードまたはエンドノードを形成すべく、著しく異なった溶接特性を有する材料からなる撚り線を溶接する。著しく異なった溶接特性は、基本的には、溶接される材料が、比エネルギ、圧力、または超音波振動の振動振幅に関して２５％より多く異なっていることを意味する。この場合、比エネルギは、適切な溶接結果を達成するためと溶接されるべき撚り線のｍｍ２当たりに導入されるエネルギである。圧力は、この場合、１つのまたは複数の溶接される撚り線へ、ソノトロードの方向に、従って、ソノトロードの、圧縮チャンバを区画する面に作用するところの表面圧力である。
【００２１】
換言すれば、第２の材料を溶接するために必要な圧力は、第１の材料を溶接するための圧力の少なくとも２５％だけ小さい。溶接される材料の同一の断面および圧縮チャンバの同一の幅を前提とする。
【００２２】
第２の材料を溶接する際の振動振幅は、第１の材料を溶接する際の振動振幅よりも少なくとも１０％小さい。溶接される第１のおよび第２の材料の同じ断面積を前提とする。
【００２３】
システムは、超音波溶接装置１１０を有する。該超音波溶接装置は、通常のように、コンバータ１１２、必要な場合には、ブースタ１１４およびソノトロード１１６を有する。これらの要素を、オシレータと言う。ソノトロード１１６または該ソノトロードの部分に関連して、複数部分構成の対向電極１１８（アンビルともいう）およびサイドスライダ１３４が設けられている。このような構造体は、DE 37 19 083 C1に詳述されている。該公報の開示内容を参照して、本願に含める。
【００２４】
ソノトロード１１６、すなわちソノトロードの面、対向電極１１８およびスライダ１２０は、圧縮チャンバ１２２を区画する。該圧縮チャンバへは、個々のワイヤまたは心線からなる溶接される第１のおよび第２の撚り線を入れ、かつ溶接する。
【００２５】
コンバータ１１２は、ライン１２３を介して、ジェネレータ１２４に接続されている。ジェネレータ自体は、ライン１２６を介して、コンピュータ１２８に導かれている。コンピュータによって、溶接工程の制御を行なう。コンピュータへは、溶接パラメータを入力し、記憶された値を取り出すことができる。この点については、十分に知られている技術を参照されたい。
【００２６】
このような超音波溶接システムと、圧縮チャンバ１２２を有する超音波溶接装置とを用いて、本発明により、第１のおよび第２の撚り線を溶接して、エンドノードおよびトランジットノードを形成する。溶接の際の処理過程を、図２ａないし図５を参照して説明する。これらの図では、同一の要素には、同一の参照符号を用いる。
【００２７】
図２ａないし図５には、圧縮チャンバ１２２と、圧縮チャンバを区画する要素との部分図を示す。圧縮チャンバ１２２を、底部側で、ソノトロード１１６の、溶接面として作用する面１３０によって区画する。圧縮チャンバ１２２を、側方では、二重矢印１３２の方向に移動可能なサイドスライダ１３４によって、かつ、向かい側では、対向電極１１８の部分を形成するところのいわゆる定盤１３６によって区画する。定盤１３６はクロスヘッド１３８を受ける。該クロスヘッドは、二重矢印１３２に示すように調整可能であり、かつ、圧縮チャンバ１２２に挿入可能な撚り線を圧縮および溶接する際に、圧縮チャンバ１２２の底部、すなわちソノトロード１１６の面１３０と向かい側に延びている。定盤１３６は、二重矢印１４２に沿って調整可能である。その目的は、クロスヘッド１３８をソノトロード１１８の方向に調整し、従って、必要な圧力を、圧縮のためにかつ溶接中と溶接される撚り線に加えることができるためである。一方では、定盤１３６およびサイドスライダ１３４の、圧縮チャンバ１２２を区画する面、他方では、ソノトロード１１６の面１３０および、クロスヘッド１３８の、ソノトロードに向いた面は、図からも明らかなように、特に夫々互いに平行に延びている。境界面は、更に、構造化されていてもよい。
【００２８】
図２ａでは、圧縮チャンバ１２２は、開けられている。該圧縮チャンバへは、まず、１つまたは複数の第１の撚り線１４４を入れる。該撚り線は、夫々、個々のワイヤから構成されている。ここでは、個々のワイヤの数またはワイヤの容積は、サイドスライダ１３４を所望の幅Ｂ（図２ｂ）に位置決めした後に、圧縮チャンバ１２２の底部が、個々のワイヤによって完全に覆われるようになっている。幅Ｂへの調整を、実施の形態では、第１の撚り線１４４を入れた後に行なうが、しかし、第１の撚り線１４４を入れる前に行なうこともできる。
