(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンビル（１１４）および前記アンビルに向かって移動可能なラム（１１６）を備える圧着工具（１０４）であって、ワイヤ（１１２）および前記圧着工具によって前記ワイヤに圧着されるように構成された端子（１１０）を受容するように構成された圧着区域（１０６）が、前記アンビルと前記ラムとの間に画定される、圧着工具（１０４）と、
前記アンビルおよび前記ラムの少なくとも一方に結合され、前記ワイヤおよび前記端子を通して音響信号（１５８）を送信する超音波送信変換器（１６２）と、
前記音響信号の経路内で前記アンビルおよび前記ラムの少なくとも一方にあり、前記音響信号に影響を与えるフィルタ（１４２）と、を備え、
前記フィルタ（１４２）が、前記フィルタの周りの前記アンビル（１１４）または前記ラム（１１６）とは異なる密度の材料を含み、
前記フィルタ（１４２）は、所望の部分の前記音響信号を超音波受信変換器（１６４）に導く、
端子圧着デバイス（１００）。
【請求項２】
前記フィルタ（１４２）の前記材料は、空気である、
請求項１に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項３】
前記フィルタ（１４２）が、前記音響信号（１５８）のうちの少なくともいくつかを反射する、請求項１に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項４】
所望の部分と異なる前記音響信号（１５８）が、前記フィルタ（１４２）によって前記超音波受信変換器（１６４）から離れるように反射される、請求項３に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項５】
所望の部分の前記音響信号（１５８）が、前記フィルタ（１４２）によって前記超音波受信変換器（１６４）に向けて反射される、請求項３に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項６】
前記フィルタ（１４２）が、前記音響信号（１５８）のうちの少なくともいくつかを前記超音波受信変換器（１６４）に向けて集束させる、請求項１に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項７】
前記フィルタ（１４２）が、前記音響信号（１５８）のうちの少なくともいくつかを前記端子（１１０）および前記ワイヤ（１１２）に向けて集束させる、請求項１に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項８】
前記フィルタ（２２０）が、１つまたは複数の開口部（２２２）を含み、音響信号が前記開口部の領域において前記フィルタを通過することを可能にする、請求項１に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項９】
前記フィルタ（２１０）が、前記音響信号（１５８）を超音波受信変換器（１６４）上に集束させるように放物線形状とされる、請求項１に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【請求項１０】
前記フィルタが、前記音響信号（１５８）のうちの少なくともいくつかを表面波へと変える、請求項９に記載の端子圧着デバイス（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書における主題は一般に、超音波信号を使用する端子圧着デバイスに関する。端子は通常、電気端子を支持するためのアンビルと、端子を圧着するためにアンビルに向かっておよびそこから離れるように移動可能であるラムとを有する、従来の圧着プレスによって、ワイヤ上に圧着される。動作時、端子はアンビル上に置かれ、ワイヤの端部は、端子のフェルールまたはバレルの中に挿入され、ラムは、アンビルに向かってプレスのストロークの限界まで移動させられ、それにより、端子をワイヤ上に圧着する。ラムは次いで、その始点まで引き戻される。
【背景技術】
【０００２】
圧着工程が続くにつれ、いくつかの圧着部が、ワイヤを逃すこと、または端子とワイヤとの間の不十分なコンタクトなどの、品質問題を呈する場合がある。結果として、高品質の圧着部が継続して形成されることを確認するために、品質検査が必要となる。現在の圧着品質システムは、完成した圧着部のサンプルを検査するか、または圧着工程を監視する。しかしながら、サンプルの検査には時間がかかり、また、それでもなお欠陥が捕捉されない場合がある。加えて、現在の圧着監視工程は、より小さいワイヤに対しては良好に機能しない場合がある。
【０００３】
