(57)【要約】  本発明は、励磁インダクタンス（６）に連係するインダクタコア（３）が誘導ヘッド内に設けられた通路内を循環するエア又は別のガス状流体によって冷却され、プリント回路等用の多層スタック（４８）を溶接するための誘導ヘッド（１）に関する。第２のインダクタコア（４）は第１のコアと協働して、磁束をコア（３、４）間に介在された多層スタック（４８）の少なくとも１つの接合領域に案内する。冷却流体は多層スタックの接合領域を取り囲むので、溶接プロセスの終了時、ヘッドの分離を容易にする。【選択図】      図６
2016523448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁インダクタンス（６）に連係する第１のインダクタコア（３）と、
第２のインダクタコア（４）であって、前記コア（３、４）間に介在された多層スタック（４８）の少なくとも１つの接合領域に磁束を案内するために前記第１のコア（３）と協働する、第２のインダクタコア（４）とを備え、
前記第１及び第２のインダクタコア（３、４）のうち少なくとも１つに沿って延在する冷却流体用通路（３０、３１）を備えることを特徴とする、プリント回路等用の多層スタック（４８）を溶接するための誘導ヘッド（１）。
【請求項２】
前記冷却流体の前記通路が少なくとも前記接合領域まで延在し、その結果、前記流体が前記第１及び第２のインダクタコア（３、４）間に介在された前記多層スタック（４８）を取り囲む（lap、包む、ラップする、重ね合わせる）ことができるようになる、請求項１に記載の誘導ヘッド。
【請求項３】
前記冷却流体の前記通路が前記それぞれのインダクタコア（３、４）内に形成された少なくとも１つの溝（３０、３１）を備える、請求項１又は２に記載の誘導ヘッド。
【請求項４】
前記磁束を、前記第１のコア（３）と前記第２のコア（４）との間に介在された多層スタック（４８）の対応する接続領域に向かって案内するために、それぞれのインダクタンス（６）に連係し、かつ１つの同じ第２のインダクタコア（４）と協働する、少なくとも２つの第１のインダクタコア（３）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘導ヘッド。
【請求項５】
前記インダクタンス（６）がそれぞれの前記コア（３）に反対方向に巻かれ、前記磁束を前記多層スタック（４８）を通じて最大化するような方法で、それと共にそれぞれ連係する前記磁束を整合するようにした、請求項４に記載の誘導ヘッド。
【請求項６】
前記第１のコア（３）が少なくとも１つの前記接合領域において実質的に開かれているエンクロージャ（２）内に収容され、それによって前記冷却流体を前記第１及び第２のコア（３、４）間に介在されせた多層スタックに向かって流出することを可能にする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘導ヘッド。
【請求項７】
多層スタック（４８）の前記接合領域において、前記第１及び／又は第２のコア（３、４）上に配置される導電性プラケット（４０、４１）を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘導ヘッド。
【請求項８】
前記第１のインダクタコア（３）が、磁気的に透過性の材料からなり、かつ実質的にＣ字状の本体を備え、一対の端末アーム（１２ａ、１２ｂ）が、インダクタンス（６）が前記磁束を両方のアーム（１２ａ、１２ｂ）に誘導するために連係される中心部（１２ｃ）から延在する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の誘導ヘッド。
【請求項９】
溝（３０、３１）が前記冷却流体の前記経路用に前記第１のインダクタコア（３）の前記アーム（１２ａ、１２ｂ）に沿って延在する、請求項８に記載の誘導ヘッド。
【請求項１０】
前記第２のインダクタコア（４）が、強磁性材からなる実質的に直線の要素を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の誘導ヘッド。
【請求項１１】
少なくとも１つの導電層（４９）が樹脂又は同様の熱溶融物質を含浸した少なくとも１つの電気的な絶縁層（５０）の上部に積層される、プリント回路用の多層スタック（４８）を溶接するための方法であって、