【００２９】
第１の撚り線は、銅または銅合金あるいは少なくとも４０％の銅含有量を有する材料からなる。
【００３０】
第１の撚り線を圧縮チャンバ１２２に入れ、かつ、該圧縮チャンバ１２２が調整された後に、クロスヘッド１３８を、示した図で左へ移動しかつ降下させる。その目的は、図３から明らかなように、第１の撚り線を圧縮し、かつ溶接して部分ノード１４６を形成するためである。この工程で、ソノトロード１１８を、好ましくは２０ｋＨｚの範囲の周波数で振動させる。振幅は、溶接される材料に従って、１５μｍと３５μｍの間にある。
【００３１】
第１の撚り線を溶接するために、コンピュータ１２８から、例えば、ノード幅、エネルギ、圧力、振幅または寸法変化または溶接寸法あるいは時間を有するパラメータ集合を、選択した溶接モードに従って取り出す。該溶接モードは、第１の撚り線の材料と、製造される部分ノードの形状を考慮する。圧縮および溶接の間に、圧縮寸法、溶接寸法、時間、圧力、調整長（圧縮チャンバの高さΔｈの変化）を監視する。その目的は、いくつかの重要なパラメータのみを挙げるためである。
【００３２】
部分ノード１４６の溶接後に、図４に示すように、圧縮チャンバ１２２をあけるが、圧縮チャンバ１２２の、調整された幅Ｂを変えることはない。ここに、サイドスライダ１３４が、第１の撚り線１４４の溶接前に設定された位置にとどまる可能性があり、あるいは、サイドスライダ１３４への負荷を、圧力の減少によって、緩和する。その目的は、上下移動（二重矢印１４２）、すなわち、圧縮チャンバ１２２を開けるべく定盤１３６をクロスヘッド１３８と共に移動することを達成するためである。同時に、クロスヘッド１３８を図中で右へ移動する。
【００３３】
次に、圧縮チャンバ１２２へは、１つの撚り線または複数の第２の撚り線１４８を入れる。該第２の撚り線は、第１の撚り線１４４の材料と比較して、著しく異なる溶接特性を有する材料からなり、該溶接特性は、比エネルギ、圧力、または増幅に関し異なっている。少なくとも比エネルギに関して、相違が少なくとも２５％であることを前提とする。
【００３４】
原理的には、基準として、溶接に必要な比溶接エネルギを選択する。まず、（複数の）撚り線を溶接して部分ボードを形成する。これらの撚り線は、より高い比溶接エネルギを必要とする。しかしながら、比溶接エネルギを、本発明の教示によりノードを形成するために選択されるところの他の材料特性の同義語と解することができる。第１および第２の撚り線１４４，１４８の間のこのような材料特性基準は、上述のように著しく異なっている。
【００３５】
単数または複数の第２の撚り線１４８を圧縮チャンバ１２２に入れ、かつ、圧縮チャンバ１２２が、再度、第１の溶接工程の際にすなわち部分ボード１４６の製造の際に選択された幅Ｂを有した後に、図２ａ〜図３に示した処理過程の説明に従って、圧縮チャンバ１２２を、クロスヘッド１３８を調整しかつ定盤１３６を降下することによって、縮小し、かつ第２の撚り線１４８を圧縮し、撚り線の個々のワイヤまたは心線を互いにまたは部分ノード１４６と溶接する。全体ノード１６０を形成すべく第１の部分ノード１４６と溶接された第２の部分ノード１５８が形成される。
【００３６】
第１の溶接工程の終了後に圧縮チャンバ１２２を開けるために、サイドスライダ１３４を減圧したとき、第２の溶接工程の実行前に、サイドスライダ１３４に作用する圧力をまず再度高める。その目的は、第２の溶接工程の際に、圧縮チャンバ１２２が、再度幅Ｂを有するためである。
【００３７】
第２の撚り線１４８は、特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる個々のワイヤを有する撚り線である。必要な溶接パラメータは、同様に、コンピュータ１２８に保存されており、かつ、該パラメータを適切に取り出す。圧縮および溶接の際に、同様に、工程を監視する。圧縮寸法、溶接寸法、持続時間、必要な場合には寸法変化、およびエネルギを検出する。
【００３８】
本発明の教示により、従来の技術と比較して、再現性のある、一定の溶接結果が達成可能である。材料混合物からなるノードを工程の信頼性をもって製造が達成されるノード構造の形状は、再現可能である。
【００３９】