圧着品質監視において使用するための、超音波監視における新しい技術が提案されている。たとえば、米国特許第７，１８１，９４２号には、送信変換器から圧着コネクタを通して受信変換器へと音響信号を送信することによって圧着接続部を測定し、この信号を処理して圧着状態を示すための、超音波デバイスおよび方法が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような超音波監視システムには、欠点が無いわけではない。たとえば、圧着工程中に電気端子を変形させるために必要とされる圧着工具の形状のために、超音波信号が損なわれるかまたは低減される可能性がある。反射したまたは反響した信号は本質的には、受信変換器によって受信された信号を歪める可能性のあるノイズである。信号の反射により、受信された信号の信号対ノイズ比が低減し、圧着異常を検出するための分析方法の有効性が低減する可能性がある。信号品質の低下により、超音波監視システムが検出するように設計されている品質エラーを検出する能力が、低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この問題は、受信変換器における信号受信が改善された、本明細書で開示されるような圧着品質監視システムによって解決される。端子圧着デバイスは、アンビルと、このアンビルに向かって移動可能なラムとを備える圧着工具を含み、ワイヤおよびこの圧着工具によってこのワイヤに圧着されるように構成された端子を受容するように構成された圧着区域が、アンビルとラムとの間に画定される。ワイヤおよび端子を通して音響信号を送信する超音波送信変換器が、アンビルおよびラムの少なくとも一方に結合される。音響信号に影響を与えるフィルタが、音響信号の経路内でアンビルおよびラムの少なくとも一方に設けられる。
【０００６】
ここで本発明について、添付の図面を参照して例示により記載する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示の実施形態による、端子圧着デバイスの斜視図である。
【図２】アンビルおよびラムに取り付けられた超音波変換器を示す、端子圧着デバイスの一部分を例示する図である。端子圧着デバイスは、当該デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを有する。
【図３】図２に示す端子圧着デバイスの側面図である。
【図４】デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを示す、端子圧着デバイスの一部分の側方部分断面図である。
【図５】デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを示す、端子圧着デバイスの一部分の側方部分断面図である。
【図６】デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを示す、端子圧着デバイスの一部分の部分断面図である。
【図７】デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを示す、端子圧着デバイスの一部分の部分断面図である。
【図８】デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを示す、端子圧着デバイスの一部分の部分断面図である。
【図９】デバイスを通して送信される音響信号に影響を与えるためのフィルタを示す、端子圧着デバイスの一部分の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、例示の実施形態に従って形成された、端子圧着デバイス１００の斜視図である。端子圧着デバイス１００は、端子をワイヤに圧着するために使用される。例示した実施形態では、端子圧着デバイス１００は、アプリケータ１０２を有する卓上機械である。別法として、端子圧着デバイス１００は、リード製作装置または手工具などの、別の種類の圧着機械とすることができる。
【０００９】
端子圧着デバイス１００は、プレス動作または圧着動作中に端子を形成するために使用される、圧着工具１０４を含む。端子圧着デバイス１００は、圧着工具１０４の間に画定される、終端区域または圧着区域１０６を有する。電気コネクタまたは端子１１０およびワイヤ１１２の端部は、圧着工具１０４の間の圧着区域１０６内に提示される。例示の実施形態では、圧着のために使用される圧着工具１０４は、アンビル１１４およびラム１１６を含む。アンビル１１４および／またはラム１１６は、圧着工程中に端子１１０の形状または輪郭を画定する、取り外し可能な金型を有し得る。例示した実施形態では、アンビル１１４は、アプリケータ１０２の固定構成要素であり、また、ラム１１６は、可動構成要素である。別法として、ラム１１６およびアンビル１１４の両方を、可動とすることができる。たとえば、手工具を用いて、典型的には圧着工具１０４の両方の半部が、圧着動作中に互いに向けて閉じられる。
