(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツールであって、
前記ツールは、
-  少なくとも１つの固定変形モジュール（１０３、２０３）と、前記固定変形モジュール（１０３、２０３）に対して可動の少なくとも１つの可動変形モジュール（１０４、２０４）とを用いて、前記接続デバイスを前記電気導体の周りで塑性変形させるための少なくとも１つの変形ユニットを備え、
前記固定変形モジュール（１０３、２０３）は、前記電気導体および前記接続デバイスが配置される電気接触領域（１０８）を有する少なくとも１つのアンビル（１０７、２０７）を備え、
前記アンビル（１０７、２０７）は前記電気導体および前記接続デバイスを通して電流を循環させることができ、
前記アンビル（１０７、２０７）の残りの部分（１０７ｂ、２０７ｂ）から電気的に絶縁されている前記アンビル（１０７、２０７）の第１の導電性部分（１０７ａ、２０７ａ）を前記電流が通過することができるようになっており、
前記可動変形モジュール（１０４、２０４）は少なくとも１つのパンチ（１０９、２０９）を備え、
前記パンチ（１０９、２０９）は、導電性で前記パンチ（１０９、２０９）の残りの部分から電気的に絶縁されている第１の部分（１０９ａ、２０９ａ）を有し、前記パンチの前記第１の部分（１０９ａ、２０９ａ）は電流を循環させることができる、
電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項２】
前記可動変形モジュール（２０４）の前記パンチ（２０９）の前記第１の部分（２０９ａ）ならびに／または前記アンビル（２０７）の前記第１の導電性部分（２０７ａ）は、前記パンチ（２０９）の前記第１の部分（２０９ａ）とその絶縁体との間の境界面に少なくとも１つの開口（２１６）および／もしくは少なくとも１つのスロットを備え、かつ／または、
前記パンチ（２０９）の前記第１の部分（２０９ａ）とその絶縁体との間および／もしくは前記アンビル（２０７）の前記第１の導電性部分（２０７ａ）とその絶縁体との間の境界面に少なくとも１つの間隙（２１７）を備える、
請求項１に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項３】
はんだ付けを行うことができるようにするための前記電気接触領域（１０８）は、前記第１の導電性部分（１０７ａ、２０７ａ）に少なくとも位置する、
請求項１または２に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項４】
前記アンビル（１０７、２０７）の絶縁境界面（１１１、２１１ａ、２１１ｂ）は開口（２１１ａ）および／または絶縁材料（１１１、２１１ｂ）の層である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項５】
電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツールであって、
前記ツールは、
-  少なくとも１つの固定変形モジュール（３０３）と、前記固定変形モジュール（３０３）に対して可動の少なくとも１つの変形モジュール（３０４）とを用いて、前記接続デバイスを前記電気導体の周りで塑性変形させるための少なくとも１つの変形ユニットを備え、
前記固定変形モジュール（３０３）は、前記電気導体および前記接続デバイスが配置される電気接触領域（１０８）を有する少なくとも１つのアンビル（３０７、４０７）を備え、
前記アンビル（３０７、４０７）は、前記電気導体および前記接続デバイスおよび／または前記電気接触領域（１０８）を通して電流を循環させてはんだ付けを行うことができ、前記電流を前記固定変形モジュール（３０３）に対して流入および流出させることができ、
前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）は、前記ツールの固定板（１０５、２０５）に取り付けられ、
前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）の給電（１１３）が、前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）の基部（１３１、２３１、３３１、４３１）を介して、かつ前記固定板（１０５、２０５）を通して行われる、
電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項６】
前記アンビル（３０７、４０７）は、第２の導電性部分（３０７ｂ、４０７ｂ）から電気的に絶縁されている第１の導電性部分（３０７ａ、４０７ａ）を備え、はんだ付けを行うことができるようにするための前記電気接触領域（１０８）は、少なくとも前記第１の導電性部分（３０７ａ、４０７ａ）および前記第２の導電性部分（３０７ｂ、４０７ｂ）に位置する、
請求項５に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項７】
前記アンビル（３０７）の前記第１の導電性部分（３０７ａ）は、絶縁境界面（３１１）により、前記第２の導電性部分（３０７ｂ）から電気的に絶縁されており、