ｉ）１つのインダクタンス（６）と連係する少なくとも１つの第１のインダクタコア（３）と、それと共に協働して少なくとも１つの接合領域（５２）に磁束を案内する第２のインダクタコア（４）との間に多層スタック（４８）を介在させるステップと、
ｉｉ）前記接合領域（５２）において前記樹脂の局所的溶融を確実にするのに十分な期間、交流電流を前記インダクタンスに供給するステップと、
ｉｉｉ）前記事前に溶融した樹脂を硬化するのに十分な時間、冷却流体を前記接合領域（５２）に向かって吹きつけるステップと、
ｉｖ）前記第１のインダクタコア（３）を前記多層スタック（４８）から離すステップと、
を含む前記方法。
【請求項１２】
前記冷却流体が、ガス状のものであり、好ましくはエアである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記接合領域が、導電性スペーサ要素（５５）がある前記多層スタック（４８）の周囲ベルト（５２）に配置される、請求項１１又は１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路（printed circuits、プリント基板）を製造するために意図される層を接合するための誘導ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明及び以下に続く本発明の説明を十分に理解するため、本発明が好適に適用されるプリント回路生産プロセスの概要を提供する価値がある。
【０００３】
既知のように、コンピュータ（例えば、ＰＣ）、電話及び他の通信機器、家庭用電気製品、工作機械等で用いられるもの等の電子工学の用途向けのプリント回路は、絶縁材料の層を間に挟んだ、回路のトポグラフィーにより設計されたトラックを組み込んだ複数の導電層を積層することによって得られる。
【０００４】
プリント回路の生産は、プロジェクト設計又はトポグラフィーに応じて印刷された回路トラックを有する導電性シートの製造から開始し、かかるシートが組み立てられ、導電層を絶縁層と交互に重ね合わせることによって得られる積層のスタックであるいわゆる「多層」を作製するまでの多くの工程（steps、ステップ）を要するかなり複雑なサイクルである。
【０００５】
後者は、いわゆる「プリプレグ（pre-preg）」、すなわち絶縁性エポキシ樹脂で含浸した（impregnated）合成繊維からなり、絶縁性エポキシ樹脂は積層した導電層と結合する単一シートを形成するために加熱プレス工程で加熱されると硬化する。
【０００６】
この技術を用いることによって得られるプリント回路は、一般的に電子基盤に用いられるもののように剛性でも、又は一般に電子計算機（ＰＣ等）、プリンタ、複写機及び他の機械の構成部品における有線接続に用いられるもののように柔軟であってもよく、その厚さは１０分の数ミリメートルから数ミリメートルまで変えることができる。
【０００７】
消費者向けコンピュータ及び情報通信技術並びに機器（インターネットネットワーク、携帯電話、ノートパソコン、タブレット、衛星ナビゲーションシステム等）、特にその最新世代の発展に伴い、電子回路によって実行される機能はますます複雑になってきている。
【０００８】
これにより、より高い性能レベルが必要とされるが、デバイスは軽量性及び携帯性を害することなく、それどころか小型化及び薄型化の傾向に進化している。
【０００９】
生産者はますます厳しくなる状況によって構成部品の重量を最小限まで軽減することを強いられる。このことは、技術的進化を受けてきた構成部品におけるより一層の軽量化及び薄型化に言い換えられ、いわゆる「多層」を製造するために積層される層の数は増加してきたが、回路が設置されることになる装置の全体寸法を変えないように、その厚さは低減してきたことを意味するものである。
【００１０】
関連する寸法の概念を提示するために、完成した積層シートは約１ミリメートルの厚さであるので、それを構成する層（回路トラックを有する少なくとも１層の導電層と１層の「プリプレグ」絶縁層）の厚さは、１００分の数ミリメートルから１０分の数ミリメートルまで変化する（典型的に３０〜４０マイクロメートルから５００〜６００マイクロメートル）。
【００１１】
技術的に言えば、多層積層体の製造は今、それが過去にあったより、はるかに困難かつ厳格になってきたということになる。実際、積層しなければならない層の数が多くなるほど、より正確に一方の層を他方の層に適用しなければならず、さもなければ、その回路は欠陥であると判明することになることを指摘しなければならない。
【００１２】
