CN104955603B - 压入接合装置 - Google Patents

Abstract

本发明的压入接合装置(100)使用模组结构体(130)以及辅助压板结构体(140)对第一弹簧夹头型电极(160)及第二弹簧夹头型电极(170)进行保持。通过本发明的压入接合装置(100)，能够制造比以往具有更高的同轴度及接合强度的产品，例如，驱动力传动构件等的接合部需要被均匀地通入强电流的产品。

Description

压入接合装置

技术领域

本发明涉及一种压入接合装置。

背景技术

以往，在制造使用在汽车等上的金属制零部件时，通常是通过电弧(arc)焊等将部件相接合。例如在金属板(plate)上接合轴体时，是向设置在金属板上的孔中嵌入轴体，再通过电弧焊使用填充金属来对与轴体的嵌合部位进行整个一周或部分的焊接。另外，也可以采用通过电阻焊法，如点焊法、凸焊法来接合的方法，或是通过铆接加工来将部件相接合的方法。

但是，在电弧焊等接合方法中，存在无法避免由于电弧焊等的焊接热而产生的热变形等，导致板及轴体等母材产生热劣化、以及精度因尺寸变化而受到影响这样的问题。在这种情况下，就出现了需要在焊接后加入后加工来提高产品的精度、以及需要去除焊接部分所不需要的填充金属等，导致在焊接后的精加工上需要大量的时间和费用这样的问题。

另外，电阻焊法中搭头焊接法是主导，都是通过在接合部形成被称为熔核(nugget)的熔融织构来进行接合。在这个搭头焊接法中，存在为了强化焊接而只能增加熔核的数量从而无法避免接合母材的热劣化、影响尺寸精度这样的问题。另外，虽然熔融焊接的接合强度高，但对母材的热影响的范围较大，因而存在因热劣化以及对尺寸精度影响较大而需要进行后加工等从而导致费用高的问题。

于是，申请人等开发出了一种将轴体向板体的孔部以预定的压力按压的同时向板体与轴体之间通入电流，从而使得在板体和轴体的接合部产生电阻热，并将轴体压入到板体的孔部中，以此将板体的孔部和轴体固相扩散接合的压入接合方法，并已将这一方法实用化(例如参考专利文献一、二)。

图15是显示用于说明以往的压入接合方法的图，如图15所示，以往的压入接合方法是通过将在与板体(金属板)901的孔部902之间设定有预定的过盈配合压入量(pressfit interference)的轴体903向板体(金属板)901的孔部902以预定的压力按压的同时向板体与轴体之间通入电流，从而使得在板体901和轴体903的接合部产生电阻热，并将轴体903压入到板体901的孔部902中，以此将板体901的孔部902和轴体903固相扩散接合。另外，图15中，符号904表示下侧电极，符号905表示上侧电极。

以往的压入接合方法是一种加工精度高、强度高、经济效果好的板体和轴体的压入接合方法。

如上所述，以往的压入接合方法虽然是一种加工精度高、强度高、经济效果好的板体和轴体的压入接合方法，但是随着以往的压入接合方法的普及，现已开始需要一种与以往相比具有更高的同轴度及接合强度的产品(例如驱动力传动部件等的接合部需要被均匀地通入强电流的产品)。

先行技术文献

专利文献

专利文献一日本特开2001-353628号公报

专利文献二国际公开wo2006/109650的说明书

发明内容

因此，本发明是鉴于这样的情况而发明的，目的在于提供一种能够制造与以往相比具有更高的同轴度及接合强度的产品(例如驱动力传动部件等的接合部需要被均匀地通入强电流的产品)的压入接合装置。

[1]本发明是一种压入接合装置，通过将在具有与所述第一构件的所述孔部之间设定有预定的过盈配合压入量的轴体部分的第二构件的所述轴体部分向具有孔部的第一构件的所述孔部以预定的压力按压的同时向所述第一构件与所述第二构件之间通入电流，使得在所述第一构件和所述第二构件的接合部产生电阻热，将所述第二构件的所述轴体部分压入到所述第一构件的所述孔部中，以此将所述第一构件的所述孔部和第二构件的所述轴体部分固相扩散接合，其特征在于：所述压入接合装置具有：箱体；电源装置；按压装置；被固定在所述箱体上，与所述电源装置的一个电极相连接的下部压板；上部压板，与所述电源装置的另一个电极相连接，通过所述按压装置可朝向所述下部压板被压下；模组结构体，具有被固定在所述下部压板上的轴托板、被竖直设置在该轴托板上的复数根滑动轴、以及被该复数根滑动轴固定且在中央部开孔的轴固定板；辅助压板结构体，具有被所述复数根滑动轴分别轴支撑的复数个轴承机构、以及被固定在所述轴承机构上并被安装为介由该轴承机构能够相对于多根滑动轴上下自由活动的辅助压板，该辅助压板结构体介由上部压板以及配设在该上部压板和辅助压板之间的间隔块，通过所述按压装置可朝向所述下部压板被压下；弹性机构，用于将被所述按压装置压下的所述辅助压板结构的高度位置恢复到原点；第一弹簧夹头型电极，被安装在所述轴托板上，包含三条以上的间隙；以及第二弹簧夹头型电极，被安装在所述辅助压板上，包含三条以上的间隙。