前記絶縁境界面（３１１）は、前記アンビル（３０７）の前記基部（３３１）から、先端（３３０）に位置する前記アンビル（３０７）の前記電気接触領域（１０８）まで延びている、
請求項６に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項８】
前記アンビル（４０７）の第１の導電性部分（４０７ａ）および第２の導電性部分（４０７ｂ）を備え、
前記第１の導電性部分（４０７ａ）および前記第２の導電性部分（４０７ｂ）は、前記電気接触領域（１０８）で結合され、他の場所に絶縁境界面（４１６）を有する、
請求項５に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項９】
前記絶縁境界面（３１１、４１６）は開口および／または絶縁材料の層である、
請求項７または８に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項１０】
前記ツールの前記固定板（１０５、２０５）への前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）の機械的な固定も、前記給電（１１３）により行われる、
請求項５から９のいずれか一項に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項１１】
前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）と前記固定板（１０５、２０５）とは互いに電気的に絶縁されている、
請求項５から１０のいずれか一項に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項１２】
前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）は、電気絶縁体（１１４ａ）で覆われた少なくとも１つの外側部分を有する、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【請求項１３】
前記アンビル（１０７、２０７、３０７、４０７）の横に位置決めされ、電気絶縁体（１１４ａ）で覆われた少なくとも１つの外側部分を有するキャリアストリップ切断デバイス（１１４）を備える、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツールに関する。特に、本発明は、少なくとも１つの固定変形モジュールと、固定変形モジュールに対して可動の少なくとも１つの変形モジュールとを用いて、接続デバイスを電気導体の周りで塑性変形させるための少なくとも１つの変形ユニットを備えるツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなツールが特許出願ＥＰ２９６１８８Ａ１に既に記載されており、前記ツールは、固定モジュールと可動モジュールとから構成されて接続デバイスを電気導体の周りで変形させる変形ユニットを備える。さらに、接続デバイスと電気コネクタとの間にはんだを形成して、導体と接続デバイスとの電気接触をさらに向上させる。はんだを形成するのに必要な熱は、電気コネクタと接続デバイスとの接合部におけるジュール効果により発生する。このツールにより、接続する電気ワイヤが小さく、かつ／またはアルミニウムから形成されているときでも、確実で安定した電気接続を得ることができる。
【０００３】
特許出願ＥＰ２９６１８８Ａ１は、２つの代替案を記載している。第１の代替案では、ジュール効果を生じさせる電流が可動パンチを通って循環し、電気導体およびはんだ付けする接続デバイスの上面に入る。他方の代替案では、電流がパンチを通った後、電気導体および接続デバイスを通過し、固定モジュールのアンビルを通って出る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、公知のツールは、はんだ付けを行うことができる十分な高さの温度に到達するのに大量の電気を消費することがわかっており、加熱を所望の領域に限定して、特に電気導体および／または接続デバイスに存在する絶縁体に熱が与える影響を小さくすることは難しいことがわかっている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、より高いエネルギー効率でより効果的に電気導体を接続デバイスにはんだ付けするためのツールを形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、電気導体を接続デバイスにはんだ付けするための以下のツールを製造することによって達成される。すなわち、このツールは、少なくとも１つの固定変形モジュールと、固定変形モジュールに対して可動の少なくとも１つの変形モジュールとを用いて、接続デバイスを電気導体の周りで塑性変形させるための少なくとも１つの変形ユニットを備える。固定変形モジュールは、電気導体および接続デバイスが配置される電気接触領域を有する少なくとも１つのアンビルを備える。アンビルは電気導体および接続デバイスを通して電流を循環させることができ、アンビルの残りの部分から電気的に絶縁されているアンビルの第１の導電性部分を電流が通過することができるようになっている。したがって、本発明の目的は、アンビルの一部のみに電流を流すことによって達成される。