結局、単一層がほんの１０分の数マイクロメートルの厚さである場合、重なり公差は同じオーダーの大きさ（すなわち、マイクロメートル）となるであろう。
本発明はこの技術的内容に適合する。
【００１３】
実際には、本出願人は過去に、好適な加熱プレスにおいて最終的な圧縮及び熱接合工程を含む多層積層体のスタックを製造するための方法を開発した。
【００１４】
所望の最終製品、すなわち特定の構造的及び機能的諸特性を有するプリント回路を得るためには、多層スタック内の導電性層と絶縁層との重なりは非常に正確であることが必要である。
【００１５】
この目的のため、さまざまな多層スタック処理工程中は、層間の相対運動を防止しなければならない。このため、積層が移動しないように、積層のさまざまな位置で接合することが知られており、したがって多層スタックが操作され得る。
【００１６】
近年、さまざまな溶接技法が、多層スタックの局部加熱に基づいて多かれ少なかれ満足のいく結果で開発されてきた。例えば、接合を行うために必要な熱エネルギーを電気抵抗により加熱された電極手段により印加する、又は放射エネルギーをマイクロ波又は電磁誘導の形態で使用する機械が構築されてきた。
【００１７】
例えば、本出願人は特許文献１（ＰＣＴ／ＩＢ２０１１／５４４８６）として国際特許出願を出願した。それはスタックを構成する積層体の寸法に応じて縁部に沿ったさまざまな地点で電磁誘導ヘッドを用いてプリント回路の多層スタックを溶接することができる方法及びその方法を実施するための機械に関するものである。
【００１８】
このため、この誘導ヘッドには、実質的にＣ字状（C-shaped、Ｃ形状）の電磁石が装着され、そのＮ極−Ｓ極は、溶融した樹脂の経路用に意図される金属スペーサがある周辺ベルトに沿った、スタックされた積層体の縁部におけるそれぞれの点で同時に作用する。
【００１９】
誘導磁界がスペーサに対して印加されると、絶縁基板（プリプレグ）を含浸する熱硬化性樹脂を局部的に溶融するのに必要な熱を生成する電流によってスペーサは交差され、これらのスペーサは導電層内で上昇する。
【００２０】
局部的に硬化した樹脂はスペーサの位置において層を溶接するので、その後更なる処理工程を経ることができる多層スタックの所望の安定した構成を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＩＢ２０１１／５４４８６
【発明の概要】
【００２２】
本出願人によって開発された技術により、非常に興味深い結果が得られたので、本発明の一目的は、この技術を更に開発することにある。
【００２３】
この目的のため、より良好な結果を達成できるように、多数の接合地点に対してこの技術を使用できることが望ましいであろう。容易に理解できるように、実際、積層がその縁部に沿った多数の地点で溶接される場合には、接合が積層体のスタックに対してより均等に分配されるので、より良好な接合が得られることになる。また１つの接合地点が欠陥となる場合には、通常の機械で現在得ることができる接合より多数で、かつ互いにより近接する他の地点によって依然として接合が確保されることになるので、接合はより安全である。
【００２４】
上記の説明から、本発明の根底にある技術的な問題は、全体としてより均一かつ信頼性のある接合を得るために、プリント回路の生産を目的とする積層を互いに近接する地点で接合することができる誘導溶接ヘッドを提供することと言える。
【００２５】
この問題を解決するための思想は、既知のヘッドより小型の誘導ヘッドを提供することであり、実際、これにより、対応する地点（spots、スポット、位置、場所）で積層体を溶接するための、積層体の縁部に沿って分配された、多数のヘッドを用いることが可能となる。
【００２６】
本発明によれば、誘導ヘッドが有利にも冷却されるので、その寸法を低減することができ、溶接プロセス中、強磁性材が受ける誘導により加熱された強磁性材は、接合するために必要な条件においてヘッドを適切に機能できる温度で依然として動作するであろう。
【００２７】
本発明による誘導ヘッドの特徴は本明細書に添付された特許請求の範囲において示されている。
【００２８】
これらの特徴及びその効果、並びに本発明の利点は、非限定的な実施例によって提示される、添付の図面に示す本発明の実施形態における実施例の以下の説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による誘導溶接ヘッドの斜視図である。
【図２】一部を削除した図１の溶接ヘッドを示す。
