JP2006026715A - Cold friction welding method and cold friction welding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷間圧接方法及び冷間圧接装置に関するものである。 The present invention relates to a cold pressure welding method and a cold pressure welding apparatus.
従来、複数の金属板材を重ね合わせて一体化させことで金属接合体を製造する方法として、図5及び図6に示すように、重ね合わせた複数の金属板材100,101を、その板面と交差する方向にダイス102で押圧することで、表面側に凹部103が形成されるように変形させつつ接合して金属接合体104を製造することが行われている。この冷間圧接方法によれば、ダイス102が金属板材100,101を押圧すると、金属板材100,101が凹まされるように変形しつつ、金属板材100,101の板面のうちダイス102で押圧される領域100a,101a同士が密着して接合される。尚、金属同士を冷間圧接によって接合する手段については、特許文献1に開示されている。
接合済みの金属板材100,101の接合強度は、接合領域100a,101aにおける密着強度によって決まる。この接合領域100a,101aの密着強度を変化させる要因としては、ダイス102の金属板材100,101内への侵入速度、侵入量、ダイス102が最も侵入した状態を維持する保圧時間、金属板材100,101に対するダイス102の押圧力があり、その中でも、特にダイス102の押圧力が大きく影響を与える。
The joining strength of the joined
ダイス102の押圧力を管理する手段としては、ダイス102とは反対側に位置する下側の治具105を重量計に載せ、その重量計の計測値に基づいて金属板材100,101に対するダイス102の侵入量を調整、設定する方法が考えられる。しかしながら、この方法の場合、金属板材100,101が変形を生じない剛体であれば、重量計の計測値をそのままダイス102の押圧力と見做すことができるのであるが、ダイス102の押圧によって金属板材100,101を変形させる冷間圧接では、重量計の計測値が、ダイス102から接合領域100a,101aに実際に付与される押圧力よりも小さい値を示すことになる。したがって、治具105を重量計に載せて計測する方法では、接合領域100a,101aの接合強度を正確に管理することができない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、金属板材の接合強度をダイスの押圧力に基づいて正確に管理することを目的とする。
As means for managing the pressing force of the
The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to accurately manage the bonding strength of a metal plate material based on the pressing force of a die.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、重ね合わせた複数の金属板材を、その板面と交差する方向にダイスで押圧することで、表面側に凹部が形成されるように変形させつつ接合して金属接合体を製造する冷間圧接方法であって、前記ダイスと、前記ダイスに押圧方向への駆動力を付与する駆動手段との間に、荷重計測手段を介在させ、前記荷重計測手段の計測値に基づいて前記ダイスの前記金属板材への侵入量を管理する構成としたところに特徴を有する。 As a means for achieving the above object, in the invention of claim 1, a concave portion is formed on the surface side by pressing a plurality of stacked metal plate materials with a die in a direction intersecting the plate surface. A cold pressure welding method in which a metal joined body is manufactured by joining while deforming in such a manner that a load measuring means is interposed between the die and a driving means for applying a driving force in the pressing direction to the die. And the amount of penetration of the die into the metal plate material is managed based on the measurement value of the load measuring means.
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記金属板材がそのダイス押圧方向に視た投影形状を拡大させるように変形することを規制する規制部を備えた治具を用い、前記治具にセットした前記複数の金属板材を前記ダイスで押圧することにより、前記金属接合体を製造するところに特徴を有する。
Invention of
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、硬度が異なる2枚の前記金属板材のうち、硬度が高い方の金属板材を前記ダイスで押圧される表面側に配置するところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のものにおいて、前記複数の金属板材が前記凹部の周囲において前記ダイスの押圧方向とは反対側に反り返るように変形することを規制する規制部を備えた治具にセットされた状態で前記ダイスにより押圧されることで接合するところに特徴を有する。
According to a third aspect of the present invention, in the one according to the first or second aspect, of the two metal plate materials having different hardnesses, the metal plate material having a higher hardness is arranged on the surface side pressed by the die. It has a feature.
According to a fourth aspect of the invention, there is provided the method according to any one of the first to third aspects, wherein the plurality of metal plate members are deformed so as to warp around the concave portion in a direction opposite to the pressing direction of the die. It is characterized in that it is joined by being pressed by the die in a state where it is set in a jig provided with a restricting portion for restricting.
