CN106715028B - 电接合方法及电接合装置 - Google Patents

Abstract

本发明课题在于获得对于叠合的被接合部件(3、4)，不会产生尘埃、溅射、且即使对于激烈的振动等也能够提高机械强度的电接合构件。第1被接合部件(3)或第2被接合部件(4)，具备设定在接合时上述第1被接合部件(3)的被接合部(3B)与上述第2被接合部件(4)的被接合部(4C)相对地位移的距离的相对位移量设定部(4D)，在该相对位移量设定部(4D)形成通电抑制层(5)。另外，上述第2被接合部件(4)或上述第1被接合部件(3)具备面对上述第1被接合部件(3)或上述第2被接合部件(4)的上述通电抑制层(5)的设定面(3F)。在上述第1被接合部件(3)与上述第2被接合部件(4)已对位的状态下，上述通电抑制层(5)与上述设定面(3F)的距离和接合部的宽度(H)相等。

Description

电接合方法及电接合装置

技术领域

本发明涉及将一方的被接合部件的一部分向另一方的被接合部件的孔部压入，使各自的被接合部彼此在电气上接合的电接合方法、电接合构件的制造方法及电接合装置。

背景技术

作为将第1被接合部件与第2被接合部件以大的接合强度电接合的一个方法，已知有例如滚缝焊接(注册商标；ring mash welding)(参照专利文献1)。该电接合方法为，使第1被接合部件的被接合部的外径比第2被接合部件的孔部的被接合部的内径稍微大，将第1被接合部件的被接合部以与第2被接合部件的孔部的被接合部略微重合的方式对位并载置，在该状态下对第1被接合部件与第2被接合部件一边加压一边通电，从而使这些被接合部塑性流动，将第1被接合部件的被接合部向第2被接合部件的孔部的被接合部压入而进行电接合。

该滚缝焊接的特征在于，在加压力与接合用电流的作用下，第1被接合部件的被接合部与第2被接合部件的被接合部塑性流动，同时使这些被接合部的接合面积增加，最终第1被接合部件的被接合部的外周面附近与第2被接合部件的被接合部的内周面附近以某一接合宽度固相接合，所以不易受到这些被接合部的表面的污垢、面粗度等的影响，可获得大的接合强度。

另外，在被接合部件是含有某程度以上的碳的碳素钢、对表面进行了浸碳处理的钢、铸件等含有碳的铁类材料等的情况下，在电接合时会进行不希望的淬火，所以即使通过滚缝焊接方法获得大的接合强度，但由于包含接合部在内的其附近的接合部分的硬度增大，变得脆弱，因此结果是存在机械强度降低的问题。因此，在被接合部件是含有某程度以上的碳的碳素钢、对表面进行了浸碳处理的钢、如铸件那样的铁类材料等的情况下，在进行了电接合后，需要在接合部流通后补加热用电流而进行接合部分的回火(参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－17048公报

专利文献2：日本专利第3648092公报

发明内容

这种通过滚缝焊接方法电接合的接合构件，被用于在运转中受到各个方向的大的振动或外力这样的设备、装置中时，即使在上述接合构件的接合部受到各个方向的大的振动、冲击力等的情况下，也希望使上述接合构件的寿命维持得长。

另外，在实际的生产线中，第1被接合部件、第2被接合部件的形状、尺寸等有少许的偏差，并且即使在电接合装置中加压力、接合用电流等也产生少许的偏差，因此在接合时第1被接合部件的被接合部向第2被接合部件的孔部的被接合部中压入的距离(尺寸)可能有偏差。即使这样接合部的面积等可能产生偏差的情况下，也希望获得稳定的接合强度。

在本发明的一个形态中，为了解决上述的问题点，在第1被接合部件和第2被接合部件中的任一方或两方，形成相对位移量设定部，该相对位移量设定部设定在接合时第1被接合部件的被接合部与第2被接合部件的被接合部相对地位移的距离。因此，在电接合后的被接合部件中流通后补加热用电流而将接合部分回火时，若第1被接合部件或第2被接合部件与上述相对位移量设定部直接抵接，则后补加热用电流的一部分在第1被接合部件或第2被接合部件与上述相对位移量设定部的抵接位置通过并流动。这可能成为不仅不能获得回火的所期望的效果、而且回火的效果会产生偏差的原因。