【図３】図１及び図２の溶接ヘッドの詳細を示す。
【図４】一部を削除した図３の溶接ヘッドの詳細を示す。
【図５】図３及び図４の詳細の一部のクローズアップ図である。
【図６】本発明による誘導ヘッドの用途を示す。
【図７】図６の用途に使用される強磁性要素の詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
上記図面を参照して、第１図は本発明による誘導ヘッド１の全体図を示し、誘導ヘッドは強磁性材（ferromagnetic material、強磁性物質、強磁性体）からなり、かつ実質的にＣ字状の第１のインダクタコア３と、それを収容する外部構造２を含む。
【００３１】
インダクタコア３は励磁インダクタンス又はコイル６を支持し、第２のインダクタコア４に磁気結合されている。
【００３２】
インダクタコア３及び４の両方は、インダクタンス６によって生成される連結された磁束に透過性（permeable、透明性）の材料から作られ、ただし後者が数ｋＨｚオーダー、好ましくは１８ｋＨｚから３０ｋＨｚの間で、この特定の場合では約２４ｋＨｚの周波数を有する交流電流により励起される場合である。
【００３３】
インダクタコアを製造するのに用いられる磁束に透過性の材料は、好ましくはフェライトである。フェライトを使用することによって、コア材料の積層物に頼る必要なく、可変磁束によって誘導される寄生電流を制限することができる。
【００３４】
基本的な（simple、単純な）強磁性材が使用された場合（例えば軟鉄）、かかる寄生電流は、コア３及び４を過度に加熱することになる。ただし後者が変圧器のようにシートスタックの形態で設けられる場合は、この限りではない。
【００３５】
第１のインダクタコア３は、好ましくはＣ字状又はＵ字状であり、２つの平行なアーム１２ａ、１２ｂを備え、それらは中心体１２ｃから延在する。後者においてインダクタンス６は巻かれており、比較的低い数Ｎ（２０〜３５、好ましくは３０を含む）のループを有し、導電材料（例えば銅又はその合金）から作られるコイルからなり、かつ特定の用途に適合する直径をもつ円形断面を有する。
【００３６】
好ましい実施形態によれば、導電体（conductor、コンダクタ）はコイル６に２重以上のオーダーの同心ループ（concentric loops）で巻かれるので、第１の強磁性コア３の中心体１２ｃの周りに巻かれた対応する同軸コイルを得ることができ、後者の長さを長くすることない。
【００３７】
これにより溶接される層の縁部に沿った誘導ヘッド１の全体寸法が低減される。更に、これにより、インダクタコア１３の長さと他の条件（供給電圧及び電流、巻かれた導電体の断面等）は等しいが、より高い誘導レベルが付与される。
【００３８】
ループの重なった巻きオーダーが過度にコイル６の直径を増加することを防ぐために、インダクタコア３の中心体１２ｃの上面１３は、他のコア部のように円筒形ではなく、平坦であることが有利である。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態によれば、溶接領域及び／又はインダクタコイル３は冷却される。
【００４０】
この目的のため、アーム１２ａ、１２ｂに沿って、アームの外側において長手方向に延在する溝３０、３１があり、この溝は、強磁性コア３を収容する構造体２の中に構造体２の上部における開口３２、３３及びコレクタチャネル３４を通じて吹きつけられる（blown）エア（air、空気）を抜くのに用いられる。
【００４１】
後者は、好ましくは２つの部分で構成される。すなわち、インダクタコア３の形状と対になって結合される（is conjugated to、共役される、接合される）形状の空洞２１を備える第１の部分２０と、この第１の部分２０を閉鎖する表面として機能する実質的に板のような形状の第２の部分２２であって、それ自体は既知であるので図面には示されていないネジ等の手段で第１の部分２０に固定される第２の部分２２である。
【００４２】
コレクタ３４は、溶接ヘッド１が設置されている場所で機械のエア供給管（図面には示されていない）に接続されている。
【００４３】
エアフローは、開口３２、３３を通じてエンクロージャ２に流入し、アームに対して長手方向に延在する溝３０、３１に沿って流れた後、アーム１２ａ、１２ｂの端末領域で流出する。このようにして、多層溶接サイクル中、熱応力を最も受ける領域から熱を除去することができ、それによって更に小型の誘導ヘッドが使用される場合でも、供給電圧及び電流、溶接される多層の厚み等の他のすべての条件は等しいが、プロセスの信頼性を向上させることができる。