これにより、加熱領域をより正確に限定し、ジュール効果により加熱される体積を小さくすることができるため、アンビルの寿命が延びる。
【０００７】
本発明のツールを、以下の実施形態によりさらに改良することができる。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、可動変形モジュールは、少なくとも１つのパンチを備えることができる。パンチは、特に導電性でパンチの残りの部分から電気的に絶縁されている第１の部分を有し、パンチの第１の部分は電流を循環させることができる。本実施形態により、電流が内部でアンビルへまたはアンビルから流れるパンチの体積をより良好に画定し、小さくすることができる。したがって、はんだ付けを行うために電流の主要部分が流れる領域が限定される。したがって、先行技術のツールよりも正確に熱拡散領域を限定することができる。
【０００９】
本発明の別の実施形態によれば、可動変形モジュールのパンチおよび／またはアンビルの導電性部分は、導電性部分とその絶縁体との間の境界面に、少なくとも１つの開口および／または少なくとも１つのスロットおよび／または少なくとも１つの間隙を部分的または完全に備えることができる。本実施形態により、ツールにおける熱分布を向上させることができる。特に、最高温度の領域を電気接触領域および／または電気コネクタと接続デバイスとの接合部に近付ける、または集中させることができるため、はんだ付けを行うことがより容易になる。
【００１０】
別の実施形態によれば、アンビルは、第２の導電性部分から電気的に絶縁されている第１の導電性部分を備え、はんだ付けを行うことができるようにするための電気接触領域は、第１の部分のみに位置する。本実施形態により、電流がアンビルの一部のみに入り、電気導体および接続デバイスを配置することのできる電気接触領域に電流を送ることができ、アンビルの絶縁部分は電流の第２の部分を絶縁する。電流がアンビルの第１の部分に流れるときに通る領域を限定することにより、本実施形態は、例えば、電気導体および／または接続デバイスを覆うことのできるプラスチック材料から形成された絶縁体の損傷を避けることもできる。これは、本実施形態により、電流が循環可能なアンビルの第１の部分に位置する電気接触領域の外に絶縁体を配置することができ、したがって、熱が絶縁体に損傷を与え得る危険を減らすことができるからである。
【００１１】
別の実施形態によれば、アンビルの絶縁境界面は、開口および／または絶縁材料の層、特にセラミック層またはダイヤモンド型アモルファス炭素（英語で「ダイヤモンド状炭素」またはＤＬＣとも称する）の層を備えることができる。これらの構造により、良好な電気絶縁および熱絶縁が可能になる。
【００１２】
また、本発明の目的は、電気導体を接続デバイスにはんだ付けするための以下のツールによって達成される。すなわち、このツールは、少なくとも１つの固定変形モジュールと、固定変形モジュールに対して可動の少なくとも１つの変形モジュールとを用いて、接続デバイスを電気導体の周りで塑性変形させるための少なくとも１つの変形ユニットを備える。固定変形モジュールは、電気導体および接続デバイスが配置される電気接触領域を有する少なくとも１つのアンビルを備える。アンビルは、電気導体および接続デバイスおよび／または電気接触領域を通して電流を循環させてはんだ付けを行うことができ、電流を固定変形モジュールに対して流入および流出させることができる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、電流を固定モジュールのアンビルに対して流入および流出させることによって達成される。したがって、ジュール効果により加熱するように作用する電流が変形モジュールの固定部分のみに入り、パンチに電流を流す必要がなくなる。パンチの接触形状は通常、アンビルの接触形状よりも複雑で、さらに可動要素に対応する。したがって、このような本発明のツールにより、電気導体および接続デバイスを加熱してはんだ付けを確実に行いつつ、必要な電流を制限することができる。
【００１４】
本発明の別の実施形態によれば、アンビルは、第２の導電性部分から電気的に絶縁されている第１の導電性部分を備えることができ、はんだ付けを行うことができるようにするための電気接触領域は、少なくとも第１の部分および第２の部分に位置する。本実施形態により、ツールの使用中に電気接触領域に配置され、その後ジュール効果により加熱される電気導体および接続デバイスを通して電流を循環させることによって、電流をアンビルの第１の部分からアンビルの第２の部分へ送ることができるため、はんだ付けを行うことができる。
【００１５】
本発明の別の実施形態によれば、アンビルの第１の導電性部分は、アンビルの基部から、はんだを形成可能な先端に位置するアンビルの電気接触領域まで延びる絶縁境界面により、第２の部分から電気的に絶縁することができる。本実施形態により、電気導体および接続デバイスを通して電流を循環させることによって、アンビルの第１の部分からアンビルの第２の部分まで電流を送ることができる。したがって、ジュール効果による熱拡散を電気導体および接続デバイスに集中させることができる。さらに、電流は、電気接触領域に入ると、再びアンビルを通って流出する。