根据本发明的压入接合装置，由于具有两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极)作为用于将电流(焊接电流)流入第一部件与第二部件之间的电极，因此电流能够在第一部件和第二部件的接合部的整个一周均一地流动，使得第一部件和第二部件的同轴度及接合强度提高。

另外，根据本发明的压入接合装置，由于使用了上述的模组结构体和辅助压板结构体来保持两个电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极)，因此刚性提高了，不会如以往的c型框架箱体那样出现开口现象(通过按压装置进行压入动作时，由于其反作用使得c型框架箱体(参照后述的图14(c))，从而具有了较高的跳动精度。另外，即便由于电源装置的变压器(transformer)产生的强大的磁场(参照后述的图14(d))而在该变压器侧存在将第一部件和第二部件吸引的强大的力量，但是因为如上述那样模组结构体和辅助压板构造体的刚性提高了，所以还是能够将被安装在模组结构体和辅助压板结构体上的两个电极所保持的第一部件和第二部件的同轴度维持在较高的水平上。

另外，根据本发明的压入接合装置，由于使用了上述的模组结构体和辅助压板结构体来保持两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极)，所以能够使得各工件以工件(第一部件和第二部件)的外径基准被各个弹簧夹头型电极把持在较高的轴精度上，这样就容易提高第一部件和第二部件的同轴度(第一部件的孔部和第二部件的轴体部分的同轴度)。

因此，本发明的压入接合装置是一种能够制造与以往相比具有更高的同轴度及接合强度的产品(例如驱动力传动部件等的接合部需要被均匀地通入强电流的产品)的压入接合装置。

[2]在本发明的压入接合装置中，所述第一弹簧夹头型电极和所述第二弹簧夹头型电极都具有外围部，该外围部包括外径向根部方逐渐增大的外围锥形部，所述压入接合装置还具有：第一环构件，具有内周部，该内周部包括与所述第一弹簧夹头型电极的外围锥形部相对应的内周锥形部，通过使得所述第一环构件向所述第一弹簧夹头型电极的根部方向移动来将所述第一弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让所述第一弹簧夹头型电极将所述第一构件把持；以及第二环构件，具有内周部，该内周部包括与所述第二弹簧夹头型电极的外围锥形部相对应的内周锥形部，通过使得所述第二环构件向所述第二弹簧夹头型电极的根部方向移动来将所述第二弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让所述第二弹簧夹头型电极将所述第二构件把持。

通过这样的结构，就能够将工件以工件(第一部件和第二部件)的外径基准均一且容易地紧扣。

[3]在本发明的压入接合装置中，第一环构件被安装在第一环构件保持金属工件上可以沿着上下方向自由移动，该第一环构件保持金属工件被安装在所述轴托板上，第二环构件被安装在第二环构件保持金属工件上可以沿着上下方向自由移动，该第二环构件保持金属工件被安装在所述辅助压板上。

通过这样的结构，能够将工件(第一部件和第二部件)以外径标准均一且迅速地紧扣。尤其是，通过将第一环构件保持金属工件及第二环构件保持金属工件与空气气缸机构结合，与螺丝紧固的情况相比，能够大幅缩短实施压入接合工序整体的时间。

[4]在本发明的压入接合装置中，在所述第一弹簧夹头型电极中，外围锥形部的相对于该第一弹簧夹头型电极的轴的角度在1°～70°的范围内，在所述第二弹簧夹头型电极中，外围锥形部的相对于该第二弹簧夹头型电极的轴的角度在1°～70°的范围内。

通过这样的结构，在使各个环构件(第一环构件和第二环构件)向各个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极)的根部方向移动(滑动)时，能够高效地将该移动(滑动)动作转换为紧扣工件的动作。从这样的观点来说，上述角度在2°～45°的范围内较好，比3°～20°的范围内的事更佳。

[5]在本发明的压入接合装置中，所述第一环构件和所述第二环构件都由比所述第一弹簧夹头型电极和所述第二弹簧夹头型电极更硬的金属材料构成。

通过这样的结构，通过使得第一环构件向第一弹簧夹头型电极的根部方向移动(滑动)，能够切实地实现将第一弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让第一弹簧夹头型电极将第一部件把持(夹紧)。另外，通过使得第二环构件向第二弹簧夹头型电极的根部方向移动(滑动)，能够切实地实现将第二弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让第二弹簧夹头型电极将第二部件把持(夹紧)。

[6]在本发明的压入接合装置中，所述第一环构件和所述第二环构件中的任意一个的内部具有冷却介质用流路，所述压入接合装置让冷却介质流向所述冷却介质用流路的同时，向所述第一构件和所述第二构件之间通入电流。

通过这样的结构，能够在使用包含三条以上的间隙且具有前端开叉结构体的两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极划分)的同时，将这两个弹簧夹头型电极冷却。这样就能够抑制这两个弹簧夹头型电极的电阻变大。并且，还能够延长这两个弹簧夹头型电极的寿命。