另外，必须流通增大了在第1被接合部件或第2被接合部件与上述相对位移量设定部的抵接位置通过并流动的电流的量的后补加热用电流。如前述的专利文献2记载那样，为了进行理想的回火，必须流通和接合用电流同等以上的大小的后补加热用电流，进而必须流通增大了在第1被接合部件或第2被接合部件与上述相对位移量设定部的抵接位置通过并流动的电流的量的后补加热用电流时，必须通电比接合用电流大很多的后补加热用电流。因此，电接合用电源的输出容量、徒劳的电力损失变大，不仅经济上不利，还可能发生第1被接合部件或第2被接合部件与上述相对位移量设定部的抵接位置产生大的发热等并不理想的现象。

用于解决课题的手段

第1形态的接合构件的制造方法，如例如第1图及第5图所示那样，具备：提供第1被接合部件3的工序(S2)；及提供应当与上述第1被接合部件3接合的第2被接合部件4的工序(S3)，该第2被接合部件4具有接纳上述第1被接合部件3的一部分的孔部4A；上述第1被接合部件3或上述第2被接合部件4，具备设定在接合时上述第1被接合部件3的被接合部与上述第2被接合部件4的被接合部相对地位移的距离的相对位移量设定部4D，并且上述第2被接合部件4或上述第1被接合部件3具有面对上述相对位移量设定部4D的设定面3F，以在接合时上述相对位移量设定部4D隔着抑制通电的通电抑制层5与上述第1被接合部件3或上述第2被接合部件4的上述设定面3F抵接的方式，在上述第1被接合部件3或上述第2被接合部件4的上述相对位移量设定部4D及上述第2被接合部件4或上述第1被接合部件3的上述设定面3F中的任一方或双方上形成上述通电抑制层5；该接合构件的制造方法包括：对上述第1被接合部件3和上述第2被接合部件4施加加压力的工序(S5)；当在施加上述加压力的状态下使接合用电流向上述第1被接合部件3和上述第2被接合部件4流通而形成接合部的接合时(S6)，使上述第1被接合部件3与上述第2被接合部件4相对地位移，直到上述相对位移量设定部4D与上述设定面3F隔着上述通电抑制层5抵接为止的工序(S7)；及在上述位移的工序之后，使上述后补加热用电流向上述第1被接合部件3和上述第2被接合部件4流通，上述后补加热用电流实质上仅在形成于上述第1被接合部件3与上述第2被接合部件4之间的上述接合部流动而进行上述接合部的接合部分的回火的工序(S8)。典型地，包括接合部在内的其附近的接合部分被回火。

第2形态的电接合装置如例如第3图所示那样，具备：第1定位部件7，确定圆筒状的第1被接合部件3在与中心轴线X－Y成直角的方向的位置；第2定位部件8，以使具有接纳上述第1被接合部件3的形成为圆形的孔部4A的第2被接合部件4的上述孔部4A的中心轴线X－Y与上述第1被接合部件3的中心轴线X－Y一致的方式，确定上述第2被接合部件4的位置；被接合部件位移装置7、8，在上述一致的中心轴线X－Y的方向上，使上述第1被接合部件3与上述第2被接合部件4相对地位移；加压装置12，如例如图4所示那样对上述第1被接合部件3和上述第2被接合部件4施加加压力；以及第1电极及第2电极1、2，与上述第1被接合部件及上述第2被接合部件3、4分别接触，以在上述第1被接合部件与上述第2被接合部件3、4间流通电流；上述第1定位部件7和第2定位部件8构成为，分别在与上述中心轴线X－Y交叉的方向上扩径或缩径而将上述被接合部件3、4固定，并进行上述被接合部件3、4的定位。这里，加压装置12也可以兼做一边施加加压力一边使被接合部件位移的被接合部件位移装置。

第3形态的接合构件的制造方法，如例如第1图至第3图及图5的流程图所示那样，在第1形态的接合构件的制造方法中，在上述第1被接合部件3与上述第2被接合部件4之间形成的上述接合部在上述第1被接合部件及上述第2被接合部件的相对的位移方向的宽度，根据接合开始前的上述第1被接合部件3或上述第2被接合部件4的上述相对位移量设定部4D、3J的位置、上述第2被接合部件4或上述第1被接合部件3的上述设定面3F、4E的位置和上述通电抑制层5、5A、5B的厚度决定。

发明的效果

根据本发明，能够提供即使针对大的振动、冲击力等，机械强度也提高的电接合构件。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式1的电接合方法的剖视图，图1中的(A)是表示接合前的图，图1中的(B)是表示接合后的图。