【００１０】
端子圧着デバイス１００は、端子１１０を圧着区域１０６へと送出するように位置付けられる、フィーダデバイス１１８を含む。フィーダデバイス１１８を、端子１１０を圧着区域１０６へと送るように、機械的な圧着工具１０４に隣接して位置付けることができる。端子１１０を、圧着区域１０６内での端子１１０の適切な配置および／または配向を保証するための送出機構によって、圧着区域１０６へと案内することができる。ワイヤ１１２は、ワイヤフィーダ（図示せず）によって、圧着区域１０６へと送られる。
【００１１】
端子圧着デバイス１００を、サイドフィード式のアプリケータおよび／またはエンドフィード式のアプリケータを使用して動作するように構成することができる。サイドフィード式のアプリケータは、キャリアストリップに沿って横に並んで配置される端子を圧着する。一方、エンドフィード式のアプリケータは、キャリアストリップ上に端部同士を接近させて連続的に配置される端子を圧着する。端子圧着デバイス１００を、サイドフィード式のアプリケータおよびエンドフィード式のアプリケータの両方に対応するように構成することができ、これらは、端子圧着デバイス１００において入れ替え可能とすることができる。
【００１２】
圧着動作中、アプリケータ１０２のラム１１６は、端子圧着デバイス１００の駆動機構１２０によって、圧着ストロークにわたって、最初は静止したアンビル１１４に向かい最後にはアンビル１１４から離れるように、駆動される。したがって、圧着ストロークは、下向きの成分および上向きの成分の両方を有する。ワイヤ１１２への端子１１０の圧着は、圧着ストロークの下向きの成分中に行われる。圧着動作中、端子１１０は、圧着区域１０６内でアンビル１１４上に載せられ、ワイヤ１１２の端部は、端子１１０の圧着バレル内に送出される。ラム１１６は次いで、圧着ストロークに沿ってアンビル１１４に向けて下向きに駆動される。ラム１１６は、端子１１０の圧着バレルに係合し、圧着バレルの端部を、ワイヤ１１２の周りに内向きに変形させる（たとえば折り畳む、または巻回する）。
圧着工具１０４は、端子１１０をラム１１６とアンビル１１４との間で圧縮するまたは締め付けることによって、端子１１０をワイヤ１１２上に圧着する。ラム１１６は次いで、上向きの位置に戻る。ラム１１６が上向きに移動するにつれ、ラム１１６は、端子１１０を解放するか、または端子１１０から離れる。例示の実施形態では、端子１１０および／またはワイヤ１１２の弾性的な性質により、端子１１０は、圧着ストロークの下向きの部分の下死点から、僅かに反発する。端子１１０の弾性降伏または跳ね戻り（spring back）は、端子１１０が最終的なまたは安定したサイズに達するまで、ラム１１６のストロークの戻りまたは上向き部の一部分に関して、ラム１１６に追随することになる。そのような地点において、端子１１０は、端子１１０の最も底部の地点と最も頂部の地点との間で測定された、特定の圧着高さを有する。
【００１３】
端子圧着デバイス１００の動作は、制御モジュール１３０によって制御される。たとえば、制御モジュール１３０は、駆動機構１２０の動作を制御することができる。制御モジュール１３０は、フィーダデバイス１１８の動作を制御し、圧着ストロークのタイミングを、フィーダデバイス１１８の送出ストロークのタイミングと同期させることができる。例示の実施形態では、制御モジュール１３０は、特定の圧着部の圧着品質を決定する圧着品質モジュール１３２を含む。圧着品質が特定の仕様を満たさなかった場合、端子１１０を廃棄することができる。圧着品質モジュール１３２は、圧着高さなどの特徴に基づいて、圧着品質を判定することができる。既存のシステムでは、圧着工程中の力または力のプロファイルの測定値に基づいて、圧着高さを判定することができる。
【００１４】