請求項5の発明は、重ね合わせた複数の金属板材を、その板面と交差する方向にダイスで押圧することで、表面側に凹部が形成されるように変形させつつ接合して金属接合体を製造するための冷間圧接装置であって、前記ダイスと、前記ダイスに押圧方向への駆動力を付与する駆動手段との間に、荷重計測手段を介在させ、前記荷重計測手段の計測値に基づいて前記ダイスの前記金属板材への侵入量を管理する構成としたところに特徴を有する。 The invention according to claim 5 is a metal joined body in which a plurality of stacked metal plate members are pressed with a die in a direction intersecting with the plate surface while being deformed so that a concave portion is formed on the surface side. A cold pressure welding apparatus for manufacturing a load measuring means is interposed between the die and a driving means for applying a driving force in the pressing direction to the die, and a measured value of the load measuring means The feature is that the amount of penetration of the die into the metal plate material is managed based on the above.
請求項6の発明は、請求項5に記載のものにおいて、前記金属板材がそのダイス押圧方向に視た投影形状を拡大させるように変形することを規制する規制部を有する治具を備えているところに特徴を有する。 A sixth aspect of the present invention is the apparatus according to the fifth aspect, further comprising a jig having a restricting portion for restricting the metal plate material from being deformed so as to enlarge a projected shape viewed in the die pressing direction. However, it has characteristics.
請求項7の発明は、請求項5または請求項6に記載のものにおいて、前記ダイスにおける前記金属板材との対向面が、押圧方向と略直角な平坦な押圧面とされており、前記ダイスの外周面と前記押圧面とが弧状面を介して連なっているところに特徴を有する。
The invention according to claim 7 is the one according to
請求項8の発明は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のものにおいて、前記ダイスの表面が鏡面加工されているところに特徴を有する。
請求項9の発明は、請求項5ないし請求項8のいずれかに記載のものにおいて、前記複数の金属板材が前記凹部の周囲において前記ダイスの押圧方向とは反対側に反り返るように変形することを規制する規制部を有する治具を備えているところに特徴を有する。
The invention of
According to a ninth aspect of the present invention, in the method according to any one of the fifth to eighth aspects, the plurality of metal plate members are deformed so as to warp around the concave portion in a direction opposite to the pressing direction of the die. It has a feature in that it is provided with a jig having a restricting portion for restricting.
<請求項1及び請求項5の発明>
金属板材のうちダイスと対応する接合領域では、ダイスからの押圧力に抗する反力が接合領域側からダイス側に作用し、この反力が荷重計測手段で計測される。この接合領域からの反力は、接合領域における密着強度、即ち接合強度を示すものであるから、接合強度を正確に管理することができる。
<Invention of Claims 1 and 5>
In the joining region corresponding to the die of the metal plate material, a reaction force against the pressing force from the die acts from the joining region side to the die side, and this reaction force is measured by the load measuring means. Since the reaction force from the bonding region indicates the adhesion strength in the bonding region, that is, the bonding strength, the bonding strength can be accurately managed.
<請求項2及び請求項6の発明>
金属板材を治具にセットしてダイスで押圧したときに、金属板材は、ダイス押圧方向に視た投影形状を拡大させるように変形することが規制されるので、金属板材のうちダイスと対応する接合領域が拡がるように不安定な変形を生じることがない。したがって、接合領域の不安定な広がり変形に起因して接合強度にバラツキが生じる虞がなく、荷重計測手段の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
<Invention of
When the metal plate material is set in a jig and pressed with a die, the metal plate material is restricted from being deformed so as to enlarge the projected shape viewed in the die pressing direction, and therefore corresponds to the die of the metal plate material. Unstable deformation does not occur so that the joining region is expanded. Therefore, there is no possibility that the joining strength varies due to unstable spread deformation of the joining region, and the joining strength can be accurately managed based on the measurement value of the load measuring means.