图2是用于说明本发明的实施方式2的电接合方法的剖视图。

图3是用于说明实现本发明的实施方式3的电接合方法的电接合装置的剖视图。

图4是表示使加压装置与电极分体的情况下的构成的图。

图5是说明本发明的实施方式3的接合构件的制造方法的流程图。

具体实施方式

本申请基于在日本国于2014年10月10日提出了申请的特许出愿2014‐208997号，其内容作为本申请的内容而形成本申请的一部分。本发明通过以下的详细的说明能够进一步完全理解。本发明的进一步的应用范围通过以下的详细的说明而变得明确。但是，详细的说明及特定的实例是本发明的优选的实施方式，是仅为说明的目的而记载的。因为根据该详细的说明，在本发明的精神和范围内进行各种变更、改变对于本领域技术人员而言是显而易见的。申请人没有将所记载的实施方式都奉献给公众的意图，改变、代替案中的、也许文字上没有被权利要求书所包含的技术方案也是等同论意义下的发明的一部分。

通过本发明的一个形态，上述第1被接合部件或上述第2被接合部件中的一方具备设定在接合时上述第1被接合部件的被接合部与上述第2被接合部件的被接合部相对地位移的距离的相对位移量设定部，另一方具备面对上述相对位移量设定部的设定面。并且以在接合时上述相对位移量设定部隔着通电抑制层与上述设定面抵接的方式在上述相对位移量设定部和与该相对位移量设定部抵接的上述设定面中的一方或双方具备上述通电抑制层，以使得在对被电接合后的被接合部件流通后补加热用电流而将接合部分回火时，后补加热用电流的一部分不会通过上述相对位移量设定部和上述设定面而流通。

以下对本发明的实施方式更具体地进行说明。

[实施方式1]

首先，通过图1对本发明的所谓的被称为滚缝焊接方法的电接合方法的基本的实施方式的一例进行说明。图1中的(A)表示还未通过第1接合用电极1和第2接合用电极2对第1被接合部件3和第2被接合部件4施加加压力的状态，即第1被接合部件3被对位并载置于第2被接合部件4的接合前的状态。图1中的(B)表示第1被接合部件3与第2被接合部件4被电接合后的状态。另外，本发明的实施方式的说明中使用的中心轴线X－Y为，第1被接合部件3和第2被接合部件4受到加压的方向、即在接合时第1被接合部件3与第2被接合部件4相对地位移的方向上在第1被接合部件3的中心通过的直线。

这里，在电极兼做加压装置的情况下进行说明，但也可以如图4所示那样为分体。此时，使得电极与被接合部件牢固地接触。也可以通过电极在例如面3B处将被接合部件夹入。或者，也可以将电极形成为片状或者薄板，并夹入到加压装置的加压部与被接合部件之间，由此使电极与被接触部件牢固地接触。

第1被接合部件3由含有碳的铁类材料等构成。第1被接合部件3的例如与其中心轴线X－Y垂直的方向的截面是圆形，其外面包括：第1接合用电极1抵接的面3A、沿与中心轴线X－Y相同的方向延伸的直径大的部分的面3B、从面3B向中心轴线X－Y方向倾斜的倾斜面3C、与面3B的部分相比外径稍小的部分的面3D、从面3D向中心轴线X－Y方向倾斜的倾斜面3E、从倾斜面3E起与中心轴线X－Y方向垂直地朝向的设定面3F、沿与中心轴线X－Y相同的方向延伸的小径部的面3G及与何处都不抵接的自由的端面3H。关于设定面3F，在后面叙述。另外，倾斜面3E是用于形成收纳在接合时熔融或塑性流动的金属材料的空部的面，所以如果用于收纳该塑性流动的金属材料的空部在别处存在则倾斜面3E是不需要的。

第2被接合部件4由含有碳的铸铁铸件等构成。第2被接合部件4在这里具有成为贯通孔的孔部4A。孔部4A具备：具有与第1被接合部件3的直径大的部分的面3B的外径相比稍大的内径的内面4B、从内面4B向中心轴线X－Y方向稍微突出且至少一部分成为被接合部的部分4C、与部分4C相比向中心轴线X－Y方向垂直地突出的环状的相对位移量设定部4D。环状的相对位移量设定部4D具有与中心轴线X－Y方向大致平行的内面4D1。相对位移量设定部4D的内面4D1的内径比第1被接合部件3的小径部的面3G的外径大，相对位移量设定部4D与第1被接合部件3不接触。另外，设为，4E表示第2被接合部件4的孔部4A中的入口侧的面，即供第1被接合部件插入一侧的面，4F表示位于与面4E相反一侧的端面。