例示の実施形態では、制御モジュール１３０は、超音波音響信号を送信および受信するための、超音波モジュール１４０を含む。本明細書ではモジュール１３２とは別個のモジュールとして記載されているが、モジュール１４０およびモジュール１３２の機能を組み合わせて、単一のモジュールとすることができる。超音波モジュール１４０は、圧着動作中に、端子１１０およびワイヤ１１２を通して音響信号を送信させることができる。圧着品質モジュール１３２は、端子１１０およびワイヤ１１２を通して送信された音響信号に基づいて、圧着品質を判定することができる。圧着品質モジュール１３２は、端子１１０およびワイヤ１１２を通して送信された音響信号に基づいて、端子１１０の圧着高さを判定することができる。圧着品質モジュール１３２は、端子１１０およびワイヤ１１２を通して送信された音響信号に基づいて、圧着された端子の形状を判定することができる。超音波モジュール１４０は、圧着動作中に、端子１１０およびワイヤ１１２に加えて、ラム１１６および／またはアンビル１１４を通して、音響信号を送信させることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、音響信号を、ラム１１６中の変換器において生成し、ラム１１６を通し、端子１１０を通し、ワイヤ１１２を通し、そしてアンビル１１４を通して送信し、その後、アンビル１１４中の変換器において受信することができる。
いくつかの実施形態では、音響信号を、アンビル１１４中の変換器において生成し、アンビル１１４を通し、端子１１０を通し、ワイヤ１１２を通し、そしてラム１１６を通して送信し、その後、ラム１１６中の変換器において受信することができる。いくつかの実施形態では、音響信号を、ラム１１６中の変換器において生成し、ラム１１６を通し、端子１１０を通し、ワイヤ１１２を通し、次いでラム１１６を通して戻し、その後、ラム１１６中の変換器において受信することができ、この変換器は、音響信号を生成した同じ変換器とすることができる。いくつかの実施形態では、音響信号を、アンビル１１４中の変換器において生成し、アンビル１１４を通し、端子１１０を通し、ワイヤ１１２を通し、次いでアンビル１１４を通して戻し、その後、アンビル１１４中の変換器において受信することができ、この変換器は、音響信号を生成した同じ変換器とすることができる。
【００１５】
例示の実施形態では、端子圧着デバイス１００は、圧着品質モジュール１３２による分析のための信号の検出を改善する目的などで音響信号をフィルタリングするための、少なくとも１つのフィルタ１４２（図２に示す）を備える。フィルタ１４２を使用して、音響信号を、特定の方向に導くかまたは集束させることができる。フィルタ１４２を使用して、音響信号の望まれない部分を、衝突しない方向などの特定の方向に導くかまたは集束させて、音響波の望まれない部分が、検出または分析されないようにすることができる。たとえば、音響信号の反射を低減または最小化して、受信変換器において受信されるノイズを低減することができる。
【００１６】
図２は、圧着動作中に圧着部を形成するために使用されるアンビル１１４およびラム１１６を示す、端子圧着デバイス１００の一部分を例示する。図３は、端子１１０およびワイヤ１１２がアンビル１１４とラム１１６との間に位置付けられた、圧着工具１０４の側面図である。圧着工具１０４を使用して、Ｆクリンプなどのオープンバレルの圧着部を形成することができる。ただし代替の実施形態では、他の形状の圧着工具は、他の形状を有する圧着部を形成し得る。
【００１７】
アンビル１１４は、端子１１０を支持するための支持表面１５０を有する。例示した実施形態では、支持表面１５０は平坦かつ水平である。ただし、代替の実施形態では、支持表面１５０は、他の形状および／または配向を有し得る。ラム１１６が圧着ストロークにわたって移動するとき、端子１１０は、支持表面１５０上に静止している。
【００１８】
ラム１１６は、圧着工程中に端子１１０に係合する、形成表面(forming surface)１５２を有する。形成表面１５２は、圧着工程中に、端子のバレルの側壁を内向きにプレスする。形成表面１５２は、圧着工程中に、側壁をワイヤ１１２に押し付けて圧縮する。ラム１１６が端子１１０に音響に関して結合されるとき、音響信号１５８を、形成表面１５２を横断させ端子１１０およびワイヤ１１２内へと送信することができる。音響信号１５８を、支持表面１５０を横断させアンビル１１４内へと送信することができる。音響信号１５８を、形成表面１５２および支持表面１５０のところに画定される境界面において反射される場合がある。
【００１９】
例示の実施形態では、超音波モジュール１４０（図１に示す）は、超音波周波数帯域にある音響信号１５８を送信および／または受信する１つまたは複数の超音波変換器１６０を含む。例示した実施形態では、超音波モジュール１４０は、超音波送信変換器１６２および超音波受信変換器１６４を含む。超音波送信変換器１６２は、ラム１１６に結合され、一方、超音波受信変換器１６４は、アンビル１１４に結合される。他の実施形態では、超音波受信変換器１６４を、ラム１１６に結合することができ、かつ／または、超音波送信変換器１６２を、アンビル１１４に結合することができる。他の実施形態では、専用の送信変換器および受信変換器を有するのではなく、変換器１６２、変換器１６４のいずれかまたは両方を、音響信号１５８を送信および受信可能とすることができる。