【００１６】
本発明の別の代替形態によれば、アンビルの第１の導電性部分および第２の導電性部分は、電気接触領域で結合することができ、他の場所に絶縁境界面を有することができる。特に、これらの導電性部分はアンビルの先端のみで結合される。本実施形態により、本発明のツールは、アンビルの先端、したがって、電気導体と接続デバイスとをはんだ付けすることのできる電気接触領域に電流を送ることができる。したがって、はんだに必要なジュール効果により放散される熱が、アンビルの先端に集中するため、公知のツールと比較して、加熱される領域を限定することができる。
【００１７】
本発明のこれらの変形形態において、アンビルの絶縁境界面は、開口および／または絶縁材料の層、特にセラミック層またはＤＬＣ層であってよい。これらの構造により、良好な電気絶縁および熱絶縁が可能になる。
【００１８】
提案された代替形態に関する本発明の別の実施形態によれば、アンビルをツールの固定板に取り付けることができ、アンビルの給電がアンビルの基部を介して、かつ固定板を通して行われる。本実施形態により、固定変形モジュールのアンビルの基部を介して電流を導入することができるため、確実な組立てが可能になり、ほとんど場所を取らなくなる。
【００１９】
提案された代替形態に関する本発明の別の実施形態によれば、ツールの固定板へのアンビルの機械的な固定も、電源の電気接触により行うことができる。本実施形態により、例えば、電源ケーブルが圧着される２つの導電性ねじを使用することにより、電気接続がツールの板へのアンビルの固定と同時に行われるため、電気接続を簡単にすることができる。
【００２０】
提案された代替形態に関する本発明の別の実施形態によれば、アンビルと固定板とは互いに電気的に絶縁される。特に、固定板はセラミック被覆またはダイヤモンド型アモルファス炭素（ＤＬＣ）被覆を備えることができる。
【００２１】
提案された代替形態に関する本発明の別の実施形態によれば、アンビルは、電気絶縁体で覆われた少なくとも１つの外側部分を有することができる。本実施形態により、アンビル内で循環する電流が、アンビルが接触し得る他の要素に向かって失われないようにすることができる。
【００２２】
提案された代替形態に関する本発明の別の実施形態によれば、アンビルの横に位置決め可能なキャリアストリップ切断デバイスが、電気絶縁体で覆われた少なくとも１つの外側部分を有することができる。本実施形態により、アンビル内で循環する電流がキャリアストリップ切断デバイスに向かって失われることを減らすことができる。
【００２３】
以下で、特定の実施形態を参照しながら本発明について説明する。いずれかの実施形態の特徴および代替形態を、任意の他の実施形態の特徴および代替形態と互いに独立して組み合わせることができることが当業者に明らかであろう。
【００２４】
添付図面を参照しながら、本発明のツールの例示的な実施形態について説明する。すべての図面において、同一の参照符号は同一または機能的に同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】本発明の実施形態による変形ユニットの概略断面図である。
【図１ｂ】接続デバイスおよび電気導体の概略図である。
【図２ａ】本発明の第２の実施形態による可動変形ユニットのパンチを示す図である。
【図２ｂ】第２の実施形態で使用するアンビルの拡大図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるアンビルおよび固定変形ユニットの概略断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態によるアンビルの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１ａにおいて、本発明による、電気導体１０１を接続デバイス１０２にはんだ付けするためのツール１００が概略断面で示される。電気導体１０１および接続デバイス１０２は図１ｂに示される。
【００２７】
図１ｂに示すように、電気導体１０１は、絶縁体１１０を備える部分と、絶縁体を備えず、接続デバイス１０２の圧着軸１０２ｃに配置されている部分とを有する。接続デバイス１０２は、圧着軸１０２ｃの一側および他側で延びるフランク（flank）１０２ａ、１０２ｂを備える。フランク１０２ａ、１０２ｂは、電気導体１０１を囲むように変形される。さらに、はんだ付け領域１４０があり、これは、接続デバイス１０２のフランク１０２ａ、１０２ｂを互いにはんだ付けして電気導体１０１と接続デバイス１０２との電気接触を確実にする領域に対応する。接続デバイス１０２はまた、絶縁体１１０を備える部分の周りで変形されるフランク１４１ａ、１４１ｂの第２のセットを備える。
【００２８】
一部の実施形態において、特に断面の小さい銅電気導体の場合、接続デバイス１０２のフランク１０２ａ、１０２ｂ間のはんだに加えて、銅電気導体と接続デバイスの圧着軸との間に直にはんだ付け領域を設けて、電気接触をさらに強化してもよい。
【００２９】