在这种情况下，与以往的冷却机构(例如，对压板接通冷却水的导管通过基板冷却电极的机构)相比较，还能够高效地防止弹簧夹头型电极的过热。

在本发明的压入接合装置中，所述第一环构件和第二环构件的内部都具有冷却介质用流路，所述压入接合装置让冷却介质流向第一环构件的冷却介质用流路和第二环构件的冷却介质用流路这两方的同时，向第一部件和第二部件之间通入电流。

通过这样的结构，能够在使用具有前端开叉结构体的两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极划分)的同时，将这两个弹簧夹头型电极冷却。因此，这样就能够抑制这两个弹簧夹头型电极的电阻变大。并且，还能够延长这两个弹簧夹头型电极的寿命。

[7]在本发明的压入接合装置中，所述下部压板、所述上部压板、所述轴托板、所述轴固定板及所述辅助压板由非磁性金属材料构成。

通过这样的结构，即使存在于电源装置的变压器产生的强大的磁场下(参照后述的图14(d))，(与对这些构件使用磁性金属材料的情况不同，)这些构件也不容易磁化。因此，这样就能够在很大程度上降低压入接合装置产生运行不良的可能性，并且，这些部件也就不会吸附铁粉等尘埃。

[8]在本发明的压入接合装置中，所述间隔块在被固定在所述辅助压板和所述上部压板中的一个上时，没有同时被固定在另一个上。

于是，在间隔块被固定在辅助压板和上部压板中的一个上而没有同时被固定在另一个上的情况下，就不会受到由c型框架产生的开口现象的影响。

[9]在本发明的压入接合装置中，所述间隔块没有被固定在所述辅助压板和所述上部压板中的任何一个上。

于是，在间隔块没有被固定在辅助压板和上部压板中的任何一个上的情况下，便与上述[8]中所述的压入接合装置同样不会受到由c型框架产生的开口现象的影响。

[10]在本发明的压入接合装置中，所述第二弹簧夹头型电极在每个由各个间隙所分离出的部分上，都具有可更换的把持第二构件用的卡盘构件。

另外，存在这样的问题，由于在各个弹簧夹头型电极上将工件把持的卡盘部分由对工件的紧扣动作所产生的磨损，或受接合时的电阻热影响而容易退化，因此必须将各个弹簧夹头型电极高频度地更换，而这部分的制造成本便增加了。针对这样的情况，通过本发明的压入接合装置，根据上述的结构，至少是对于第二弹簧夹头型电极无需更换整个弹簧夹头型电极而是仅更换各个卡盘构件即可，所以就能够降低制造成本。

从上述观点来看，所述第一弹簧夹头型电极在每个由间隙所分离出的部分上都具有可更换的第一部件把持用的卡盘构件。

附图说明

图1是显示将第一部件10和第二部件20制成驱动力传动部件30的图；

图2是显示用于说明实施形态涉及的压入接合装置100的侧面图；

图3是显示用于说明模组结构体130和辅助压板结构体140的斜视图；

图4是显示用于说明模组结构体130和辅助压板结构体140的侧面图；

图5是显示用于说明实施形态涉及的压入接合装置100中的电流路径的侧面图；

图6是显示用于说明第一弹簧夹头型电极160的图；

图7是显示用于说明第二弹簧夹头型电极170的图；

图8是显示用于说明冷却第一弹簧夹头型电极160的第一冷却机构的图；

图9是显示用于说明冷却第二弹簧夹头型电极170的第二冷却机构的图；

图10是显示用于说明第二弹簧夹头型电极170中的卡盘构件170g的图；

图11是显示用于说明由空气气缸(air cylinder)机构164、174所进行的弹簧夹头动作的图；

图12是显示用于说明由按压装置所进行的辅助压板的下压动作的图；

图13是显示用于说明比较例中的电极固定方法的图；

图14是显示用于说明以往的压入接合装置中的开口现象和磁场的图；

图15是显示用于以往的压入接合方法的图。

具体实施方式

以下，参照附图所示的实施形态对本发明的压入接合装置进行说明。

[实施形态]

1.实施形态涉及的压入接合装置

图1是显示将第一部件10和第二部件20制成驱动力传动部件30的图。图1(a)是显示将第二部件20压入第一部件10的孔部12之前的第一部件10和第二部件20的斜视图，图1(b)是显示通过将第二部件20压入到第一部件10的孔部12中而制成的驱动力传动部件30的斜视图。

第一部件10和第二部件20是用于制造驱动力传动部件30的部件，如图1(a)所示，第一部件10是具有孔部12的构件，第二部件20是具有轴体部分的部件，该轴体部分与第一部件10的孔部12之间设有预定的过盈配合压入量。实施形态涉及的压入接合装置100通过将第二部件20的轴体部分向第一部件10的孔部12以预定的压力按压的同时向第一部件10与第二部件20之间通入电流，使得在第一部件10和第二部件20的接合部产生电阻热，将第二部件20的轴体部分压入到第一部件10的孔部12中，以此将第一部件10的孔部12和第二部件20的轴体部分固相扩散接合(参照图1(b))。以下，参照图2～图10对实施形态涉及的压入接合装置100进行说明。

图2是显示用于说明实施形态涉及的压入接合装置100的侧面图。在图2中，省略了箱体、电源装置及按压装置的图示。

图3是显示用于说明模组(die set)结构体130和辅助压板(sub platen)结构体140的立体图。图3中，省略下部压板110、上部压板120及第三空气气缸机构150的图示。