他の実施形態では、音響信号１５８を送信および受信可能な、１つの変換器１６２または変換器１６４しか必要とされない。超音波変換器１６０を、圧着工具１０４の外側表面に結合することができる。別法として、超音波変換器１６０を、圧着工具１０４の中に埋め込むことができる。たとえば、超音波変換器１６０を、圧着工具１０４にある窓または開口部１６６の中に配置することができる。超音波変換器１６０は、圧着工具１０４の１つまたは複数の表面１６８に超音波に関して結合され、この場合、表面１６８を横断して、圧着工具１０４から超音波変換器１６０へと、または超音波変換器１６０から圧着工具１０４へと、音響信号１５８を送信することができる。超音波変換器１６０は、圧着工具１０４を介して、端子１１０およびワイヤ１１２に超音波に関して結合される。
【００２０】
例示の実施形態では、超音波変換器１６０は、電気エネルギーを音へと変換するまたは音波を電気エネルギーへと変換する、圧電変換器である。圧電変換器は、そこに電圧が加えられると、サイズを変える。超音波モジュール１４０は、超音波変換器１６２にわたって交流を供給し、この結果非常に高い周波数で振動を生じさせて非常に高い周波数の音波を生み出すための、超音波送信変換器１６２に結合された電気回路を含む。超音波受信変換器１６４は、そこに音響信号１５８から力が加えられると、電圧を生成する。また、超音波受信変換器１６４において生成された電気信号は、そこに結合された電気回路によって、超音波モジュール１４０および／または圧着品質モジュール１３２（図１に示す）へと送信される。代替の実施形態では、磁歪変換器などの、圧電変換器とは異なる他の種類の超音波変換器１６０を使用することができる。
【００２１】
例示の実施形態では、超音波モジュール１４０は、送信変換器１６２において超音波音響信号１５８を生成することによって、形成されたワイヤ１１２および端子１１０の圧着高さなどの、圧着された端子の圧着品質の特徴を判定するために、使用される。音響信号１５８は、縦波音波の形態で、圧着工具１０４ならびに圧着された端子１１０およびワイヤ１１２を通って移動するが、ただしこの波は、任意の方向に伝搬し得る。超音波受信変換器１６４は、音響信号１５８を受信し、そのような信号を、圧着品質モジュール１３２によってなどの処理のために、電気的信号に変換する。そのような処理を、圧着サイクルあたり約５００回以上繰り返すことができる。フィルタ１４２は、音響信号１５８をフィルタリングするために使用される。フィルタ１４２は、音響信号１５８の経路内に位置付けられ、超音波受信変換器１６４によって受信される信号を改善するような何らかの様式で、音響信号１５８に影響を与える。フィルタ１４２は、受信変換器１６４において受信される音響信号の信号対ノイズ比を高めることができる。
【００２２】
例示した実施形態では、フィルタ１４２は、送信変換器１６２と端子１１０との間の音響信号１５８の経路内で、ラム１１６上にある。フィルタ１４２は、音響信号１５８を、端子１１０およびワイヤ１１２に向けて集束させる。フィルタ１４２は、音響信号１５８を、アンビル１１４および受信変換器１６４に向けて集束させる。例示の実施形態では、フィルタ１４２は、音響信号１５８の散乱を低減するために、端子１１０に向かう方向に音響信号１５８を反射するような形状とされる。任意選択で、フィルタ１４２は、音響信号１５８の空間断面がより小さくなるようにする、コリメータとすることができる。音響信号１５８は、音響波がフィルタ１４２を通過するにつれ、改変される。フィルタ１４２を、音響信号１５８を特定の方向に集束させるような形状とすることができる。
【００２３】
例示の実施形態では、フィルタ１４２は、音響信号１５８を集束させるためにフィルタ１４２の周りのラム１１６の材料とは異なる密度を有する、ラム１１６中の材料のスラグである。たとえば、音響信号１５８がフィルタ１４２を通過するとき、フィルタ１４２は、端子１１０および／または受信変換器１６４に向けてなど、特定の方向に音響信号１５８が集束するように、波形の形状を変える。任意選択で、ラム１１６を、ステンレス鋼から製造することができ、一方、フィルタ１４２は、アルミニウム材料、真鍮材料、鉛材料、または他の材料などの、異なる材料から製造される。
【００２４】
図４は、アンビル１１４とラム１１６との間の端子１１０およびワイヤ１１２を示す、端子圧着デバイス１００の一部分の側方部分断面図である。図４は、ラム１１６上のフィルタ１４２（図２および図３に示す）とは対照的な、アンビル１１４上のフィルタ２００を例示する。図４は、アンビル１１４の外部表面２０２上に設けられた受信変換器１６４を例示する。例示した実施形態では、受信変換器１６４は、アンビル１１４の中心線からずらされており、この中心線は、圧着された端子の中心線と概ね位置合わせして画定される。