<請求項3の発明>
金属板材をダイスで押圧して凹ませるように変形させると、金属板材のうちダイスで押圧される領域は中心から外周側へ変位しつつ伸展変形する。ここで、ダイスが硬度の低い金属板材を直接押圧した場合には、ダイスの侵入に伴なう伸展量の多くの部分を変形し易い金属板材が受け持つこととなり、金属板材同士の接触界面において過大な滑りが生じ、その結果、接合強度にバラツキが生じることが懸念される。
これに対し、本発明では、硬度が高い方の金属板材をダイスで押圧するようにしたので、硬度の高い金属板材が凹まされるように変形すると、それに伴って、硬度の小さい金属板材も追従して凹まされるように変形する。したがって、硬度の高い金属板材の伸展量と硬度の低い金属板材の伸展量がほぼ同じ量となり、両金属板材の接触面において過大な滑りが発生しないため、金属板材間の不安定な滑りに起因して接合強度にバラツキが生じる虞がなく、荷重計測手段の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
<Invention of Claim 3>
When the metal plate material is deformed so as to be depressed by being pressed with a die, the region of the metal plate material that is pressed with the die is extended and deformed while being displaced from the center to the outer peripheral side. Here, when the die presses the metal plate material with low hardness directly, the metal plate material that easily deforms a large part of the extension amount due to the intrusion of the die takes over, and is excessive at the contact interface between the metal plate materials. As a result, there is a concern that variations in the bonding strength occur.
On the other hand, in the present invention, since the metal plate with higher hardness is pressed with a die, when the metal plate with higher hardness is deformed so as to be recessed, the metal plate with lower hardness follows accordingly. It will be deformed to be recessed. Therefore, the extension amount of the high-hardness metal plate and the extension amount of the low-hardness metal plate are almost the same, and excessive slippage does not occur at the contact surface of both metal plates. Thus, there is no possibility that the bonding strength varies, and the bonding strength can be accurately managed based on the measurement value of the load measuring means.
<請求項4及び請求項9の発明>
金属板材を治具にセットしてダイスで押圧したときに、金属板材は、凹部の周囲においてダイスの押圧方向とは反対側に反り返るように変形することがないので、形状が安定する。
<請求項7の発明>
金属板材のうちダイスの押圧面で押圧される領域は、押圧面の中心から外周側へ流れるとともにダイスの外周面に沿って流れるように変形するのであるが、本発明では、ダイスの押圧面と外周面は弧状面を介して連なっているので、金属板材の流れるような変形が安定して行われ、ひいては、荷重計測手段の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
<Invention of
When the metal plate material is set in a jig and pressed with a die, the metal plate material does not deform so as to be warped in the opposite direction to the pressing direction of the die around the recess, so that the shape is stabilized.
<Invention of Claim 7>
The region pressed by the pressing surface of the die of the metal plate material is deformed so as to flow from the center of the pressing surface to the outer peripheral side and flow along the outer peripheral surface of the die. Since the outer peripheral surface is continuous through the arcuate surface, the metal plate material can be stably deformed so that the bonding strength can be accurately managed based on the measurement value of the load measuring means.
<請求項8の発明>
金属板材のうちダイスの押圧面で押圧される領域は、ダイスの表面に沿って流れるように変形するのであるが、本発明では、ダイスの表面が鏡面加工されているので、ダイスと金属板材との間の摩擦抵抗が低減され、金属板材の流れるような変形が安定して行われ、ひいては、荷重計測手段の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
<Invention of
The region pressed by the pressing surface of the die in the metal plate material is deformed so as to flow along the surface of the die, but in the present invention, since the surface of the die is mirror-finished, the die and the metal plate material The frictional resistance between the two is reduced, the deformation of the metal plate material is stably performed, and as a result, the bonding strength based on the measurement value of the load measuring means can be managed accurately.