【００４４】
これらの目的のため、エア流量、エア温度及び溶接プロセスに影響を与える他のパラメータは、後述するように機械の制御システムによって、制御され管理される。
【００４５】
誘導ヘッドの小型化もまた、インダクタコア３と溶接される多層の領域との間における熱交換の領域を低減する。したがって、同じ供給電流及び電圧を使用することはできない。
【００４６】
しかしながら、本発明によるヘッド１の冷却により、同じ動作パラメータを維持することが可能になり、局部的に材料に損傷を与え得る過度の温度に達するという危険なしに溶接プロセス（welding process）に必要な誘導を得るようになる。
【００４７】
実際には、必要な電力が大きくなるほど、導電体及びインダクタコア３の断面は大きくしなければならない。またループ数及び誘導ヘッドの種類に応じて、後述するように、電圧が３００ボルト〜５６０ボルトの範囲で供給電流が１０アンペア〜１４アンペアで変化することになることも指摘しなければならない。
【００４８】
インダクタコア３の２つのアーム１２ａ、１２ｂの自由端は反対の磁極を有するので、インダクタンス６により生成される磁束は第１のインダクタコア３から第２のコア４まで延在する磁気回路に沿って、プリント回路の製造のための溶接される層のスタックがある、それらの間の空隙を交差しながら、発達することになる。
【００４９】
本実施例では、第２のインダクタコア４は第１のコアと同じ材料（フェライト）からなる棒又は板から構成されており、板の厚み及びその寸法は回路内を循環する磁束に比例する。
【００５０】
好ましい実施形態によれば、第２のインダクタコア４の拡張は第１のコア３の拡張より大きく、その結果、図６に示すように、同じ機械において互いに近接して搭載される２つ以上の溶接ヘッド１に対して磁気的に連係した要素として使用することができるので有利である。
【００５１】
この目的のため、第２のコア４の断面は、更に後述するように、磁束の経路を促進するように第１のコア３の断面と等しいか、又はそれより大きくしなければならない。
【００５２】
第２のコア４において金属製プラケット４０、４１が第１のコア３におけるアーム１２ａ、１２ｂの端部に並置された位置にあるので有利である。
【００５３】
かかるプラケットは銅又は別の導電材料から作られ、その中を誘導された電流の効果により加熱されるので、積層体の多層スタックの温度と同様の温度を有し、溶接作用を促進する。好ましくは、システムの効率性を低減し得る、「プリプレグ」絶縁層から来る溶融した樹脂の堆積物又は殻がプラケット（plaquette、小さな飾り板、小さなプラーク）４０、４１及び第２のコア４上に形成するのを防止するため、プラスチックフイルムのストリップ４２が第２のコア４上に塗布される。
【００５４】
しかし、プラケット４０、４１は、第２のコア４の代わりに、第１のコア３のアーム１２ａ、１２ｂの端部上にあるいは適用されてもよいことを指摘しなければならない。
【００５５】
本発明による誘導ヘッド１により、製造されるプリント回路５１のトポグラフィーを伝える導電層４９と、それと交互に積層され上述したプリプレグからなる絶縁層５０とを含む、重なり合った層からなる接合スタック４８を溶接することが可能となる。
【００５６】
更に、導電層４９は、導電性スペーサ５５が配置される周囲ベルト５２を有し、後者は導電性金属材料（例えば銅）から作られる要素であり、その厚みはプリント回路５１の厚さと実質的に等しく、したがって、用途に応じて１０分の数ミリメートルから数ミリメートルまで変化し得る。
【００５７】
スペーサ５５は円形、楕円形、多角形（四角形、六角形等）、又は混合した形状を有し、等間隔（整列、マトリックス又は五の目パターン等）に配置されており、その領域は３平方ミリメートルから３０平方ミリメートルまで変化でき、好ましくは、それらは１〜２ミリメートルのオーダーの距離で等間隔に離間されている。
【００５８】
このようにして、等間隔に分布された複数のスペーサ５５からなるバッファ領域又はベルト５２を導電層４９の縁部に沿って得ることができ、このベルトの幅は４〜５センチメートルから１センチメートル、又は更にそれ以下まで変化する。
【００５９】