ツール１００は、固定変形モジュール１０３と可動変形モジュール１０４とを備える。これらの変形モジュールを使用して、接続デバイス１０２のフランク１０２ａ、１０２ｂだけでなくフランク１４１ａ、１４１ｂを電気導体１０１の周りで変形させ、さらにはんだ付けする。
【００３０】
固定変形モジュール１０３は静的かつ不動に固定板１０５に取り付けられ、可動変形モジュール１０４は、両頭矢印１０６により示すように、固定変形モジュール１０３に対して可動である。
【００３１】
固定変形モジュール１０３はアンビル１０７を備える。ツール１００の使用時に、接続デバイス１０２および電気導体１０１は固定変形モジュール１０３のアンビル１０７の先端１３０に配置される。
【００３２】
可動変形モジュール１０４はパンチ１０９を備え、このパンチ１０９は、ツール１００の使用時に、電気導体１０１および接続デバイス１０２を押圧するように変位して、接続デバイス１０２のフランク１０２ａ、１０２ｂを電気導体１０１の周りで塑性変形させることができる。
【００３３】
パンチ１０９は、いくつかの部分、それぞれ、第１の部分１０９ａ、第２の部分１０９ｂ、および第３の部分１０９ｃを備える。第１の部分１０９ａおよび第２の部分１０９ｂは電気導体１０１を押圧し、第３の部分１０９ｃは電気導体１０１の絶縁体１１０においてフランク１４１ａ、１４１ｂを押圧する。パンチ１０９は、電流Ｉがパンチ１０９を通過することができるように構成される。
【００３４】
変形形態によれば、パンチ１０９の第１の導電性部分１０９ａは、パンチ１０９の残りの部分から電気的に絶縁される。これを生じさせるために、第２の部分１０９ｂは電気絶縁性であってよい。実施形態の本変形形態において、パンチ１０９は、パンチ１０９の残りの部分から絶縁されている第１の導電性部分１０９ａを電流Ｉが通過することができるように構成される。ツールの使用中、パンチ１０９の第１の部分１０９ａは、はんだ付け領域１４０において電気導体１０１を押圧する。第３の部分１０９ｃは、電気導体１０１の絶縁体１１０を押圧する。第２の電気絶縁部分１０９ｂは、フランク１０２ａ／１０２ｂとフランク１４１ａ／１４１ｂとの間の移行部を押圧する。
【００３５】
本発明による固定変形モジュール１０３のアンビル１０７は、ツール１００の使用中に、電気導体１０１および接続デバイス１０２を通して電流Ｉを循環させることができる。本発明の本実施形態の特定の特徴は、アンビル１０７が、アンビル１０７の残りの部分から電気的に絶縁されている第１の導電性部分１０７ａを備えることである。アンビル１０７、特に第１の部分１０７ａは、高温に耐えることのできる鋼から製造され、接続デバイス１０２にはんだ付けする電気コネクタ１０１において２８０℃程度の温度が得られるようになっている。この目的は、例えば、約６００℃の温度に耐えるＷ３６０  ＳＦＰ５７  ＨＲＣ型の鋼を使用することにより達成することができる。
【００３６】
第１の導電性部分１０７ａは、絶縁境界面１１１により、本発明によるアンビルの残りの部分を形成する第２の部分１０７ｂから絶縁される。図１において、絶縁境界面１１１は、アンビル１０７の基部１３１から先端１３０まで延びる。絶縁境界面１１１は、例えば、セラミック層である。一変形形態において、アンビルの第２の部分１０７ｂの先端１３０の表面も絶縁体で覆うことができ、または第２の部分１０７ｂは電気絶縁材料から形成される。したがって、先行技術で公知のツールと比較して、電流Ｉは、アンビル１０７の限定された部分においてのみ循環することができる。したがって、加熱されるアンビルの体積を小さくすることもできるため、アンビルの寿命が延びる。電気接触領域１０８が、第１の部分１０７ａにおいてアンビル１０７の先端１３０に形成される。
【００３７】
アンビル１０７の基部１３１は、ねじ１１２ａ、１１２ｂにより固定板１０５に固定される。本実施形態において、アンビル１０７と電流発生器（図１には示さず）との電気接続も、ねじの一方、ここではねじ１１２ａによって行われるため、固定変形モジュール１０３の設計が簡単になる。電流発生器の電源ケーブル１１３を圧着するねじ１１２ａは導電性であり、アンビル１０７に電流を送ることができるようになっている。ねじ１１２ａ、１１２ｂおよび電源ケーブル１１３は、ツール１００の固定板１０５が位置するフレーム１２１内の開口１２０に延びる。
【００３８】
本発明の第１の実施形態において、アンビル１０７はキャリアストリップ切断デバイス１１４の横に位置決めされる。キャリアストリップ切断デバイス１１４は、電気導体１０１を隣接する電気導体から切り離すことができる。絶縁要素１１４ａがキャリアストリップ切断デバイス１１４の外面に配置されて、キャリアストリップ切断デバイス１１４をアンビル１０７から電気的に絶縁し、アンビル１０７内で循環する電流がキャリアストリップ切断デバイス１１４に向かって失われないようにする。この絶縁体１１４ａは、セラミック材料または電気絶縁性の別の材料から製造することができる。別の実施形態において、絶縁体１１４ａをアンビル１０７の外面に配置することもできる。
【００３９】