<実施形態1>
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1乃至図4を参照して説明する。本実施形態の金属接合体Aは、冷間圧接により端子金具10(本発明の構成要件である金属板材)とバスバー20(本発明の構成要件である金属板材)とを冷間圧接装置によって接合して製造される。端子金具10は、所定形状に打ち抜いた銅合金製の板材を曲げ加工したものであり、前端側に箱部12を有し、後端側は略方形の平板状をなす接合部11となっている。一方のバスバー20は、所定形状に打ち抜いた銅製の板材を曲げ加工したものであり、端子金具10の接合部11と同じ幅の平板状をなす接合部21を有する。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The metal joined body A of this embodiment joins the terminal metal fitting 10 (metal plate material which is a constituent element of the present invention) and the bus bar 20 (metal plate material which is a constituent element of the present invention) by cold welding. Manufactured. The
端子金具10の硬度はHV115であり、バスバー20の硬度はHV85である。つまり、端子金具10の方がバスバー20よりも硬度が高く、端子金具1010の方が変形し難い。かかる端子金具10とバスバー20は、その接合部11,21同士を上下に重ね合わせた状態で電気的導通可能に接合される。ここで、硬度の高い端子金具10の接合部11がバスバー20の接合部21の上面(表面)側に重ねられるが、これは、接合手段であるダイス50が上から下向きに接合部11,21を押圧することを考慮した配置である。
The hardness of the terminal fitting 10 is HV115, and the hardness of the
次に、冷間圧接装置について説明する。
上部治具30は、合金工具鋼製(SKD11)であり、全体として厚い板状をなし、下面には端子金具10を収容するためのキャビティ31が形成されている。キャビティ31内には、端子金具10の接合部11が水平方向(ダイス50の押圧方向と略直交する方向)へのガタ付き(変位)なく位置決めして収容される。キャビティ31の内側面は、端子金具10がそのダイス押圧方向に視た投影形状、即ち接合部11の上面(表面)の形状を拡大させるように変形することを規制するための規制部32として機能する。また、キャビティ31の天井面は、端子金具10とバスバー20が凹部Bの周囲においてダイス50の押圧方向とは反対側に反り返るように変形することを規制する規制部34として機能する。
Next, the cold pressure welding apparatus will be described.
The
また、上部治具30には、その上面からキャビティ31の天井面(内面)に至る上下方向(接合部11,21の板面と直角方向)の円形をなすガイド孔33が形成されている。ガイド孔33の内周面は、下方(端子金具10及びバスバー20に対してダイス50が押圧する方向と同方向)に向かって次第に縮径するテーパ状をなしている。さらに、上部治具30は、その周縁部(四隅)において軸線を上下方向に向けたボルト(図示せず)により下部治具40に固定されているのであるが、後述するように両治具30,40の内部の圧力が上昇したときには、ボルト締め箇所から遠いガイド孔33を略中心として上方へ湾曲するように弾性変形し得るようになっている。また、上部治具30のキャビティ31の天井面には、端子金具10の接合部11の上面との摩擦抵抗を低減するための手段として、鏡面加工がなされている。
The
一方の下部治具40は、合金工具鋼製(SKD11)であり、全体として肉厚の板状をなす。下部治具40の上面には、バスバー20の接合部21を収容するためのキャビティ41が形成されている。キャビティ41に接合部21を収容した状態では、接合部21が水平方向へのガタ付き(変位)なく位置決めされる。このキャビティ41の内側面は、バスバー20がそのダイス押圧方向に視た投影形状、即ち接合部21の上面(表面)側から視た投影形状を拡大させるように変形することを規制するための規制部42として機能する。また、キャビティ41の底面は、端子金具10とバスバー20が凹部Bの周囲においてダイス50の押圧方向とは反対側に反り返るように変形することを規制する規制部43として機能する。さらに、下部治具40のキャビティ41の内面には、バスバー20の接合部21の下面との摩擦抵抗を低減するための手段として、鏡面加工がなされている。
One
ダイス50は、合金工具鋼(SKD11)製であり、硬度はHV700〜750である。ダイス50は、軸線を上下方向に向けた円柱形をなし、その外周面51は、端子金具10に対する押圧方向に向かって縮径するテーパ状をなしている。かかるダイス50は上部治具30の上方からガイド孔33内に差し込まれ、端子金具10とバスバー20が正しく接合された状態(圧接が完了した状態)では、ダイス50のテーパ状をなす部分がガイド孔33に対して前後左右方向へのガタ付きなく嵌合されるようになっている。
The