即使在将第1被接合部件3与第2被接合部件4电接合的接合构件被使用于各个方向的振动等机械应力大的设备、装置等的情况下，如果各个方向的振动等也被施加于设定面3F与相对位移量设定部4D之间，则通过第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部、及设定面3F与相对位移量设定部4D这双方分担由振动、冲击力等引起的机械应力，所以对上述接合部施加的机械应力减轻。因此，能够使由被电接合的第1被接合部件3与第2被接合部件4构成的接合构件的可靠性提高。这里，相对位移量设定部4D与第2被接合部件4的其他的部分一体地形成，在机械的强度方面是优选的。另外，第1被接合部件3的设定面3F与第2被接合部件4的相对位移量设定部4D互相面对的面彼此的平行度高为好。在该情况下，在设定面3F与相对位移量设定部4D之间的整个面上均匀地施加外力，有助于进一步提高机械强度。

另外，如前所述，在实际的生产线上，第1被接合部件、第2被接合部件的形状、尺寸等会产生少许的偏差，并且在电接合装置中加压力、接合用电流等也有少许的偏差，因此在接合时第1被接合部件的被接合部向第2被接合部件的孔部的被接合部被压入的距离(尺寸)有时也有偏差。相对位移量设定部4D与第1被接合部件3的设定面3F之间的距离，将接合时的第1被接合部件与第2被接合部件的相对位移量限制为一定，使接合部的接合宽度一定，所以相对位移量设定部4D与设定面3F也执行使接合强度的偏差微小并使接合构件的接合强度几乎一定的重要的功能。

在相对位移量设定部4D上，在接合时与第1被接合部件3的设定面3F抵接一侧的面4D2上形成通电抑制层5。通电抑制层5是为了进行通电的抑制以使得在将第1被接合部件3与第2被接合部件4接合后进行的回火时在第1被接合部件3的设定面3F与第2被接合部件4的相对位移量设定部4D之间实质上不流通后补加热用电流而设置的。这里所谓的“实质上不流通”是指，与在接合部流通的后补加热用电流相比，通过通电抑制层并流通的电流值小到了能够相对地无视的程度。典型地，与流过接合部的后补加热用电流相比，通过通电抑制层并流通的电流值小为好，优选为1/3以下，进一步优选为1/10以下，更为优选为1/50以下。另外，所谓的抑制，除了将电流值抑制得低以外，也包括阻止(绝缘)的情况。

因此，通电抑制层5，只要是具有电绝缘性或通电抑制力不被电接合时的加压力损害的程度的材质的强度、厚度的电绝缘性膜、电绝缘性片材或高电阻的薄板等即可。一般而言，被电接合后的第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部的电阻极小到能够无视的程度，所以如果上述接合部的面积大到使得用于进行回火的后补加热用电流的峰值流过的程度，则也可以是由具有比接合部的极小的电阻充分大的电阻(这里称为高电阻。)的电阻性物质构成的通电抑制层5。

作为通电抑制层5的例子，能够考虑包括钝化处理后的铝薄板、对相对位移量设定部4D的面4D2进行了氧化处理而形成的金属氧化膜、陶瓷薄板、电绝缘涂料膜、电绝缘树脂等的机械强度佳的薄膜或薄板等各个部件。另外，在由被接合的第1被接合部件3和第2被接合部件4构成的接合构件的用途是振动等机械应力大的设备的情况下，弹性小的电绝缘材料、电阻材料是优选的，将如橡胶那样弹性佳的电绝缘物质作为通电抑制层5使用并不是理想的。

另外，关于通电抑制层5的厚度，并不限制，但在通电抑制层5是对相对位移量设定部4D的面4D2进行氧化处理而形成的金属氧化膜等的情况下，依据相对位移量设定部4D的面4D2和第1被接合部件3的设定面3F的面粗度，但也存在根据成本、初始的相对位移量设定部4D的面4D2与第1被接合部件3的设定面3F之间的距离(尺寸)H的决定等方面来看薄是优选的情况。