图4是显示用于说明模组结构体130和辅助压板结构体140的侧面图。图4中显示了图3中省略图示的下部压板110及上部压板120。另外，图4(a)中将模组结构体130突出显示，图4(b)中将辅助压板结构体140突出显示。

图5是显示用于说明实施形态涉及的压入接合装置100中的电流路径的侧面图。图5中显示了图3中省略图示的下部压板110和上部压板120。另外，图5(a)中显示了从下部压板110至第一弹簧夹头型电极160的电流路径，图5(b)中显示了从第二弹簧夹头型电极170至上部压板120的电流路径。

图6是显示用于说明第一弹簧夹头型电极160的图。图6(a)是显示使第一环构件161下降前的状态的部分剖面侧面图，图6(b)是显示使第一环构件161下降后的状态的部分剖面侧面图。

图7是显示用于说明第二弹簧夹头型电极170的图。图7(a)是显示使第二环构件171上升前的状态的图，图7(b)是显示使第二环构件171上升后的状态的图。另外，在图7(a)和图7(b)中，将第二弹簧夹头型电极170以侧面图显示，并将第二环构件171以剖面图显示。

图8是显示用于说明冷却第一弹簧夹头型电极160的第一冷却机构的图。图8(a)是显示用于说明第一冷却机构的纵剖面图，图8(b)是显示用于说明第一冷却机构的横剖面图。另外，图8(a)中将第一弹簧夹头型电极160以侧面图显示。

图9是显示用于说明冷却第二弹簧夹头型电极170的第二冷却机构的图。图9(a)是显示用于说明第二冷却机构的纵剖面图，图9(b)是显示用于说明第二冷却机构的横剖面图。另外，图9(a)中将第二弹簧夹头型电极170以侧面图显示。

图10是显示用于说明第二弹簧夹头型电极170中的卡盘构件170g的图。图10(a)是第二弹簧夹头型电极170的正面图，图10(b)是图10(a)的A-A剖面箭视图。

实施形态涉及的压入接合装置100，如图2～图5所示，包括：箱体(图中没有显示)、电源装置(图中没有显示)、按压装置(图中没有显示)、下部压板110、上部压板120、模组结构体130、辅助压板结构体140、第三空气气缸机构150、第一弹簧夹头型电极160、以及第二弹簧夹头型电极170。

下部压板110被箱体所固定，与电源装置的一个电极相连接。

上部压板120与电源装置的另一个电极相连接，能够通过按压装置向下部压板110被下压。

模组结构体130通过下部基板111被固定在下部压板110上，具有在中央部开孔的轴(shaft)托板131、被竖直设置在该轴托板131上的复数根滑动轴(slide shaft)132、以及被该复数根滑动轴132固定且在中央部开孔的轴固定板133。

辅助压板结构体140具有被复数根滑动轴132分别轴支撑的复数个轴承机构141，以及被固定在该轴承机构141上并被安装为介由该轴承机构141能够相对于多根滑动轴132上下自由活动的辅助压板142。辅助压板结构体140介由上部压板120、上部基板121、以及配设在该上部压板120和辅助压板142之间的间隔块(spacer)143，可通过所述按压装置朝向所述下部压板110被下压。轴承机构141由在内部具有滚珠轴承(ball bearing)的线性轴承(slide bush)构成。

第三空气气缸机构150具有作为用于将通过按压装置被压下的辅助压板结构体140的高度位置恢复到原点的弹性机构的功能。第三空气气缸机构150还可具有在辅助压板结构体140被压下时，对该辅助压板结构体140的下压动作给予排斥力的功能。

实施形态涉及的压入接合装置100作为按压装置具有空气气缸机构。

第一弹簧夹头型电极160，如图6所示，为包含三条以上(在此情况下为四条)的间隙160e的结构体，通过绝缘部件被安装在轴托板131上(参照图2～图5)。第一弹簧夹头型电极160通过电极本体部160f部分介由下部基板111与下部压板110电连接。第一弹簧夹头型电极160具有外围部，该外围部具有外径向着根部方向逐渐变大的外围锥形部160c。另外，在图6中，符号160a表示基部，符号160b表示胴部，符号160d表示间隙基部孔，符号160e表示间隙，符号160f表示电极本体部。

第二弹簧夹头型电极170，如图7所示，为包含三条以上(在此情况下为四条)的间隙170e的结构体，通过间隔块143被安装在辅助压板142上(参照图2～图5)。第二弹簧夹头型电极170介由间隔块143和上部基板121与上部压板120电连接。第二弹簧夹头型电极170具有外围部，该外围部具有外径向着根部方向逐渐变大的外围锥形部170c。另外，在图7中，符号170a表示基部，符号170b表示胴部，符号170d表示间隙基部孔，符号170e表示间隙，符号170f表示电极本体部。

实施形态涉及的压入接合装置100，如图6所示，包括第一环构件161，该第一环构件161具有内周部，该内周部具有与第一弹簧夹头型电极160的外围锥形部160c相对应的内周锥形部161a。第一环构件161具有通过向第一弹簧夹头型电极160的根部方向移动((slide)滑动)将第一弹簧夹头型电极160从外围侧紧扣，从而让第一弹簧夹头型电极160将第一部件10把持((clamp)夹紧)的功能。