ダイス50の下面は、ダイス50と同心の円形をなす押圧面52となっている。この押圧面52は、ダイス50により接合部11,21を押圧する方向と直角な平坦面である。この押圧面52とダイス50のテーパ状の外周面51とは、弧状面53を介して連なっている。また、ダイス50の表面のうち少なくとも端子金具10と接触する領域(外周面51、押圧面52及び弧状面53)には、端子金具10の接合部11の上面との摩擦抵抗を低減するための手段として、鏡面加工がなされている。
The lower surface of the die 50 is a
上記ダイス50は、油圧シリンダ60(本発明の構成要件である駆動手段)に取り付けられている。油圧シリンダ60は、シリンダ本体61と、シリンダ本体61の内部で上下動するピストン62と、ピストン62に固着されてシリンダ本体61の下方へ突出するロッド63とを有する。ロッド63の下端部には、上下方向の圧縮荷重を測定するロードセル65(本発明の構成要件である荷重計測手段)が取り付けられている。そして、このロードセル65の下面には、ダイス50がロッド63と同軸状に固定されている。油圧シリンダ60は、作動油の供給と排出によってロッド63を上下させることで、ダイス50とロードセル65とダイス50を昇降させる。このロードセル65により、ダイス50が端子金具10を押圧したときの端子金具10からの上向きの反力を検出する。
The
次に、油圧シリンダ60に作動油を供給するための油圧回路について説明する。作動油が貯留されるタンク70には、高速と低速の2段に切り換え可能なサクションポンプ71が接続されている。高速側圧送路72と低速側圧送路73は、夫々、逆止弁74を有し、下流端で合流し、合流圧送路75は、方向切換弁76と流量制御弁77を介してシリンダ本体61におけるピストン62よりも上側の圧力室61aに接続されている。また、シリンダ本体61におけるピストン62よりも下側の圧力室61bに接続された圧送路78は、方向切換弁76を介してリリーフタンク79に接続されている。尚、高速側圧送路72と低速側圧送路73には、流量制御弁80,81を介してリリーフタンク82が接続され、低速側圧送路73には、別の流量制御弁83が接続されている。
Next, a hydraulic circuit for supplying hydraulic oil to the
次に、本実施形態の作用を説明する。
端子金具10とバスバー20を接合して金属接合体Aを製造する際には、スクレーパ(キサゲ)、ワイヤブラシ、バフ等を用いることにより、接合部11,21における接合領域11a,21a(ダイス50との対応領域)を研磨する。この研磨処理を行うことで、接合部11,21の表面の酸化被膜が除去され、接合強度が高まるとともに、密着度が高まって電気的抵抗が低減される。
表面研磨処理の後、下部治具40のキャビティ41にバスバー20の接合部21をセットするとともに、その接合部21の上面に端子金具10の接合部11を重ね、その上から上部治具30を被せて、上下両治具30,40を合体させ、上部治具30の下面と下部治具40の上面とを面接触状態で当接させる。この状態では、双方の接合部11,21が上下に面接触状態で重なり合うとともに、上下両治具の間で挟み付けられることで上下のガタ付きなく保持されるとともに、上下方向へ反るような変形が規制される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the metal fitting A is manufactured by joining the terminal fitting 10 and the
After the surface polishing process, the joint 21 of the
この状態からダイス50をガイド孔33内に進入(下降)させると、進入の初期にダイス50の下端の押圧面52が端子金具10の接合部11の上面(表面)を上から押圧し、この押圧作用によって端子金具10の接合部11の上面が凹まされるように変形させられるとともに、この接合部11の変形部分に押圧されたバスバー20の接合部21も、追従して変形する。このとき、硬度の低いバスバー20の接合部21の変形量は、端子金具10の接合部11の変形量よりも大きい。
When the die 50 is advanced (lowered) into the guide hole 33 from this state, the
そして、ダイス50が接合完了位置まで下降すると、端子金具10の接合部11の上面には、円形の凹部Bが形成される。このように、双方の接合部11,21がダイス50によって変形させられると、端子金具10の接合部11の下面とバスバー20の接合部21の上面とが、そのダイス50の押圧面52と対応する略円形の接合領域11a,21aにおいて互いに強固に接合(圧接)し、もって、端子金具10とバスバー20が一体化されて金属接合体Aが製造される。
When the die 50 is lowered to the joining completion position, a circular recess B is formed on the upper surface of the joining