第１のおよび第２の溶接工程において、すなわち、少なくとも１つの第１の撚り線１４４の溶接の際に、および次に少なくとも１つの第２の撚り線１４８の溶接の際に、プロセスの監視を、以下のように、すなわち、第１のおよび第２の工程段階が、公差、あるいは溶接順序および結果の監視の点で異なって行なうことができるように、行なう。個別調整は可能である。すなわち、異なるパラメータおよび公差は有功である。銅からなるまたは銅を含む少なくとも１つの第１の撚り線１４４の溶接の際に、例えば、溶接時間を監視することができるのは、必要なエネルギ入力を行なった後である。溶接時間が所定の値以内にないときは、溶接工程を不適切と評価する。
【００４０】
アルミニウムからなり、またはアルミニウムを含有する少なくとも１つの第２の撚り線１４８を溶接する際に、寸法変化を前提とすることができる。すなわち、圧縮寸法の決定後と溶接中に調整長、すなわち、圧縮チャンバ１２２の０高さの変化を監視するのである。圧縮が予め決められた距離に到達するとき、必要なエネルギが入力されたか否かを点検する。このことが、適切でないとき、不良溶接が生じる。
【００４１】
図６および７を参照して、「溶接される材料の互いにかなり異なる溶接特性」が何を意味するかを、説明することが意図される。図６には、ノード断面積に従う、溶接される材料に入力されるエネルギが描かれている。参照符号２００に付した上方の曲線には、銅からなる撚り線へのエネルギ入力が示されている。ノード断面積に従うエネルギ入力を、比エネルギという。曲線２０２には、ノード断面積に従う、アルミニウムからなる撚り線へのエネルギ入力が示されている。適切な溶接結果を達成するために、ノード断面積の関数として材料に従って入力されるエネルギの間に、大きな違いが示される。
【００４２】
ノード断面は、撚り線の長手方向軸に対し垂直に、かつ圧縮チャンバを底部で区画するソノトロードの部分であるところの溶接面に対し垂直に延びている面である。
【００４３】
図７には、材料特性基準として、製造されるノード断面積に応じた圧力が、しかも同様に材料である銅（曲線３００）およびアルミニウム（曲線３０２）に関して、示されている。ノード断面積に従う圧力を、すなわち、溶接中にソノトロードの溶接面の方向に心線にまたは撚り線のワイヤに作用する表面圧力を、本発明の教示により、溶接の順番を選択するための材料特性基準として選択するとき、銅の溶接のために必要な圧力は、アルミニウムのために必要な圧力と大いに異なる。従って、まず、銅からなりまたは銅を含有する部分ノードを溶接し、続けて、アルミニウムからなりまたはアルミニウムを含有する１つのまたは複数の撚り線を溶接する。
【００４４】
第１および第２の材料は、溶接パラメータの圧力に関して異なる。第２の材料を溶接するために導入される圧力は、第１の材料の溶接のために必要な圧力よりも少なくとも２５％小さいのである。この評価では、溶接される撚り線の同じ面積および圧縮チャンバの幅が同じであることを前提とする。
【００４５】
本発明の教示により溶接することができる撚り線は、自らの材料特性に関し、溶接のための超音波振動の複数の振幅が、少なくとも２５％分異なっているように、すなわち、第２の材料の溶接のための超音波振動の振幅が、第１の材料の溶接のための超音波振動の振幅よりも少なくとも１０％小さいように、かように異なっている。
出願当初の特許請求の範囲に記載された事項をそのまま以下に付記する。
［１］超音波溶接装置（１１０）に設けられた、高さおよび幅が調整可能な圧縮チャンバ（１２２）の中で、個々のワイヤを有する少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を、個々のワイヤを有しかつ異なる材料からなる少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）と溶接することにより、ノードを製造するための方法であって、前記圧縮チャンバの幅を、少なくとも１つのサイドスライダ（１３４）によって調整し、かつ圧縮チャンバの高さを、前記超音波溶接装置のソノトロード（１１６）と対向電極（１１８）との間の距離を変化させることにより、調整し、前記少なくとも１つの第１の撚り線は、前記少なくとも１つの第２の撚り線よりも高い比エネルギで、より高い圧力で、あるいは、超音波振動のより大きな振幅で溶接する