アンビル１０７は、固定板１０５に対して電気的に絶縁される。これは、例えば、セラミック材料から製造された絶縁固定板１０５を使用して行うことができる。別の実施形態において、少なくともアンビル１０７と固定板１０５とが接触する領域において、固定板１０５を絶縁体で覆うことができる。さらに別の実施形態によれば、絶縁インサートをアンビル１０７と固定板１０５との間に導入することができる。
【００４０】
以下で、ツール１００の動作についてより詳細に説明する。固定変形モジュール１０３と可動変形モジュール１０４とが互いに離間しているとき、互いに組み立てられる電気導体１０１と接続デバイス１０２とは、電気導体１０１のはんだ付け対象部分と接続デバイス１０２のはんだ付け対象部分とがアンビル１０７の第１の導電性部分１０７ａに配置されるように、アンビル１０７の先端１３０に配置される。
【００４１】
次いで、可動変形モジュール１０４のパンチ１０９をアンビル１０７に向かって変位させて、接続デバイス１０２のフランク１０２ａおよびフランク１４１ａ、１４１ｂを電気導体１０１の周りで変形させる。この状態で、パンチの部分１０９ａが、電気導体１０１のはんだ付け対象部分と接続デバイス１０２のはんだ付け対象部分とに接触するとともに、パンチ１０９の第３の部分１０９ｃが、電気コネクタ１０１の絶縁体１１０においてフランク１４１ａ、１４１ｂを押圧する。
【００４２】
アンビル１０７およびパンチ１０９が電気導体１０１および接続デバイス１０２に接触している間、電流Ｉがアンビル１０７の第１の導電性部分１０７ａを通って循環することができる。電流Ｉはアンビル１０７の先端１３０の電気接触領域１０８に送られた後、電気導体１０１および接続デバイス１０２を通って循環し、これにより、電気接触領域１０８近くのはんだ付け領域で少なくとも２６０℃の温度に達したときに、ジュール効果により放散した熱により、電気導体１０１と接続デバイス１０２とをはんだ付けすることができる。その後、矢印１１５で示すように、電流Ｉがパンチ１０９を通って流出する。電流が電気導体１０１および接続デバイス１０２に入るときに通る表面を限定することにより、電気導体の絶縁体１１０に損傷を与える危険を減らすことができる。
【００４３】
このアンビル１０７の形状では、電流の主要部分がパンチの第１の部分１０９ａを通過する。第１の部分１０９ａがパンチ１０９の残りの部分から電気的に絶縁されている場合、この効果はさらに顕著になる。
【００４４】
一変形形態において、電流は他の方向に流れることもでき、または交流電流を印加することもできる。
【００４５】
本発明のこの第１の実施形態により、電流の通過をパンチ１０９およびアンビル１０７の一部のみに限定することによって、先行技術から公知のツールと比較して、加熱領域の制御を向上させることができ、はんだ付けをさらに容易にするまたは向上させることができる。
【００４６】
本発明の第１の実施形態の一例において、１〜２Ｖ程度の印加電圧で約７５０Ａの電流により、約１５０ミリ秒ではんだを得ることができる。
【００４７】
その後、電流の供給が中断される。
【００４８】
はんだ付けされた電気コネクタ１０１と接続デバイス１０２とは、その後、２００〜３００ミリ秒間冷却されてから、可動変形モジュール１０４のパンチ１０９を変位させてツール１００を開くことにより解放される。
【００４９】
図２ａは、本発明のツール２００の第２の実施形態を示す。図２ｂは、アンビル２０７の一部の詳細を示す。
【００５０】
第２の実施形態によるツール２００は、第１の実施形態の固定変形モジュール１０３および可動変形モジュール１０４と同様に動作する固定変形モジュール２０３および可動変形モジュール２０４を備えるが、パンチ２０９およびアンビル２０７は異なる構造を有する。図１に示す本発明の第１の実施形態と同一の参照符号を付した要素については改めて説明せず、上記の説明を参照する。
【００５１】
本発明の第１の実施形態と同様に、可動変形モジュール２０４のパンチ２０９は、第１の導電性部分２０９ａを含むいくつかの部分を備える。
【００５２】
一変形形態によれば、第１の部分２０９ａを、パンチ２０９の残りの部分から、例えば第２の電気絶縁部分１０９ｂおよび第３の部分１０９ｃを介して絶縁することができる。したがって、パンチ２０９も、電流Ｉがパンチ２０９を通過することができるように構成される。
【００５３】
図２ａに示す本発明の第２の実施形態において、本発明の第１の実施形態のパンチ１０９と比較して、パンチ２０９の第１の部分２０９ａは開口２１６を備える。さらに、パンチ２０９の第１の導電性部分２０９ａと、構成変形形態において電気的に絶縁される第２の部分１０９ｂとは、間隙２１７またはスロットにより部分的に分離される。
【００５４】
開口２１６は任意の形状であってよく、第１の部分２０９ａを完全に貫通していても貫通していなくてもよい。さらに、同一および／または異なる大きさおよび形状のいくつかの開口があってもよい。同様に、第１の部分２０９ａと第２の絶縁部分１０９ｂとの間に間隙２１７を有する代わりに、変形形態によれば、同一の大きさおよび形状、ならびに／または異なる大きさおよび形状のいくつかの間隙があってもよい。さらに別の変形形態によれば、開口または間隙があってもよい。例えば、開口２１６は、パンチ２０９の厚さ全体にわたって５ミリメートル×５ミリメートルの大きさであってよい。間隙２１７は、高さ８ミリメートル×深さ０．２ミリメートルであってよい。