在第一弹簧夹头型电极160中，外围锥形部160c相对于上述第一弹簧夹头型电极160的轴的角度在1°～70°的范围内。另外，上述的角度在2°～45°的范围内较好，在3°～20°的范围内更佳。

第一环构件161，如图2～图5所示，被安装在第一环构件保持金属工件162上可以沿着上下方向自由移动，该第一环构件保持金属工件162通过第一环保持金属工件163及第一空气气缸机构164被安装在轴托板131上。

第一环构件161由比第一弹簧夹头型电极160更硬的金属材料(例如淬火钢等)构成。

实施形态涉及的压入接合装置100，如图7所示，包括第二环构件171，该第二环构件171具有内周部，该内周部具有与第二弹簧夹头型电极170的外围锥形部170c相对应的内周锥形部171a。并且，第一环构件171具有通过使第二部件20向第二弹簧夹头型电极170的根部方向移动(滑动)，将第二弹簧夹头型电极170从外围侧紧扣，从而让第二弹簧夹头型电极170将第二部件20把持(夹紧)的功能。

在第二弹簧夹头型电极170中，外围锥形部170c相对于该第二弹簧夹头型电极170的轴的角度在1°～70°的范围内。另外，上述的角度在2°～45°的范围内较好，在3°～20°的范围内更佳。

第二环构件171，如图2～图5所示，被安装在第二环构件保持金属工件172上可以沿着上下方向自由移动，该第二环构件保持金属工件172通过第二环保持金属工件173及第二空气气缸机构174被安装在辅助压板142上。另外，在图2～图5中，看似是第二空气气缸机构174被安装在轴固定板133上，但是第二空气气缸机构174实际上是被安装在辅助压板142上的。轴固定板133上看见的切口就是为了使得可以看出轴固定板133与第二空气气缸机构174是互不影响的。

第二环构件171由比第二弹簧夹头型电极170更硬的金属材料(例如淬火钢等)构成。

第一环构件161，如图8所示，在内部具有冷却介质用流路161b。另外，第二环构件171，如图9所示，在内部具有冷却介质用流路171b。并且，压入接合装置100的动作是让冷却介质(例如冷却水)流向第一环构件161的冷却介质用流路161b和第二环构件171的冷却介质用流路171b的同时，向第一部件10和第二部件20之间通入电流。另外，在图8中，符号165是将冷却介质向冷却介质用流路161b中导入或排出的导管。另外，在图9中，符号175是将冷却介质向冷却介质用流路171b中导入或排出的导管。

下部压板110、下部基板111、上部压板120、上部基板121、辅助压板142及间隔块143由黄铜构成。另外，轴托板131和轴固定板133由非磁性的不锈钢(例如304不锈钢(sus304))构成。即，下部压板110、上部压板120、轴托板131、轴固定板133及辅助压板142由非磁性的金属材料构成。

在实施形态涉及的压入接合装置100中，如图2、图4及图5所示，间隔块143通过绝缘部件被固定在辅助压板142上，而没有被固定在上部压板120上。

在实施形态涉及的压入接合装置100中，如图10所示，第二弹簧夹头型电极170在每个由各个间隙所分离出的部分上，分别具有可更换的把持第二部件用的卡盘构件170g。即，第二弹簧夹头型电极170具有嵌套结构。各个卡盘构件170g通过螺栓170h被固定在第二弹簧夹头型电极170的本体上。

2.使用实施形态涉及的压入接合装置进行的压入接合

图11是显示用于说明由空气汽缸机构164、174所进行的弹簧夹头动作的图。

图12是显示用于说明由按压装置所进行的辅助压板的下压动作的图。

使用实施形态涉及的压入接合装置100来向第一部件10的孔部12中压入第二部件20的轴体部分，从而将第一部件10的孔部12与第二部件的轴体部分固相扩散结合的工序如下述那样进行。

(1)使各弹簧夹头型电极把持各工件(work)

首先，如图6(a)所示，在第一弹簧夹头型电极160上安装了第一部件10后，如图11(a)及图11(b)所示，通过让第一空气气缸机构164工作来使得第一环构件161向第一弹簧夹头型电极160的根部方向(下方)移动(图6(b)参照)。这样来将第一弹簧夹头型电极160从外围侧紧扣，从而让第一弹簧夹头型电极160将第一部件10把持。

其次，如图7(a)所示，在第二弹簧夹头型电极170上安装了第二部件20后，如图11(a)及图11(b)所示，通过让第二空气气缸机构174工作来使得第二环构件171向第二弹簧夹头型电极170的根部方向(上方)移动(参照图7(b))。这样来将第二弹簧夹头型电极170从外围侧紧扣，从而让第二弹簧夹头型电极170将第二部件20把持。

另外，让各个弹簧夹头型电极把持各个工件的操作不限于此，也可以是在让第二弹簧夹头型电极170将第二部件20把持后，再让第一弹簧夹头型电极160把持第一部件10，还可以是在让第一弹簧夹头型电极160把持第一部件10的同一时间点上让第二弹簧夹头型电极170把持第二部件20。