【００２５】
フィルタ２００は、音響信号１５８を、受信変換器１６４に向けて反射させるために使用される。フィルタ２００を使用して外部表面２０２に向けて音響信号１５８を反射させることにより、受信変換器１６４を、外部表面２０２に沿って配置することが可能となる。これは、開口部１６６（図２に示す）と比較して、より都合の良い装着場所であり得る。
【００２６】
例示の実施形態では、フィルタ２００は、アンビル１１４に形成された空隙またはスロット２０４によって画定される。スロット２０４は、音響信号１５８を受信変換器１６４に向けて導くように角度を付けられる。フィルタ２００は、フィルタ２００を取り囲むアンビル１１４の材料と比較して異なる密度の領域によって画定される。たとえば、例示の実施形態では、アンビル１１４はステンレス鋼材料で製造され、一方、フィルタ２００は空気である。音響信号１５８が、アンビル１１４のステンレス鋼材料とスロット２０４の空気との間の移行部を横切るとき、音響信号１５８は反射される。
【００２７】
フィルタ２００は、複数の音響信号１５８の一部分を途中で捕捉するように位置付けられ、一方、複数の音響信号１５８のうちのいくつかは、フィルタ２００を迂回する。フィルタ２００を迂回する音響信号１５８は、受信変換器１６４によって捕捉されるのではなく、そのような音響信号１５８は、フィルタ２００の周りでまたはこれを越えて反射される。フィルタ２００および受信変換器１６４を迂回する波は通常、分析上の重要度が比較的低い。これは、そのような波が、反射した波であるか、またはそれ以外の方法で、たとえば不均一な圧着工具の形状によって、歪められているからである。そのような波は、圧着工具１０４、端子１１０、および／またはワイヤ１１２の１つまたは複数の表面からの、反響または反射した信号である場合がある。そのような反射したまたは歪んだ波を除去することにより、圧着品質モジュール１３２（図１に示す）による分析のために受信変換器１６４において受信される信号の、信号強度または品質が高められる。
【００２８】
例示の実施形態では、アンビル１１４の支持表面１５０は、概ね端子１１０のワイヤ圧着部と絶縁圧着部との間の境界面のところにある、段部２０６を含む。この段部は、端子１１０が移行するための領域を提供する。段部２０６は、アンビル１１４を通過する音響波の、反射または歪みを作り出すことができる。フィルタ２００を、段部２０６からの反射したまたは歪んだ波が、受信変換器１６４に向けて反射されないことを保証するように、位置付けることができる。反射の振幅を低減することにより、圧着された端子を通過する送信された最初の波に起因する、受信された信号の、全体的なパーセンテージが増加する。受信変換器１６４および圧着品質モジュール１３２（図１に示す）によって、より良好な信号を受信し分析することができる。受信変換器１６４において受信される音響信号の信号対ノイズ比を、高めることができる。
【００２９】
図５は、アンビル１１４とラム１１６との間の端子１１０およびワイヤ１１２を示す、端子圧着デバイス１００の一部分の側方部分断面図である。図５は、フィルタ２００（図４に示す）と同様のフィルタ２１０を例示するが、ただしフィルタ２１０は、湾曲した形状を有する。例示した実施形態では、フィルタ２１０は、超音波信号１５８を受信変換器１６４に向けて集束させるような放物線形状を有する。フィルタ２１０を、一続きの形状とすることができるか、または、概ね放物線形状に配置された、一連の平坦なもしくは湾曲した断片とすることができる。受信変換器１６４は、アンビル１１４の外部表面２０２上に設けられる。
【００３０】
フィルタ２１０は、音響信号１５８を、受信変換器１６４に向けて反射させるために使用される。フィルタ２１０は、フィルタ２１０を取り囲むアンビル１１４の材料と比較して異なる密度の領域によって画定される。たとえば、例示の実施形態では、アンビル１１４はステンレス鋼材料で製造され、一方、フィルタ２１０は空気である。
【００３１】
図６は、アンビル１１４とラム１１６との間の端子１１０およびワイヤ１１２を示す、端子圧着デバイス１００の一部分の部分断面図である。図６は、受信変換器１６４の近くに位置付けられたフィルタ２２０を例示する。受信変換器１６４を、アンビル１１４上の、図２および図３における場合と同様の位置に示す。
【００３２】