方法において、前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を前記圧縮チャンバ（１２２）に入れ、次に、前記撚り線の個々のワイヤを溶接して部分ノード（１４６）を形成し、但し、前記圧縮チャンバを、前記部分ノードが、前記ソノトロード（１１６）または該ソノトロードの部分によって区画された、前記圧縮チャンバの底部を完全に覆うように、幅Ｂに調整し、続いて、前記圧縮チャンバを開き、前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）を、前記圧縮チャンバの部分ノード（１４８）の上に入れ、次に、前記圧縮チャンバを閉じた後に、前記少なくとも第２の撚り線を部分ノードと溶接し、但し、溶接中には、前記圧縮チャンバの幅は、前記幅Ｂと同じであることを特徴とする方法。
［２］前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を前記圧縮チャンバ（１２２）に入れる前に、または入れた後に、該圧縮チャンバの幅を、前記製造されるノード（１６０）の幅Ｂに調整することを特徴とする［１］に記載の方法。
［３］前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）を溶接して前記部分ノード（１４６）を形成した後に、前記サイドスライダ（１３４）を減圧し、かつ、前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）の溶接前に、前記サイドスライダを、前記圧縮チャンバが前記幅Ｂを有するように、加圧することを特徴とする［１］または［２］に記載の方法。
［４］前記少なくとも１つの第１のおよび前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４４，１４８）のための材料としては、適切な部分ノード（１４６）を溶接するための前記少なくとも１つの第１の撚り線の材料に関して、前記少なくとも１つの第２の撚り線を適切と溶接するためよりも、少なくとも２５％多い比エネルギを導入せねばならないような材料を選択することを特徴とする［１］ないし［３］のいずれか１に記載の方法。
［５］前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）の適切な溶接を評価するために、前記少なくとも第２の撚り線（１４８）の適切な溶接を監視するためのプロセスパラメータとは異なるプロセスパラメータを監視することを特徴とする［１］ないし［４］のいずれか１に記載の方法。
［６］前記少なくとも１つの撚り線（１４４）の適切な溶接を監視するために、必要なエネルギ入力を、所定の溶接時間に従って監視することを特徴とする［１］ないし［５］のいずれか１に記載の方法。
［７］前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）の適切な溶接を決定するために、エネルギ入力を、前記圧縮チャンバ（１２２）の高さの変化、特に、前記ソノトロード（１１６）の方向への前記対向電極（１１８）の移動に従って監視することを特徴とする［１］ないし［６］のいずれか１に記載の方法。
［８］前記少なくとも１つの第１の撚り線（１４４）の材料として、銅または銅合金を使用することを特徴とする［１］ないし［７］のいずれか１に記載の方法。
［９］前記少なくとも１つの第２の撚り線（１４８）の材料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することを特徴とする［１］ないし［８］のいずれか１に記載の方法。
【符号の説明】
【００４６】
１１６  ソノトロード
１１８  対向電極
１２２  圧縮チャンバ
１３４  サイドスライダ
１４４  第１の撚り線
１４６  部分ノード
１４８  第２の撚り線
【図１】
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【図２ａ】
0006456944.tif 000003
【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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