(2)向第一部件的孔部中压入第二部件的轴体部分并将它们接合

其次，如图12所示，通过向第一部件10的孔部12中将第二部件20的轴体部分使用按压装置按压的同时向第一部件10和第二部件20之间使用电源装置通入电流，使得在第一部件10和第二部件20的接合部产生电阻热，向第一部件10的孔部12中压入第二部件20的轴体部分，以此来将第一部件10的孔部12和第二部件20的轴体部分固相扩散接合。这时，参照图8和图9，该固相扩散工序是在向第一环构件161的冷却介质用流路161b和第二环构件171的冷却介质用流路171b流入冷却水的同时进行的。这样就从第一部件10和第二部件20制成了驱动力传动部件30。

(3)驱动力传动部件的取出

其次，通过让第二空气气缸机构174工作来使得第二环构件171向第二弹簧夹头型电极170的前端方向(下方)移动，从而在第二弹簧夹头型电极170对于驱动力传动部件30的把持状态解除后，在解除按压装置对于上部压板120的按压状态的同时，通过第三空气气缸机构150来将辅助压板结构体142的高度位置恢复到原点。此后，通过让第一空气气缸机构164工作来使得第一环构件161向第一弹簧夹头型电极160的前端方向(上方)移动，从而将第一弹簧夹头型电极160对于驱动力传动部件30的把持状态解除。之后，从压入接合装置100中将驱动力传动部件30取出。

如上所述，通过使用实施形态涉及的压入接合装置100向第一部件10的孔部12中压入第二部件20的轴体部分，将第一部件10的孔部12和第二部件的轴体部分固相扩散结合，即可够制造如图1(b)所示的驱动力传动部件30。

另外，上述(1)的让各个弹簧夹头型电极上把持各工件的操作，上述(2)的向第一部件的孔部中压入第二部件的轴体部分来将它们接合的操作，以及上述(3)的取出驱动力传动部件的操作不是一定要按照上述的步骤进行。也可以按照与上述的步骤不同的步骤来进行这些动作。

3.实施形态涉及的压入接合装置的效果

图13是显示用于说明比较例中的电极固定方法的图。

图14是显示用于说明以往的压入接合装置中的开口现象和磁场的图。

根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于具有两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170)来作为向第一部件10和第二部件20之间通入电流(焊接电流)的电极，因此与比较例中的电极固定方法(参照图13)相比，电流能够在第一部件和第二部件的接合部的整个一周均一地流动，使得第一部件和第二部件的同轴度及接合强度提高。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于使用了上述的模组结构体130和辅助压板结构体140来保持两个电极(第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170)，因此刚性提高了，不会如以往的c型框架箱体924那样出现开口现象(通过按压装置923进行压入动作时，由于其反作用使得c型框架箱体924(参照图14(c))在打开方向上受力的现象)，从而具有了较高的跳动精度。另外，即便由于电源装置922的变压器(transformer)产生强大的磁场925(参照图14(d))而在该变压器侧存在将第一部件和第二部件吸引的强大的力量，但是因为如上述那样模组结构体130和辅助压板构造体140的刚性提高了，所以还是能够将被安装在模组结构体和辅助压板结构体上的两个电极保持的第一部件和第二部件的同轴度维持在较高的水平上(参照图14(a)及图14(b))。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，因为使用上述的模组结构体130和辅助压板结构体140来保持两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170)(参照图6和图7)，所以能够使得各工件以工件(第一部件和第二部件)的外径基准被各个弹簧夹头型电极把持在较高的轴精度，这样就容易提高第一部件和第二部件的同轴度(第一部件的孔和第二部件的轴体部分的同轴度)。