フィルタ２２０は、１対のフィルタ要素２２４，２２６の間の間隙または開口部２２２を含む。代替の実施形態では、任意の数の開口部２２２、およびフィルタ要素２２４，２２６を設けることができる。フィルタ２２０は、いくつかの音響信号１５８を、受信変換器１６４から離れるように反射させるために使用される。一方、いくつかの音響信号１５８は、開口部２２２を通過し、受信変換器１６４において受信される。フィルタ２２０は、フィルタ２２０を取り囲むアンビル１１４の材料と比較して異なる密度の領域によって画定される。たとえば、例示の実施形態では、アンビル１１４はステンレス鋼材料で製造され、一方、フィルタ要素２２４，２２６は、エアポケットである。いくつかの音響信号１５８を阻止するそのようなフィルタ２２０の構成により、最も強い音響信号が受信変換器１６４を通ることが可能となる。
一方、アンビル１１４中の歪んだまたは反射した音響信号は、フィルタ２２０によって阻止されるかまたはフィルタ２２０の周りおよび受信変換器１６４の周りを通る傾向にあり、この結果、歪んだまたは反射した信号は、受信変換器１６４によって受信されない。反射の振幅を低減することにより、圧着された端子を通過する送信された最初の波に起因する、受信された信号の、全体的なパーセンテージが増加する。受信変換器１６４および圧着品質モジュール１３２（図１に示す）によって、より良好な信号を受信し分析することができる。受信変換器１６４において受信される音響信号の信号対ノイズ比を、高めることができる。
【００３３】
図７は、アンビル１１４とラム１１６との間の端子１１０およびワイヤ１１２を示す、端子圧着デバイス１００の一部分の部分断面図である。図７は、端子１１０および送信変換器１６２の近くに、たとえばフィルタ１４２（図２および図３に示す）と同様の位置に位置付けられた、フィルタ２３０を例示する。
【００３４】
フィルタ２３０は、１対のフィルタ要素２３４，２３６の間の間隙または開口部２３２を含む。代替の実施形態では、任意の数の開口部２３２、およびフィルタ要素２３４，２３６を設けることができる。例示の実施形態では、開口部２３２は、圧着された端子１１０の頂上部のうちの１つなどの、端子１１０の特定の領域と位置合わせされ、このことにより、端子１１０のそのような領域上に、音響信号１５８を集束させる。この領域は、圧着された端子１１０の谷部などの端子１１０の他の領域とは、対照的である。音響信号１５８が圧着された端子を通過するとき、受信変換器１６４によって、よりきれいな信号を受信することができる。これは、音響信号がより均一な幾何学形状を有する端子１１０の領域を通過し、このことが、歪み、反射、およびエコーの低減につながるからである。音響信号１５８を、圧着された端子１１０の最も高い部分を通して集束させることは、より正確な圧着高さの測定につながり得る。
代替の実施形態では、音響信号１５８を、圧着された端子の谷部または圧着された端子の他の部分と位置合わせされた開口部などの、精確に位置付けられた開口部２３２を使用して、圧着された端子の他の部分のところに集束させることができる。
【００３５】
フィルタ２３０は、いくつかの音響信号１５８を、受信変換器１６４から離れるように反射させるために使用される。一方、いくつかの音響信号１５８は、開口部２３２を通過し、端子、そして受信変換器１６４上に至る。フィルタ２３０は、フィルタ２３０を取り囲むラム１１６の材料と比較して異なる密度の領域によって画定される。たとえば、例示の実施形態では、ラム１１６はステンレス鋼材料で製造され、一方、フィルタ要素２３４，２３６は、エアポケットである。いくつかの音響信号１５８を阻止するそのようなフィルタ２３０の構成により、音響信号のより狭い帯域が端子１１０および受信変換器１６４へと通ることが可能となる。
一方、音響信号のより広い帯域は反射され、このことにより、受信変換器１６４へと通される端子１１０、ラム１１６、およびアンビル１１４中の反響した波の数を低減する。反射の振幅を低減することにより、圧着された端子を通過する送信された最初の波に起因する、受信された信号の、全体的なパーセンテージが増加する。受信変換器１６４および圧着品質モジュール１３２（図１に示す）によって、より良好な信号を受信し分析することができる。受信変換器１６４において受信される音響信号の信号対ノイズ比を、高めることができる。
【００３６】
図８は、アンビル１１４とラム１１６との間の端子１１０およびワイヤ１１２を示す、端子圧着デバイス１００の一部分の部分断面図である。図８は、ラム１１６の外部表面２４２上のフィルタ２４０、およびアンビル１１６の外部表面２０２上のフィルタ２４４を例示する。フィルタ２４０、フィルタ２４４は、それぞれラム１１６およびアンビル１１４の材料と比較して異なる密度の領域によって画定される。たとえば、フィルタ２４０、フィルタ２４４の外側または外部は、空気であり、一方、フィルタ２４０、フィルタ２４４の内側または内部は、ラム１１６およびアンビル１１４の金属材料（たとえばステンレス鋼）である。