在接合时，首先，如图1中的(A)所示那样，以第1被接合部件3的面3B与第2被接合部件4的孔部4A的内面4B不接触、而第1被接合部件3的倾斜面3C与第2被接合部件4的部分4C的角部抵接的方式，使第1被接合部件3对位并载置于第2被接合部件4。此时，第1被接合部件3的设定面3F与通电抑制层5之间的距离是“H”。该距离H，是在接合时第1被接合部件3与第2被接合部件4相对地位移的位移量，是决定图1中的(B)所示的接合部W在中心轴线X－Y方向的接合宽度的重要的要素。在满足该条件的位置、即第2被接合部件4的孔部4A的位置形成相对位移量设定部4D并且决定通电抑制层5的厚度，并且决定第1被接合部件3的设定面3F的位置。这里，部分4C的角部，在附图中截面示出直角的部分，但也可以是将该直角的角的整个周围削掉后的倾斜面或曲面(C面)。在该情况下，使第1被接合部件3的倾斜面3C对位并载置于第2被接合部件4的部分4C的倾斜面或曲面。

接着，使第1接合用电极1沿着中心轴线X－Y向第2接合用电极2的方向上移动，与第1被接合部件3的面3A软性抵接。此时，第2接合用电极2与第2被接合部件4的面4F抵接而支撑第2被接合部件4。进而，第1接合用电极1沿着中心轴线X－Y运动，对第1被接合部件3赋予以预先决定的曲线上升的加压力。在该加压力上升的过程中，对第1接合用电极1与第2接合用电极2之间通电，由此在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间流通接合用电流。此时，在初始时仅仅是第1被接合部件3的倾斜面3C与第2被接合部件4的部分4C的角部抵接，所以部分4C的上述角部作为突出部(projection)而起作用。因此，接合用电流集中流到该抵接位置，所以第1被接合部件3的倾斜面3C与第2被接合部件4的部分4C的角部相抵接的位置附近，温度急剧地上升，这些互相抵接的部分塑性流动。

伴随该塑性流动，在加压力的作用下，第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部的一部分向第2被接合部件4的部分4C压入，固相接合沿着中心轴线X－Y方向前进。伴随于此，在双方的被接合部件的接合部分产生的发热也沿着中心轴线X－Y方向前进，所以接合部分的塑性流动同样地沿着中心轴线X－Y方向进一步前进，在第1被接合部件3的设定面3F与通电抑制层5抵接时，第1接合用电极1停止。与第1被接合部件3在中心轴线X－Y方向上运动的、即位移的距离H相等的接合宽度H的接合部W，形成在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间。因此，即使第1被接合部件3与第2被接合部件4的制作时的加工精度等的偏差、加压力等有偏差，在接合时第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部向第2被接合部件4的以部分4C表示的被接合部被压入的深度，即第1被接合部件3与第2被接合部件4的相对位移量成为第1被接合部件3的设定面3F与形成在相对位移量设定部4D的通电抑制层5之间的距离H，接合部W的宽度成为距离H，所以能够获得均匀的接合强度的接合构件。

如前所述，在进行了接合工序后进行回火工序。接合工序中的加压力接下来保持几乎一定，但也可以是，在接合部W的凝固中，在暂时下降到大致零后、在使得用于进行回火的后补加热用电流流通时以规定的曲线上升。另外，后补加热用电流在第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部W凝固后流通。在图1中的(B)所示的状态下，通过第1接合用电极1和第2接合用电极2对第1被接合部件3和第2被接合部件4通电后补加热用电流。在进行了接合的状态下，第1被接合部件3的设定面3F与第2被接合部件4的相对位移量设定部4D隔着通电抑制层5而抵接，所以后补加热用电流实质上不会在第1被接合部件3的设定面3F与第2被接合部件4的相对位移量设定部4D之间流动，几乎全部的后补加热用电流通过接合部W在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间流动。

因此，即使设置相对位移量设定部4D，也不需要流通比以往大的后补加热用电流，不会在第1被接合部件3的设定面3F与第2被接合部件4的相对位移量设定部4D之间产生不必要的发热。另外，第1被接合部件3与第2被接合部件4，不仅仅通过接合部W，还通过第1被接合部件3的设定面3F与第2被接合部件4的相对位移量设定部4D的抵接部承受由来自外部的振动、冲击力等引起的机械应力，所以与不具备相对位移量设定部4D、设定面3F的情况相比，机械强度增大。另外，当然也可以根据需要将通电抑制层5设置于第1被接合部件3的设定面3F。

[实施方式2]