因此，实施形态涉及的压入接合装置100是一种能够制造与以往相比具有更高的同轴度及接合强度的产品(例如驱动力传动部件等的接合部需要被均匀地通入强电流的产品)的压入接合装置。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于各个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170)都分别具有外围部，该外围部分别包括外径向根部方逐渐增大的外围锥形部160c或外围锥形部170c，同时，各个环构件(第一环构件161和第二环构件171)分别具有与各弹簧夹头型电极的外围锥形部160c、170c分别对应的内周锥形部161a、171a(参照图6和图7)，因此能够通过使各个环构件向各个弹簧夹头型电极的根部方向移动(滑动)来将各个弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让弹簧夹头型电极将工件(第一部件和第二部件)把持(夹紧)，这样就能够将工件以工件(第一部件和第二部件)的外径基准均一且容易地紧扣。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，如图2～图5所示，由于第一环构件161被安装在第一环构件保持金属工件162上(可以沿上下方向自由移动)，该第一环构件保持金属工件162(通过第一环安装金属工件163(即第一环保持金属工件163)和第一空气气缸机构164)被安装在轴托板131上，且第二环构件171被安装在第二环构件保持金属工件172上(可以沿上下方向自由移动)，该第二环构件保持金属工件172(通过第二环安装金属工件173(即第二环保持金属工件173)和第二空气气缸机构174)被安装在辅助压板142上，因此能够将工件(第一部件和第二部件)以外径标准均一且迅速地紧扣。尤其是，通过将第一环构件保持金属工件及第二环构件保持金属工件与空气气缸机构结合，与螺丝紧固的情况相比，能够大幅缩短实施压入接合工序整体的时间。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于在第一弹簧夹头型电极160中，外围锥形部160c相对于该第一弹簧夹头型电极160的轴的角度在1°～70°的范围内，且在第二弹簧夹头型电极170中，外围锥形部170c相对于该第二弹簧夹头型电极170的轴的角度在1°～70°的范围内，因此在使各个环构件(第一环构件161和第二环构件171)向各个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170)的根部方向移动(滑动)时，能够高效地将该移动(滑动)动作转换为紧扣工件的动作。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于第一环构件161和第二环构件171都由比第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170更硬的金属材料(淬火钢等)构成，因此通过使得各个环构件(第一环构件161和第二环构件171)向各个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极160和第二弹簧夹头型电极170)的根部方向移动(滑动)，能够切实地实现将各个弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让各个弹簧夹头型电极将各个工件(第一部件10和第二部件20)把持(夹紧)。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于各个环构件(第一环构件161和第二环构件171)都在内部具有冷却介质用流路(参照图8和图9)，并且压入接合装置100在向第一环构件161的冷却介质用流路161b和第二环构件171的冷却介质用流路171b中流入冷却介质的同时向第一部件与第二部件之间通入电流，因此能够在使用具有前端开叉结构体的两个弹簧夹头型电极(第一弹簧夹头型电极和第二弹簧夹头型电极划分)的同时，将这两个弹簧夹头型电极冷却。这样就能够抑制这两个弹簧夹头型电极的电阻变大。并且，还能够延长这两个弹簧夹头型电极的寿命。

在这种情况下，与以往的冷却机构(例如，对压板接通冷却水的导管通过基板冷却电极的机构)相比较，还能够高效地防止弹簧夹头型电极的过热。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，由于下部压板110、上部压板120、轴托板131、轴固定板133及辅助压板142由非磁性金属材料构成，因此即使存在于电源装置922的变压器产生的强大的磁场925下(参照图14(d))，(与对这些部件使用磁性金属材料的情况不同，)这些构件也不容易磁化。这样就能够在很大程度上降低压入接合装置产生运行不良的可能性，并且，这些部件也就不会吸附铁粉等尘埃。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，如图2和图4所示，由于间隔块143在被固定在辅助压板142和上部压板120中的一个上时，没有同时被固定在另一个上，因此就不会受到由c型框架(参照图14(c))产生的开口现象的影响。

另外，根据实施形态涉及的压入接合装置100，如图10所示，由于第二弹簧夹头型电极170在每个由间隙所分离出的部分上都分别具有可更换的第二部件把持用的卡盘构件170g，因此即使是各个弹簧夹头型电极中的把持工件的卡盘这一部分退化了，至少是对于第二弹簧夹头型电极170无需更换整个弹簧夹头型电极而是仅更换各个卡盘构件即可，所以就能够降低制造成本。

以上，基于上述的实施形态对本发明的压入接合装置进行了说明，但本发明不限于此，只要在不脱离其主旨的范围内实施都是可以的，例如可以为如下的变形。

(1)在上述的实施形态中，作为间隔块，使用了被固定在辅助压板142上而没有被固定在上部压板120上的间隔块143，但本发明不限于此。也可以使用被固定在上部压板120上而没有被固定在辅助压板142上的间隔块。另外，还可以使用没有被固定在辅助压板142和上部压板120中的任何一个上的间隔块。

(2)在上述的实施形态中，使用了在每个由各个间隙所分离出的部分上，都具有可更换的把持第二部件用的卡盘构件170g的第二弹簧夹头型电极170作为第二弹簧夹头型电极，但本发明不限于此。也可以使用在每个由各个间隙所分离出的部分上，都具有可更换的把持第一部件用的卡盘构件的第一弹簧夹头型电极作为第一弹簧夹头型电极。

(3)在上述的实施形态中，作为将通过按压装置被压下的辅助压板结构体140的高度位置恢复至原点的弹性机构，使用了空气气缸机构(第三空气气缸机构150)，但本发明不限于此。也可以代替空气气缸机构(第三空气气缸机构150)，或者，在使用空气气缸机构(第三空气气缸机构150)的同时，使用通过各滑动轴132被安装的具有对于多个轴承机构141分别施加排斥力的功能的弹簧线圈(spring coil)。在这种情况下，弹簧线圈还具有可以在辅助压板结构体140被压下时，对该辅助压板结构体140的压下动作给予排斥力的功能。

(4)在上述的实施形态中，作为第二部件使用了仅由轴体部分构成的第二部件20，但本发明不限于此。也可以使用除了轴体部分还具有轴体部分以外的部分的第二部件来作为第二部件。

(5)在上述的实施形态中，作为对上部压板施加按压力的按压装置，使用了空气气缸机构，但本发明不限于此。也可以使用由伺服电机(servo motor)和滚珠丝杠(ballscrew)构成的按压装置。

(6)在上述的实施形态中，作为第一环构件和第二环构件，使用了在内部都具有冷却介质用流路的环构件(第一环构件161和第二环构件171)，但本发明不限于此。作为第一环构件和第二环构件，也可以使用仅在第一环构件和第二环构件中的任一个的内部具有冷却介质用流路的环构件，作为第一环构件和第二环构件，还可以使用在这两者的内部都没有冷却介质用流路的环构件。