【００５５】
そのような開口２１６および／または間隙２１７を使用することにより、最も高温の領域を、電気接触領域１０８、したがって、はんだ付けを行うことのできる最高温度に到達するよう試みる領域に近付けることができる。アンビル２０７の最も高温の点がアンビルの先端２３０の真下になるように試みる。したがって、電流が切断された後、はんだ付けされた電気コネクタ１０１と接続デバイス１０２とは急速に冷却される。
【００５６】
固定変形モジュール２０３はアンビル２０７を備え、このアンビル２０７は、本発明の第１の実施形態で説明したアンビル１０７と同一の機能および同一の電源を有する。さらに、アンビル２０７は、アンビル１０７の第１の実施形態の説明で述べたものと同一の特性を有する同一の材料から製造される。
【００５７】
第１の実施形態と同様に、アンビル２０７は、第２の部分２０７ｂから電気的に絶縁されている第１の導電性部分２０７ａを備える。アンビル１０７とは対照的に、アンビル２０７の絶縁境界面は２つの部分２１１ａ、２１１ｂを備える。アンビル２０７の第１の部分２０７ａおよび第２の部分２０７ｂは、アンビル２０７の基部２３１において、開口２１１ａにより互いに絶縁される。アンビル２０７の先端２３０において、２つの部分２０７ａ、２０７ｂは絶縁境界面２１１ｂにより電気的に絶縁される。絶縁境界面２１１ｂは、セラミック材料から形成されることが好ましいが、ダイヤモンド型炭素または別の電気絶縁材料から形成することもできる。
【００５８】
さらに、本発明による第２の実施形態の一変形形態において、アンビル２０７の第１の部分２０７ａは、パンチ２０９のように１つまたは複数の開口を有することもでき、最も高温の領域の点を電気接触領域１０８に向かって変位させることができる。
【００５９】
別の変形形態において、第２の部分２０７ｂの先端２３０ｂをセラミックまたはダイヤモンド型炭素絶縁被覆で覆って、アンビル２０７の第１の部分２０７ａに位置する電気接触領域１０８近くにおける第２の部分２０７ｂの電気絶縁を向上させることもできる。アンビル２１７の第２の部分２０７ｂを、電流Ｉが循環するアンビル２０７の第１の部分２０７ａとの機械的接触のみによって加熱することができるため、絶縁被覆は、アンビル２０７の第１の部分２０７ａに直接施される場合よりも熱負荷が少ない。
【００６０】
したがって、本発明の第１の実施形態と同様に、電流Ｉはアンビル２０７の限定された部分のみで循環することができる。したがって、使用中のはんだ付け領域１４０（図１ｂ参照）をより良好に制御することができる。
【００６１】
また、アンビル２０７の部分２０７ａは、絶縁被覆２５０を介して固定板２０５に対して電気的に絶縁される。さらに、固定板２０５、したがって被覆２５０はチャネル２１８を備えて、チャネル２１８の一側にそれぞれ固定されているアンビル２０７の第１の部分２０７ａおよび第２の部分２０７ｂをさらに絶縁する。変形形態において、本発明の第１の実施形態と同様に、固定板２０５は絶縁材料から形成することができ、または絶縁材料のインサートを備えることができる。
【００６２】
ツール２００の動作は、図１の説明においてより詳細に説明した第１の実施形態のツール１００の動作と同様である。しかしながら、第２の実施形態のパンチ２０９およびアンビル２０７の特定の形状により、加熱領域の位置特定をより良好に制御し、熱を電気接触領域１０８に向かって、したがって、電気導体１０１と接続デバイス１０２とのはんだ付け領域１４０に集中させて、はんだ付けを容易にすることができる。
【００６３】
図３は、本発明のツールの第３の実施形態によるツール３００の一部の概略図である。
【００６４】
ツール３００は、可動変形モジュール（図３には示さず）を備え、この可動変形モジュールは、前述の２つの実施形態で説明した変形モジュール１０４または変形モジュール２０４と構造的に同様であってよい。本実施形態において、パンチを地面から分離して、パンチが電流を失わないようにすることが好ましい。前述の実施形態と同一の参照符号を付した要素については改めて説明せず、上記の説明を参照する。
【００６５】
固定変形モジュール３０３は、電気導体１０１および接続デバイス１０２を通して電流Ｉを循環させることのできるアンビル３０７を備える。アンビル３０７は、絶縁境界面３１１によって互いに電気的に絶縁されている２つの導電性部分３０７ａ、３０７ｂを備える。絶縁境界面３１１は、例えば、基部３３１からアンビル３０７の先端３３０まで延びるセラミック層である。アンビル３０７は、アンビル１０７、２０７の第１の実施形態および第２の実施形態の説明において述べたものと同一の特性を有する同一の材料から製造される。
【００６６】
アンビル３０７は、フレーム１２１の開口１２０に導入されたねじ１１２ａ、３１２ｂにより固定板１０５に固定される。本実施形態において、アンビル３０７との電気接続は、アンビル３０７の第１の部分３０７ａおよび第２の部分３０７ｂについて生じる。電流発生器（図３には示さず）との接続も、ねじ１１２ａ、３１２ｂによって確立されるため、図１および図２の実施形態と同様に固定変形モジュール３０３の設計が簡単になる。したがって、電流発生器の電源ケーブル１１３を圧着するねじ１１２ａ、３１２ｂは導電性であり、アンビル３０７に対して電流を流入および流出させることができるようになっている。