接着，用图2对本发明的电接合方法的基本的实施方式的另外的一例进行说明。第1被接合部件3与实施方式1不同的主要的点在于，在其前端部分具备相对位移量设定部3J，在其前端面3J1形成有通电抑制层5A。另外，第2被接合部件4与实施方式1不同的主要的点在于，具备具有以底面4G表示的底部的凹部即孔部4A，在该凹部内的底面4G上形成有通电抑制层5B。并且，在如前所述，以在第1被接合部件3被对位并载置于第2被接合部件4的状态下，相对位移量设定部3J的前端面3J1的通电抑制层5A与底面4G的通电抑制层5B之间的距离H成为接合部的期望的接合宽度H的方式，决定相对于底面4G的相对位移量设定部3J的位置、相对位移量设定部3J的前端面3J1的位置及通电抑制层5A和通电抑制层5B的厚度。

其中，通电抑制层5A和通电抑制层5B也可以仅形成任一方。另外，凹部内的底面4G发挥实施方式1的第1被接合部件3的设定面3F的作用，但在该实施方式2中凹部内的底面4G被预先决定，所以考虑底面4G的位置，选定相对位移量设定部3J的位置、通电抑制层5A和通电抑制层5B的厚度以决定接合部的期望的接合宽度H。这里，凹部的底面4G执行与实施方式1说明的设定面3F相同的功能，所以也可以称为设定面。另外，如果相对位移量设定部3J是第1被接合部件3的面3D的直径以下的直径，则在中心轴线X－Y的垂直方向上的大小、形状不被限定，但为与面3D的直径相同程度的大小且为圆形的形状，有利于进一步提高相对于振动等的机械强度。另外，通电抑制层5A与通电抑制层5B，它们双方的平行度高为好，以便以整个面紧密地抵接。

接合方法与实施方式1几乎相同，所以不详细说明，但在接合过程中，使接合部的接合宽度增大的同时通电抑制层5A与通电抑制层5B互相接近，在互相抵接的时刻，形成如实施方式1中说明的规定的接合宽度H的接合部，接合工序结束。之后，如前所述，通过第1接合用电极1和第2接合用电极2对第1被接合部件3和第2被接合部件4通电后补加热用电流。通电抑制层5A与通电抑制层5B阻止后补加热用电流的一部分在第1被接合部件3的相对位移量设定部3J与第2被接合部件4的以底面4G表示的底部之间流动，所以实质上后补加热用电流全部通过第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部而流动，可进行稳定的回火。

在通过该实施方式2的电接合法获得的接合构件中，通过第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部、及第1被接合部件3的相对位移量设定部3J和第2被接合部件4的以底面4G表示的底部，承受来自外部的振动、冲击力等，所以与仅仅通过第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部承受来自外部的振动、冲击力等的情况相比，机械强度增加。另外，根据前述的理由，后补加热用电流的几乎全部在第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部通过而流通，所以不特意使后补加热用电流比以往大，就能够进行稳定的回火。

[实施方式3]

使用图3，对本发明的实施方式3的电接合装置的一例进行说明。图3表示第1被接合部件3对位并载置于第2被接合部件4、第1接合用电极1与第1被接合部件3的上面轻轻接触、且圆筒状的厚壁的第2接合用电极2支承厚壁的短圆筒状的第2被接合部件4的电接合前的状态。第1接合用电极1与第2接合用电极2连接于电接合用电源6。第1被接合部件3通过定位部件7定位于第2被接合部件4，同样地第2被接合部件4通过定位部件8定位于第2接合用电极2。另外，对于图1及图2中表示并说明的部分省略详细的说明。

第1定位部件7是确定第1被接合部件3在与X－Y轴成直角的方向的位置的部件。第2定位部件8确定第2被接合部件4在与X－Y轴成直角的方向的位置，而且确定相对于第1定位部件7相对地在与X－Y轴成直角的方向的位置。因此，通过第1定位部件7和第2定位部件8，确定第1被接合部件3与第2被接合部件4的在与X－Y轴成直角的方向的相对的位置。因此，第1被接合部件3与第2被接合部件4，即使相对地移动，两部件在与X－Y轴成直角的方向的相对的位置也不变。第1定位部件7和第2定位部件8也能够应用于第1及第2实施方式。

也可以构成为，第1定位部件7和第2定位部件8中的任一方，被固定于电接合装置，另一方相对于上述一方相对地确定位置。

第1被接合部件3在位于第2被接合部件4的孔部4A的外侧的位置具备执行前述的功能的厚壁板状的相对位移量设定部3J。相对位移量设定部3J被施加接合时、回火时的加压力，所以具有不会由于加压力而变形或破损的厚度。另外，相对位移量设定部3J与第1被接合部件3的其他的部分一体地形成，在机械强度方面是优选的。相对位移量设定部3J的与第2被接合部件4的面4E相面对的面3J1上，形成有与实施方式1说明的同样的通电抑制层5。这里，第2被接合部件4的面4E执行与实施方式1中说明的设定面3F相同的功能，所以也能够称为设定面。