所定の領域に配置される短絡ループ又は他の同等の要素は、先行技術の多層スタックにはむしろ存在するが、スタック４８の層４９、５０においては、存在しないことを留意されたい。したがって、本発明による溶接ヘッド１は、後述するように、接合を行うための多層スタック４８の側面に沿って任意の位置に配置され得る。
【００６０】
多層スタック４８を構成するシート４９、５０は、この用途において既知の好適なセンタリングデバイス又はホルダーの支援により、正確に積層される。
【００６１】
溶接（welding）では、このように準備された多層スタック４８は、そのバッファベルト５２を溶接ヘッド１それぞれとそれに連係する第２のインダクタコア４との間に介在させて配置する。本発明によれば、接合はバッファベルト５２の任意の点で行うことができるので、ヘッドは多層スタック４８に対して任意の位置に配置することができる。
【００６２】
しかし、より強い接合及びより安定した構成を得るために、一般的にスタック４８の縁部に沿って均一な分布の接合地点を有することが好ましいことを理解するであろう。したがって、誘導ヘッド１は一般的に多層スタック４８の縁部に沿って等間隔に分配されるであろう。
【００６３】
これについては、動作サイクルの開始時には、ヘッド１それぞれのインダクタコア３及び４は、多層スタック４８の間を挿入できるように離間されており、その厚みは随時変化できるが、コア３とコア４との間の距離は、それらを多層スタック４８の上面及び下面にそれぞれ接触するように調整されることを指摘しなければならない。この目的のため、誘導ヘッド１が搭載された機械は、コア３とコア４との間の距離を調整するための、それ自体では既知の手段、例えばネジ機構、油圧シリンダ等を備える。
【００６４】
この動作条件では、電力をヘッド１それぞれのインダクタンス６に供給し、第１のコア３に誘導を生成することができ、その後、誘導は第２のインダクタコア４と多層スタック４８が挿入された空隙４６を含む磁気回路において発達するであろう。
【００６５】
第１のコア３の極１２ａ、１２ｂのうち１つから励起する磁束は、外側に向かって拡散せずに第２のコア４を交差した後、同じコアの他方の極から横方向に再び入り、その逆もまた同様であるということになる。こうして、溶接される多層スタック４８は、異なる２つの地点で同じように磁束によってその厚さ全体にわたって交差するのは、溶接ヘッド１の特定の構成によりインダクタコア３の極のうち１つから励起する磁束が他方の極から再び入る磁束と同じだからである。
【００６６】
また、インダクタンスの交流電源は周期的に第１のインダクタコア３の極性のサインＮ及びＳ（＋及び−）を反転させることができ、その結果、通常動作状態では、システムの状態における最適バランスが達成される。
【００６７】
この状態では、インダクタンス６に供給される高周波交流磁束（１８〜３０ｋＨｚ）により交差されるスペーサ５５において、寄生電流が誘導され、導電層４９を局所的に加熱させ、その結果、プリプレグ絶縁層５０に含浸した樹脂は硬化することができ、それによって所望の接合を付与することができる
【００６８】
本発明の好ましい実施形態によれば、磁気誘導を印加中、すなわち電力がコイル６に供給されているとき、溝３０、３１に沿ったエアフローは、溶接される地点への局所的な加熱を促進するために、少なくとも部分的に中断される。この文脈では、複数の別々の要素、すなわち均一な磁束によって交差されるスペーサ５５を有することの重要性を強調する必要がある。
【００６９】
実際には、スペーサが浸漬される（immersed、浸される）誘導磁束は調和している、すなわちインダクタンス６の交流サイクルに応じて正又は負のいずれかになり、加えて、スペーサ要素５５はインダクタコア３及び４の断面に比べて小さく、平均１０〜２０倍小さいので、それらに流れる電界はそれらのそれぞれに対して実質的に一定である。
【００７０】
一旦樹脂が溶融し拡散すると、コア３及び４内に誘導されるすべての磁束は多層スタック４８を通って流れることも強調しなければならない。というのは、磁束は多層スタックに完全に連結される、換言すると、多層スタック４８を通って流れる磁界のベクトル和は零に等しくなるからである。
【００７１】
これにより誘導ヘッド１の効率性が向上するのは、スタック４８が、それぞれのヘッドの磁気コア３における２つのアーム１２ａ、１２ｂの位置における、複数の地点で溶接され得るからである。
【００７２】
このような結果はまた、磁束の強度は接合地点において（反対の極を有していても）同じであるという事実によっても可能になるのは、システムの幾何学が対称的だからである。