【００６７】
以下で、ツール３００の動作についてより詳細に説明する。図１ｂに示す、デバイス１０２のフランク１０２ａ、１０２ｂおよびフランク１４１ａ、１４１ｂの、電気導体１０１周りの塑性変形は、可動変形モジュールのパンチにより、第１の実施形態および第２の実施形態と同一の方法で達成される。
【００６８】
第１の実施形態および第２の実施形態とは対照的に、電流Ｉは、基部３３１から第１の部分３０７ａの中へアンビル３０７の先端３３０まで送られた後、電気導体１０１および接続デバイス１０２を通って循環し、その後、矢印１１５で示すように、電流Ｉはアンビル３０７の第２の部分３０７ｂの中に戻り、アンビル３０７の第２の導電性部分３０７ｂから基部３３１に出る。変形形態によれば、電流は他の方向に流れることもでき、交流電流を使用することもできる。
【００６９】
したがって、電気接触領域１０８は、アンビル３０７の第１の部分３０７ａおよび第２の部分３０７ｂに位置する。
【００７０】
したがって、本実施形態において、導体１０１および接続デバイス１０２を加熱するように作用する電流は、変形モジュール３０３の固定部分のみに入る。この第３の実施形態において、電流Ｉが固定変形モジュールのパンチに入らず、パンチの接触形状は通常、アンビル３０７の接触形状よりも複雑で、さらに可動要素に対応することから、この第３の実施形態により電気アセンブリを簡単にすることができる。
【００７１】
図４は、はんだ付けするためのツール４００のアンビル４０７の概略断面図である。本発明の第４の実施形態は、第３の実施形態のアンビル３０７と比較して修正したアンビル４０７を有する、第３の実施形態のツール３００の変形形態を示す。
【００７２】
アンビル４０７の特定の特徴は、アンビル４０７が、第１の導電性部分４０７ａおよび第２の導電性部分４０７ｂを備え、これらの導電性部分が、電気接触領域１０８において先端４３０で電気絶縁体を介することなく直接結合されていることである。さらに、第１の部分４０７ａおよび第２の部分４０７ｂは、アンビル４０７の基部４３１において開口４１６により互いに電気的に絶縁されている。図３のツール３００と同様に、アンビル４０７を固定板１０５に固定し、電気的に接続することができる。一変形形態によれば、開口４１６を使用して基部４３１において２つの部分４０７ａ、４０７ｂを絶縁する代わりに、セラミック層またはダイヤモンド型アモルファス炭素層などの絶縁体を配置することもできる。
【００７３】
本実施形態において、電流４１５は、図３のツール３００と同様に電気接触領域１０８において導体１０１および接続デバイス１０２を通過してはんだ付け領域１４０を形成するだけでなく、アンビル４０７の先端４３０の真下も通過する。
【００７４】
それにもかかわらず、ツール４００の動作は、図３の説明においてより詳細に説明した第３の実施形態のツール３００の動作と同様のままである。これは、はんだ付け領域１４０を加熱するように作用する電流も、変形モジュールの固定部分のみに入るからである。本実施形態において、電流Ｉがパンチに入らず、パンチの接触形状（幾何学的形状）は通常、アンビル４０７の接触形状（幾何学的形状）よりも複雑で、さらに可動要素に対応することから、本実施形態により、はんだ付けを確実にするために必要な給電を簡単にすることもできる。
【符号の説明】
【００７５】
１００、２００、３００、４００  ツール
１０１  電気導体
１０２  接続デバイス
１０２ａ、１０２ｂ  接続デバイスのフランク
１０２ｃ  電気デバイスの圧着軸
１０３、２０３、３０３、４０３  固定変形モジュール
１０４、２０４、３０４  可動変形モジュール
１０５、２０５  固定板
１０６  変形モジュールの移動
１０７、２０７、３０７、４０７  アンビル
１０７ａ、２０７ａ、３０７ａ、４０７ａ  アンビルの第１の部分
１０７ｂ、２０７ｂ、３０７ｂ、４０７ｂ  アンビルの第２の部分
１０８  電気接触領域
１０９、２０９  パンチ
１０９ａ、２０９ａ  パンチの第１の部分
１０９ｂ、２０９ｂ  パンチの第２の部分
１０９ｃ、２０９ｃ  パンチの第３の部分
１１０  絶縁体
１１１、３１１  アンビルの絶縁境界面
１１２ａ、１１２ｂ、３１２ｂ  ねじ
１１３  電源ケーブル
１１４  キャリアストリップ切断デバイス
１１４ａ  電気絶縁部分
１１５、４１５  電流
１２０  フレームの開口
１２１  ツールフレーム
１３０、２３０、２３０ｂ、３３０、４３０  アンビルの先端
１３１、２３１、３３１、４３１  アンビルの基部
１４０  はんだ付け領域
１４１ａ、１４１ｂ  接続デバイスのフランクの第２のセット
２１１ａ  アンビルの開口
２１１ｂ  アンビルの絶縁境界面
２１６、４１６  パンチの開口
２１７  パンチの間隙
２１８  チャネル
２５０  絶縁被覆
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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