【００３７】
フィルタ２４０，２４４は、受信変換器１６４において受信される反響した波を低減または除去するための、無響の特徴部（anechoic features）を含み得る。たとえば、フィルタ２４０，２４４は、音響信号１５８のうちの少なくともいくつかを、受信変換器１６４から離れるように導くために使用される、角度の付いた特徴部（angled features）２４６，２４８をそれぞれ含む。角度の付いた特徴部２４６，２４８は、外部表面２４２，２０２にそれぞれ形成された、切欠きまたは溝である。これらの切欠きを、外部表面２４２，２０２に、切り出し，化学エッチング，レーザエッチング,刻設（engraved）、またはその他の方法で形成することができる。フィルタ２４０，２４４は、音響信号１５８のうちの少なくともいくつかを、受信変換器１６４から離れるように反射するために使用される。
たとえば、フィルタ２４０，２４４は、音響信号１５８を送信変換器１６２に向けて反射させて戻すことができる。フィルタ２４０，２４４は、音響信号１５８が受信変換器１６４に対して、衝突しない方向に向くように角度を付けられる。フィルタ２４０は、反響した信号などの、圧着区域１０６に達する反射したエネルギーを低減する。フィルタ２４４は、反響した信号などの、受信変換器１６４に達する反射したエネルギーを低減する。反射の振幅を低減することにより、圧着された端子を通過する送信された最初の波に起因する、受信された信号の、全体的なパーセンテージが増加する。受信変換器１６４および圧着品質モジュール１３２（図１に示す）によって、より良好な信号を受信し分析することができる。受信変換器１６４において受信される音響信号の信号対ノイズ比を、高めることができる。
【００３８】
図９は、アンビル１１４とラム１１６との間の端子１１０およびワイヤ１１２を示す、端子圧着デバイス１００の一部分の部分断面図である。図９は、ラム１１６の外部表面２４２上のフィルタ２５０、およびアンビル１１６の外部表面２０２上のフィルタ２５２を例示する。例示の実施形態では、フィルタ２５０，２５２は、外部表面２４２，２０２上に、吸収材料２５４，２５６を含む。吸収材料２５４，２５６は、フィルタ２５０，２５２の無響の特徴部を画定することができる。吸収材料２５４，２５６を、外部表面２４２，２０２に入射する波を、そのようなエネルギーを表面波へと変換することによってなどで、これらの表面の中に吸収させるように構成することができる。吸収材料２５４，２５６を、ベリリウム、タングステン、または他の好適な超音波吸収材料などの、任意の好適な超音波吸収材料とすることができる。吸収材料２５４，２５６と圧着工具１０４との間の境界面において、エネルギーをトラップし放散することができる。
たとえば、最大入射角よりも大きい入射角で導かれたエネルギーを、吸収しかつ／または表面波へと変換することができる。最大入射角は約３０°とすることができるが、代替の実施形態では、最大入射角は、使用される材料の種類に応じて、他の角度であってよい。
【００３９】
上記の説明は例示となることを意図しており、制限的であることを意図していないことを理解されたい。たとえば、上記の実施形態（および／またはそれらの態様）を、互いに組み合わせて使用することができる。加えて、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、その範囲から逸脱することなく多くの修正を行うことができる。本明細書に記載する寸法、材料の種類、様々な構成要素の配向、ならびに様々な構成要素の数および位置は、特定の実施形態のパラメータを規定するように意図されており、いかなる点においても限定的ではなく、例示の実施形態に過ぎない。特許請求の範囲の精神および範囲内にある他の多くの実施形態および修正形態が、上記の説明を検討することで、当業者には明らかになろう。本発明の範囲はしたがって、付属の特許請求の範囲を、かかる特許請求の範囲の均等物と認められるものの全範囲と併せて参照して、決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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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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【図８】
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【図９】
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