定位部件7、8是几乎同样的构造，作为一例，由在与中心轴线X－Y垂直的方向上能够朝向外侧、内侧运动的相等的2个以上的部件构成。首先，定位部件8在第2被接合部件4载置于第2接合用电极2的上面时为向外侧运动而扩径的状态，在该状态下将第2被接合部件4载置在第2接合用电极2的上面。然后，定位部件8向内侧运动而缩径，使第2被接合部件4与第2接合用电极2的规定的位置对位。接着，在定位部件7为扩径状态时，第1被接合部件3被载置于第2被接合部件4后，定位部件7进行缩径动作，第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部的角部被定位为均匀地位于第2被接合部件4的倾斜面4H。

如前所述，进行第1被接合部件3与第2被接合部件4的对位，在第1接合用电极1及第2接合用电极2对于第1被接合部件3和第2被接合部件4不施加加压力的状态下，第2被接合部件4的设定面4E与通电抑制层5之间的距离为规定的距离H。即，在使第1被接合部件3与第2被接合部件4的规定的位置对位的状态下，以第2被接合部件4的设定面4E与通电抑制层5之间的距离成为规定的值H的方式，决定相对位移量设定部3J的位置、第2被接合部件4的设定面4E的位置、通电抑制层5的厚度、第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部在中心轴线X－Y方向的宽度、第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部与第2被接合部件4的以面4B表示的被接合部的在与中心轴线X－Y垂直的方向上的叠合带的大小、及第2被接合部件4的倾斜面4G的斜度、深度。

第1接合用电极1及第2接合用电极2中的一方或双方，能够在图4所示的加压·驱动机构12的作用下沿着第1被接合部件3的中心轴线X－Y向相对地接近的方向或远离的方向运动。在接合时，上述加压·驱动机构12工作，在第1接合用电极1与第2接合用电极2之间的间隔变窄的方向上，驱动第1接合用电极1和第2接合用电极2中的一方或双方，使第1被接合部件3和第2被接合部件4的施加的加压力增大。在该加压力的增大的过程中，电接合用电源6将接合用电流经由第1接合用电极1和第2接合用电极2向第1被接合部件3和第2被接合部件4馈电。如前所述，通过接合用电流进行第1被接合部件3与第2被接合部件4的固相接合，形成于相对位移量设定部3J的通电抑制层5与第2被接合部件4的面4E抵接时，第1接合用电极1、第2接合用电极2停止运动，接合工序结束。此时上述加压·驱动机构停止动作，为了接着进行的回火，使对第1被接合部件3与第2被接合部件4之间施加的加压力维持几乎一定。

在本实施方式中，加压·驱动机构12经由第1接合用电极1及/或第2接合用电极2，使第1被接合部件3与第2被接合部件4相对地位移。即，作为被接合部件位移装置而发挥功能。

另外，也可以构成为，缩径后的定位部件7或8以夹着被接合部件的状态在中心轴线X－Y方向上位移，从而使被接合部件位移。这里所说的位移，是使第1被接合部件3与第2被接合部件4在加压前抵接为止的位移。此时，定位部件7及/或8使被接合部件位移，所以能够作为被接合部件位移装置发挥功能。第1被接合部件3与第2被接合部件4抵接的结果是，在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间，通过加压·驱动机构12施加加压力。一边施加加压力，一边在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间流通电流。在该状态下，使第1被接合部件3与第2被接合部件4相对地位移。这里，加压·驱动机构12作为被接合部件位移装置发挥功能。加压·驱动机构12也可以与第1接合用电极1及/或第2接合用电极2构成为一体。

在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间形成的接合部凝固之前的冷却时间已经过之后，电接合用电源6将后补加热用电流经由第1接合用电极1和第2接合用电极2向第1被接合部件3和第2被接合部件4馈电。此时，后补加热用电流在通电抑制层5的作用下实质上不在第1被接合部件3的相对位移量设定部3J与第2被接合部件4的面4E之间流动，而是通过在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间形成的接合部而流通。因此，第1被接合部件3与第2被接合部件4的接合部及其附近的接合部分稳定地回火。然后，上述加压·驱动机构12使第1接合用电极1和第2接合用电极2中的一方或双方向互相远离的方向移动，由此电接合结束。