尚、上記のようにダイス50が端子金具10の接合部11に潜り込む過程では、ダイス50の潜り込み量(キャビティ31,41への侵入量)を含む接合部11,21の体積が増加するため、接合部11の内部圧力上昇によって上部治具30が上方へ膨らむように弾性変形する。これと同時に、ダイス50で押圧された接合部11,21が、押圧面52の中心から外周側へ向かって放射状に流れるように変位しつつ伸展変形するが、このとき上部治具30と下部治具40の規制部32,42によって接合部11,21は前後左右方向への拡がりを規制されているので、押圧面52の中心から放射状に流れた変形部分は、ダイス50の外周に沿って上方へ変位することになる。この上方への変位により、接合部11,21のうちダイス50の押圧面52と対応する接合領域11a,21aを除いた部分が、上部治具30に追従するように上方へ変位する。そして、この上方へ変位した部分と下部治具40のキャビティ41の下面との間にはごく僅かな隙間(図示せず)が生じる。以上により、バスバー20の接合部21の下面には、ダイス50の押圧面52と対応する略円形領域を下方(ダイス50の押圧方向と同方向)へ膨らむような変形部21bが生じることになる。
In addition, in the process in which the
さて、接合済みの端子金具10とバスバー20の接合強度は、端子金具10とバスバー20の接合領域11a,21aにおける密着強度によって決まる。この接合領域11a,21aの密着強度を変化させる要因としては、ダイス50の端子金具10及びバスバー20内への侵入速度、ダイス50の侵入量、ダイス50が最も侵入した状態を維持する保圧時間、端子金具10とバスバー20に付与するダイス50の押圧力があり、その中でも、特にダイス50の押圧力が圧接強度に大きく影響を与える。
Now, the joining strength between the
そこで、本実施形態では、ダイス50の押圧力を管理する手段として、ダイス50と、ダイス50に押圧方向への駆動力を付与する油圧シリンダ60のロッド63との間に、荷重計測手段としてロードセル65を介在させ、このロードセル65の計測値に基づいてダイス50の端子金具10及びバスバー20への侵入量を管理するようにしている。これにより、端子金具10とバスバー20のうちダイス50の押圧面52と対応する接合領域11a,21aでは、ダイス50からの押圧力に抗する反力が接合領域11a,21a側からダイス50側に作用し、この反力がロードセル65によって計測される。図2のグラフに示すように、ダイス50の侵入量が増大するのに伴ない、端子金具10側からの圧入反力(圧接力)も増大し、この圧入反力の値がロードセル65によって計測される。本実施形態では、例えば圧入反力が21.6kNに達したところで、ダイス50のそれ以上の侵入動作を停止する。このときのダイス50の侵入量は例えば3.2mmとなる。その後、例えば6秒程度の保圧時間を設け、この保圧時間のあいだ、ダイス50の侵入量(例えば、3.2mm)と圧入反力(21.6kN)を維持する。
Therefore, in this embodiment, as a means for managing the pressing force of the die 50, a load cell as a load measuring means is provided between the die 50 and the
ダイス50から端子金具10及びバスバー20に付与された押圧力に対する接合領域11a,21aからの圧入反力は、接合領域11a,21aにおける密着強度、即ち接合強度を示すものであるが、本実施形態では、この接合領域11a,21aからの圧入反力をロードセル65によって正確に計測し、その計測値に基づいてダイス50の侵入深さを調整するようにしているので、端子金具10とバスバー20の接合強度を正確に管理することができる。
The press-fitting reaction force from the joining
また、端子金具10とバスバー20がダイス押圧方向に視た投影形状(接合部11,21の上面の形状)を拡大させるように変形することを規制する規制部32,42と、端子金具10とバスバー20が凹部Bの周囲においてダイス50の押圧方向とは反対側に反り返るように変形することを規制する規制部34,43とを備えた治具30,40を用い、治具30,40にセットした端子金具10とバスバー20をダイス50で押圧することにより、端子金具10とバスバー20の内部圧力を上昇させることによって、両者10,20を接合するようになっている。このような規制部32,34,42,43を設けたことにより、ダイス50で押圧したときに、端子金具10とバスバー20の接合部11,21は、ダイス押圧方向に視た投影形状を拡大させるように変形すること、及び凹部Bの周囲においてダイス50の押圧方向とは反対側に反り返るように変形することが規制されているので、圧接済みの金属接合体Aの形状や大きさに不安定な変形が生じることがない。したがって、接合領域11a,21aの不安定な広がり変形に起因して接合強度にバラツキが生じる虞がなく、ロードセル65の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
Further, restricting
また、端子金具10やバスバー20をダイス50で押圧して凹ませるように変形させると、端子金具10やバスバー20のうちダイス50で押圧される領域は中心から外周側へ変位しつつ伸展変形する。ここで、ダイス50が硬度の低いバスバー20を直接押圧した場合には、ダイス50の侵入に伴なう伸展量の多くの部分を変形し易いバスバー20が受け持つこととなり、端子金具10とバスバー20の接触界面において過大な滑りが生じ、その結果、接合強度にバラツキが生じることが懸念される。