符号说明

10、40…第一部件，20、50…第二部件，30、60…驱动力传动部件，100…压入接合装置，110…下部压板，111…下部基板，120…上部压板，121…上部基板，130…模组结构体，131…轴托板，132…滑动轴，133…轴固定板，140…辅助压板结构体，141…轴承机构，142…辅助压板，143…间隔块，150…第三空气气缸机构，160…第一弹簧夹头型电极，160c、170c…外围锥形部，160e、170e…间隙，160f、170f…电极本体部，161…第一环构件，162…第一环构件保持金属工件，163…第一环保持金属工件，164…第一空气气缸机构，170…第二弹簧夹头型电极，171…第二环构件，172…第二环构件保持金属工件，173…第二环保持金属工件，174…第二空气气缸机构。

Claims (10)

1.一种压入接合装置，通过将在具有与第一部件的孔部之间设定有预定的过盈配合压入量的轴体部分的第二部件的所述轴体部分向具有孔部的第一部件的所述孔部以预定的压力按压的同时向所述第一部件与所述第二部件之间通入电流，使得在所述第一部件和所述第二部件的接合部产生电阻热，将所述第二部件的所述轴体部分压入到所述第一部件的所述孔部中，以此将所述第一部件的所述孔部和第二部件的所述轴体部分固相扩散接合，其特征在于：

其中，所述压入接合装置具有：

箱体；

电源装置；

按压装置；

被固定在所述箱体上，与所述电源装置的一个电极相连接的下部压板；

上部压板，与所述电源装置的另一个电极相连接，可通过所述按压装置朝向所述下部压板被压下；

模组结构体，具有被固定在所述下部压板上的轴托板、被竖直设置在该轴托板上的复数根滑动轴、以及被该复数根滑动轴固定且在中央部开孔的轴固定板；

辅助压板结构体，具有被所述复数根滑动轴分别轴支撑的复数个轴承机构、以及被固定在所述轴承机构上并被安装为介由该轴承机构能够相对于多根滑动轴上下自由活动的辅助压板，该辅助压板结构体介由上部压板以及配设在该上部压板和辅助压板之间的间隔块，可通过所述按压装置朝向所述下部压板被压下；

弹性机构，用于将被所述按压装置压下的所述辅助压板结构体的高度位置恢复到原点；

第一弹簧夹头型电极，被安装在所述轴托板上，包含三条以上的间隙；以及

第二弹簧夹头型电极，被安装在所述辅助压板上，包含三条以上的间隙。

2.根据权利要求1所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，所述第一弹簧夹头型电极和所述第二弹簧夹头型电极都具有外围部，该外围部包括外径向根部方逐渐增大的外围锥形部，

所述压入接合装置还具有：

第一环构件，具有内周部，该内周部包括与所述第一弹簧夹头型电极的外围锥形部相对应的内周锥形部，通过使得所述第一环构件向所述第一弹簧夹头型电极的根部方向移动来将所述第一弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让所述第一弹簧夹头型电极将所述第一部件把持；以及

第二环构件，具有内周部，该内周部包括与所述第二弹簧夹头型电极的外围锥形部相对应的内周锥形部，通过使得所述第二环构件向所述第二弹簧夹头型电极的根部方向移动来将所述第二弹簧夹头型电极从外围侧紧扣从而让所述第二弹簧夹头型电极将所述第二部件把持。

3.根据权利要求2所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，第一环构件被安装在第一环构件保持金属工件上可以沿着上下方向自由移动，该第一环构件保持金属工件被安装在所述轴托板上，

第二环构件被安装在第二环构件保持金属工件上可以沿着上下方向自由移动，该第二环构件保持金属工件被安装在所述辅助压板上。

4.根据权利要求2或3所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，在所述第一弹簧夹头型电极中，外围锥形部的相对于该第一弹簧夹头型电极的轴的角度在1°～70°的范围内，

在所述第二弹簧夹头型电极中，外围锥形部的相对于该第二弹簧夹头型电极的轴的角度在1°～70°的范围内。

5.根据权利要求2所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，所述第一环构件和所述第二环构件都由比所述第一弹簧夹头型电极和所述第二弹簧夹头型电极更硬的金属材料构成。

6.根据权利要求2所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，所述第一环构件和所述第二环构件中的任意一个的内部具有冷却介质用流路，

所述压入接合装置让冷却介质流向所述冷却介质用流路的同时，向所述第一部件和所述第二部件之间通入电流。

7.根据权利要求1所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，所述下部压板、所述上部压板、所述轴托板、所述轴固定板及所述辅助压板由非磁性金属材料构成。

8.根据权利要求1所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，间隔块在被固定在所述辅助压板和所述上部压板中的一个上时，没有同时被固定在另一个上。

9.根据权利要求1所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，所述间隔块没有被固定在所述辅助压板和所述上部压板中的任何一个上。

10.根据权利要求1所述的压入接合装置，其特征在于：

其中，所述第二弹簧夹头型电极在每个由各个间隙所分离出的部分上，都具有可更换的把持第二部件用的卡盘构件。