【００７３】
これにより、溶接ヘッド１それぞれに対して同じ動作条件（温度、誘導電流等）を有することが可能となるのは、磁界は同じだからである。したがって、一地点を溶接できるだけの先行技術の溶接ヘッドでは逆に不可能な、複数の地点における溶接プロセスを制御することが可能である。
【００７４】
単一の第２の強磁性コア４が誘導コイル６を支持する２つの第１のコア３に関連する、図６に示す本発明の実施形態において、この効果が利用されるので有利である。
【００７５】
この解決法では、多層スタックの近接地点においてバランスよく溶接することができ、この目的のため、好ましい構成によれば、一つの同じ第２のコア４に連係するヘッド１の誘導コイル６は互いに直列又は並列に接続されるので、コイルには同じ電流が流れ、またコア３及び４それぞれ内においてそれらによって生成される磁気誘導も等しくなるであろう。
【００７６】
溶接プロセス中、ヘッド１はまた、第１のコア３のアーム１２ａ、１２ｂ内に延在する溝３０、３１に沿って流すエア又は別の好適なガス（例えば窒素、ＣＯ２）によって冷却することができるので有利である。
【００７７】
実際には、エア又はガスフローはまた、絶縁層５０の樹脂の硬化を促進することに加えて、ヘッド１の温度を、適切かつ信頼性の高い動作を確保する好適な値内に維持する効果を有するので、溶接プロセスの持続時間を低減し、かつ多層スタック４８からのヘッド１の適切な分離を確実にする。
【００７８】
これについては、溝３０、３１から抜けるエアフローが及す圧力により下向きの力が下層の多層スタック４８に印加され、後者が誘導ヘッド１から分離するのを助けるので有利であることも指摘しなければならない。
【００７９】
換言すると、本発明による誘導ヘッドの曝気システム（aeration system）は二重の（two-fold、２倍の）効果を達成すると言える。一方では、この曝気システムは、より小型の誘導ヘッド（溶接パラメータ、例えば印加された磁気誘導、電圧及び電流が等しい）があるときでも、予め設定された限度内に温度を維持する。他方、曝気システムは樹脂の硬化を支援し、かつ溶接プロセスの終了時には誘導ヘッドからの多層スタックの分離を支援する。
【００８０】
これについては、誘導ヘッド１のエンクロージャ２がインダクタコア３のアーム１２ａ、１２ｂの端部において開かれているので、循環するエア又は他のガスを放出できる。この態様では、ヘッド１が、本発明にしたがってエアが放出するのを防止する遮蔽又は保護プラケットが通常適用され、固定された磁極を有する既知のものと区別されることを強調しなければならない。
【００８１】
上記の記載から、誘導ヘッド１がどのようにして本発明が取り組む技術的な問題を解決できるかを容易に理解することができる。
【００８２】
実際には、これのおかげで、多層スタック４８は、導電性スペーサ５２が配置されるバッファベルトに沿った任意の地点で溶接することができるので、先行技術よりはるかに多い数の接合地点が可能となる。これは、他のすべての条件は等しいが、先行技術のヘッドより小型の本発明に係るヘッドに起因するものなので、かかる多数のヘッドは多層スタックの縁部に沿って使用することができる。
【００８３】
この効果はまた、それぞれの誘導コイル６を支持する２つ以上のコア３が一つの同じコア４と磁気的に連係される本発明の構成によって増幅される。この構成により、実際、多層スタックに沿った接合地点が近いこと及び誘導ヘッドに電力を供給し、かつ誘導ヘッドを冷却するための有利な相乗効果を達成可能なことの両方に関して利用可能なスペースをより良く活用することができる。
【００８４】
理解できるように、実際には、コイル６を支持するコアの配置がより密接したことにより、同じ導電体を介した電気的接続が容易になり、電気的接続がより簡略化される。更に、好ましい実施形態によれば、電力供給用コイル６を直列接続することにより、コイル間に相乗磁気誘導効果を付与し、それによりアーム１２ａ、１２ｂの端部における接合地点での磁束を最大化するので、好ましいはずであることが検証されてきている。
【００８５】
このため、本発明の好ましい変形によれば、コイルは、コアのそれぞれの中心要素１２ｃにおいて反対方向に巻かれている。これは、誘導の効果を最大化し、これにより、結果として、溶接作用を改善するように、相互誘導のそれぞれの磁界をそこから流れる電流によって生成される磁界とを同期させることを目的とする。
【００８６】