これに対し、本実施形態では、硬度が高い端子金具10をダイス50で押圧するようにしたので、硬度の高い端子金具10が凹まされるように変形すると、それに伴って、硬度の小さいバスバー20も追従して凹まされるように変形する。したがって、端子金具10の伸展量とバスバー20の伸展量がほぼ同じ量となり、端子金具10とバスバー20との接触面において過大な滑りが発生しないため、端子金具10とバスバー20の接合強度が低下することはなく、ひいては、ロードセル65の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
Further, when the terminal fitting 10 or the
On the other hand, in this embodiment, since the terminal metal fitting 10 with high hardness is pressed with the die 50, when the terminal metal fitting 10 with high hardness is deformed so as to be recessed, the
また、ダイス50は端子金具10の接合部11の上面(表面)に対して潜り込むのであるが、ダイス50の外周面51は、接合部11に対する押圧方向に向かって縮径するテーパ状をなしているので、ダイス50の接合部11への潜り込みが円滑に行われる。
In addition, the die 50 sinks into the upper surface (front surface) of the
また、端子金具10の接合部11のうちダイス50の押圧面52で押圧される領域は、押圧面52の中心から外周側へ流れるとともにダイス50の外周面51に沿って流れるように変形するのであるが、本実施形態では、ダイス50の押圧面52と外周面51は弧状面53を介して連なっているので、接合部11の流れるような変形が安定して行われ、ひいては、ロードセル65の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
Moreover, since the area | region pressed by the
また、端子金具10の接合部11のうちダイス50の押圧面52で押圧される領域は、ダイス50の表面(押圧面52及びテーパ状の外周面51)に沿って流れるように変形するのであるが、本実施形態では、ダイス50の表面が鏡面加工されているので、ダイス50と接合部11との間の摩擦抵抗が低減され、接合部11の流れるような変形が安定して行われ、ひいては、ロードセル65の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
Moreover, the area | region pressed by the
また、バスバー20の接合部21のうちダイス50の押圧面52で押圧される領域は、下部治具40のキャビティ41の内面に沿って流れるように変形するのであるが、本実施形態では、下部治具40における接合部21との接触面が鏡面加工されているので、下部治具40と接合部21との間の摩擦抵抗が低減され、接合部21の流れるような変形が安定して行われ、ひいては、ロードセル65の計測値に基づく接合強度の管理を正確に行うことができる。
Moreover, although the area | region pressed by the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では2枚の金属板材を重ねた場合について説明したが、本発明によれば、3枚以上の金属板材を重ね合わせることもできる。
(2)上記実施形態では硬度が異なる2枚の金属板材のうち、硬度が高い方の金属板材をダイスで押圧される表面側に配置したが、本発明によれば、硬度が低い方の金属板材をダイスで押圧される表面側に配置してもよい。
(3)上記実施形態ではダイスの断面形状を円形としたが、本発明によれば、ダイスの断面形状を非円形(例えば、楕円形、長円形、方形、多角形等)としてもよい。
(4)上記実施形態では金属板材の硬度が異なる場合について説明したが、本発明によれば、硬度が同一の金属板材を重ねて金属接合体を構成してもよい。この場合、金属板材同士は同一の材質でも、互いに異なる材質でもよい。
(5)上記実施形態では端子金具とバスバーとを接合する場合を説明したが、本発明は、金属板材が端子金具やバスバー以外の場合にも適用できる。
(6)上記実施形態の具体的な寸法、角度及び硬度については、いずれも一例を示したものであり、本発明によれば、寸法、角度及び硬度を任意に設定することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiment described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) In the above embodiment, the case where two metal plate materials are stacked has been described. However, according to the present invention, three or more metal plate materials can be stacked.
(2) Of the two metal plates having different hardnesses in the above embodiment, the metal plate having the higher hardness is disposed on the surface side pressed by the die. According to the present invention, the metal having the lower hardness is provided. You may arrange | position a board | plate material to the surface side pressed with a die | dye.
(3) In the above embodiment, the cross-sectional shape of the dice is circular, but according to the present invention, the cross-sectional shape of the dice may be non-circular (for example, elliptical, oval, rectangular, polygonal, etc.).
(4) Although the case where the hardness of a metal plate material differs was demonstrated in the said embodiment, according to this invention, you may comprise a metal joined body by overlapping the metal plate material with the same hardness. In this case, the metal plate members may be the same material or different materials.
(5) Although the case where the terminal fitting and the bus bar are joined has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to cases where the metal plate material is other than the terminal fitting or the bus bar.
(6) The specific dimensions, angles, and hardness of the above embodiment are only examples, and according to the present invention, the dimensions, angles, and hardness can be arbitrarily set.
A…金属接合体
B…凹部
10…端子金具(金属板材)
20…バスバー(金属板材)
30…上部治具
32…規制部
40…下部治具
42…規制部
50…ダイス
52…押圧面
53…弧状面
60…油圧シリンダ(駆動手段)
65…ロードセル(荷重計測手段)
A ... Metal bonded body B ... Recessed
20 ... Bus bar (metal plate)
DESCRIPTION OF
65. Load cell (load measuring means)
Claims (9)
前記ダイスと、前記ダイスに押圧方向への駆動力を付与する駆動手段との間に、荷重計測手段を介在させ、
前記荷重計測手段の計測値に基づいて前記ダイスの前記金属板材への侵入量を管理することを特徴とする冷間圧接方法。 A cold welding method of manufacturing a metal joined body by joining a plurality of superimposed metal plate materials by pressing them with a die in a direction intersecting the plate surface so as to form a concave portion on the surface side. Because
A load measuring means is interposed between the die and the driving means for applying a driving force in the pressing direction to the die,
A cold welding method characterized in that the amount of penetration of the die into the metal plate material is managed based on the measurement value of the load measuring means.
前記治具にセットした前記複数の金属板材を前記ダイスで押圧することにより、前記金属接合体を製造することを特徴とする請求項1記載の冷間圧接方法。 Using a jig provided with a restricting portion that restricts the metal plate material from deforming so as to enlarge the projected shape seen in the die pressing direction,
The cold welding method according to claim 1, wherein the metal joined body is manufactured by pressing the plurality of metal plate members set on the jig with the die.
前記ダイスと、前記ダイスに押圧方向への駆動力を付与する駆動手段との間に、荷重計測手段を介在させ、
前記荷重計測手段の計測値に基づいて前記ダイスの前記金属板材への侵入量を管理する構成としたことを特徴とする冷間圧接装置。 Cold for manufacturing a metal joined body by joining a plurality of superposed metal plate materials with a die in a direction intersecting the plate surface while deforming so as to form a recess on the surface side. A pressure welding device,
A load measuring means is interposed between the die and the driving means for applying a driving force in the pressing direction to the die,
A cold welding apparatus characterized in that the amount of penetration of the die into the metal plate material is managed based on the measurement value of the load measuring means.
前記ダイスの外周面と前記押圧面とが弧状面を介して連なっていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の冷間圧接装置。 The surface facing the metal plate material in the die is a flat pressing surface substantially perpendicular to the pressing direction,
The cold press welding apparatus according to claim 5 or 6, wherein the outer peripheral surface of the die and the pressing surface are connected via an arcuate surface.
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- 2004-07-20 JP JP2004211945A patent/JP2006026715A/en active Pending
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