また、溶接ヘッドを冷却するためのエアの供給も、コア３を支持するそれぞれのコイルの配置がより密接することにより促進されるのは、それぞれの溝３０、３１がすべて、その近接さのおかげで同じ源（例えばコンプレッサ）に簡単な方法で接続され得るからである。
【００８７】
これについては、好ましくは、本発明によるヘッド１では、コアにおけるアーム１２ａ、１２ｂの溝の間の距離は１０÷１５センチメートル未満であり、更に、インダクタコア４に連係するコア３を支持する２つのコイル間の最短距離は、少なくとも約１ｃｍであることを指摘しなければならない。
【００８８】
本発明の原理によれば、並んで配置され、かつ１つの同じ第２のインダクタコア４に磁気的に連係し、コイル６を支持する２つ以上のコア３があってもよいことも留意されたい。
【００８９】
もちろん、本発明は、これまで記載した説明に関する多くの変形例を対象とすることができる。
【００９０】
例えば、冷却エアのフローを増加させるために、より多くの溝３０、３１が第１のインダクタコア３のアーム１２ａ、１２ｂ上にあってもよく、例えば、前記アームに沿った所定角度のピッチで分布された、図面に示す溝に平行な一連の溝を考慮する。
【００９１】
同様に、溝３０、３１の直線形状は、コア３を機械的に加工すること（例えば粉砕すること）によって容易に得ることができるので好ましいが、曲線状又は螺旋状の構成に置き換えることができる。これが、溝が螺旋状にアーム１２ａ、１２ｂに沿って延在する場合である。
【００９２】
考慮できる本発明の更なる可能性のある変形としては、冷却エアフロー用の溝は、第２の強磁性インダクタコア、すなわちコイルを支持するコア内に設けることができる。
【００９３】
より一般的には、ヘッド１のいくつかの構造的及び／又は機能的態様は本明細書に記載する実施例と比較して逆にすることができることを強調しなければならない。
【００９４】
この態様を明らかにするため、インダクタコア３及び４の位置を交換できることを検討する。したがって、コイルを支持するインダクタコア３が他のインダクタコア４の下に配置されるのを防げるものは何もないであろう。後者は、上述した溝３０、３１と同様に、溶接領域を冷却する流体用の溝を備えることができる。
【００９５】
本明細書に考慮される本実施例では、エアは溝３０及び３１に沿って自由に流れるようにし、すなわち前記溝はエアをコレクタ３４から溶接領域まで運ぶのに用いられるが、他の解決法としてはエアが溝３０、３１内に収容され、かつコレクタ３４から溶接領域まで延在する管により供給されることが考えられることも指摘すべきである。
【００９６】
換言すると、これらの管を用いると、エアは直接コア２に接触しないのは、それ自体は金属、プラスチック、又は別の好適な材料からなり、溝３０、３１内に収容される管であり、強磁性インダクタコア４と熱を交換するからである。
【００９７】
本発明の更なる変形は、コイル６を支持するインダクタコア３の配置に関係し得る。実際、図面に示す本実施例では、簡略のため、それぞれの収容エンクロージャ２内に配置されるコア３が参照されている。
【００９８】
しかしながら、変形として、２つ（以上）の並んだインダクタコア３が、寸法がより大きな一つの同じエンクロージャ２内に収容されることが考えられる。この変形により、インダクタを溶接機械に適用するのが簡略化されるという利点が付与されるのは、単一のエンクロージャを移動することによって、溶接される多層スタック４８に対して２つ（以上）のインダクタを配置できるからである。
【００９９】
最後に、エアは本明細書では誘導ヘッド１内を流れる冷却流体と呼ばれてきたが、これが簡単かつ安価な解決策であるが、他のガス（好ましくは二酸化炭素、窒素又は希ガス不活性ガス又はいずれにしても工業用ガス）の使用を除外しないことを容易に理解できることを指摘しなければならない。
【０１００】
これらの変形すべてはやはり下記の特許請求の範囲内に包含されるであろう。
【図１】
2016523448.tif 000003
【図２】
2016523448.tif 000004
【図３】
2016523448.tif 000005
【図４】
2016523448.tif 000006
【図５】
2016523448.tif 000007
【図６】
2016523448.tif 000008
【図７】
2016523448.tif 000009
【国際調査報告】
2016523448.tif 000010
2016523448.tif 000011
2016523448.tif 000012