图3所示的电接合用电源6，可以是前述的专利文献1的图1所示的电源、或前述的专利文献2的图3、图4所示的电源、或者公知的电源，但在使用了前述的专利文献1的图1所示的电源的情况下，能够调整接合用电流、后补加热用电流的波形，所以能够更有效地进行电接合。

在图3中，为第1接合用电极1与第1被接合部件3的上面抵接的构造，但也可以为第1接合用电极1与第1被接合部件3的相对位移量设定部3J的上面直接抵接这样的形状，而且是加压力直接对相对位移量设定部3J的上面施加的构造。另外，第1被接合部件3及第2被接合部件4的形状，只要它们中的任一个是具备符合前述的条件的相对位移量设定部、设定面、通电抑制层5的形状，则并不限定于前述的实施方式1～3的形状。

在本发明的实施方式中，电接合的被接合部件的双方以塑性流动的状态进行固相接合，所以虽然如前所述塑性流动的金属材料稍微被挤出，但如图1所示那样，在第1被接合部件3上形成倾斜面3E等，并在接合部的附近的第1被接合部件3与第2被接合部件4之间设置空部，所以能够在该空部收容塑性流动的金属，而能够获得良好的电接合结果。

在以上所述的实施方式中，作为被接合部件，列举了铁类材料、与其同系统的材料等为例，但并不限定于特定的金属材料。然而，第1被接合部件3和第2被接合部件4，由塑性流动温度相同或比较近的金属材料构成，在能够进行良好的滚缝焊接这一方面是优选的。另外，第1被接合部件3在接合时位于中央，与第2被接合部件4相比散热低，所以如果第1被接合部件3由与第2被接合部件4塑性流动温度相同或与这些被接合部件相比塑性流动温度稍高的金属材料构成，则能够获得良好的接合强度。

本发明的实施方式中的第1被接合部件3的倾斜面3C，不仅可以是直线的倾斜面，也可以是曲线的倾斜面(C面)。另外，也可以不是必须为倾斜面，在将第1被接合部件3载置于第2被接合部件4时，第1被接合部件3的以面3B表示的部分与第2被接合部件4的以部分4C表示的部分的叠合带的面彼此是平坦面而且叠合面的面积小，所以在接合时不会成为问题。关于第2被接合部件的倾斜面4H，与倾斜面3C是同样的。

关于实施方式2中的第2被接合部件4的部分4C的角部，也与实施方式1中所述的第1被接合部件3的倾斜面3C的角部同样地，可以是倾斜面或曲面(C面)。另外，图3中的第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部的角部当然也可以是如前所述那样的倾斜面或曲面(C面)。

在以上所述的各实施方式中，在第2接合用电极2上载置第2被接合部件4，但也可以为，在未图示的载置台上载置第2被接合部件4，在第2被接合部件4上如前所述那样设置第1被接合部件3，然后从各图的下侧上升的第2接合用电极2从未图示的载置台上接收第2被接合部件4和第1被接合部件3并上升，在第1接合用电极1与第2接合用电极2之间夹着第1被接合部件3和第2被接合部件4并进行加压。

参照图5的流程图，对本发明的实施方式3的接合构件的制造方法进行说明。这里在图1所示的实施方式的情况下进行说明。但是，定位部件参照图3。

首先，使电接合装置启动(S1)，对电接合装置提供第1被接合部件3(S2)。第1被接合部件3上形成有与接着说明的第2被接合部件的相对位移量设定部4D相面对的设定面3F。

并行地，对电接合装置提供第2被接合部件4(S3)。在第2被接合部件4上形成有接纳第1被接合部件3的一部分的孔部4A，而且具有相对位移量设定部4D。在本实施方式中，在相对位移量设定部4D上形成有通电抑制层5(图1、2)。另外，通电抑制层也可以形成在第1被接合部件3上、或第1被接合部件3和第2被接合部件4这两方上(5A、5B(图2)、5(图3)。

进行所提供的第1被接合部件3和第2被接合部件4的定位(S4)。在图3所示的实施方式中，定位部件8以向外侧进行了运动而扩径的状态下，第2被接合部件4被载置在第2接合用电极2的上面。接着，定位部件8向内侧运动而缩径，将第2被接合部件4定位于第2接合用电极2的规定的位置。

定位部件7扩径的状态下，第1被接合部件3被载置于第2被接合部件4。接着，定位部件7进行缩径动作，第1被接合部件3的以面3B表示的被接合部的角部被定位为均匀地位于第2被接合部件4的倾斜面4H。

在变形例的方法中，定位部件7也可以在第1被接合部件3被载置在第2被接合部件4上前进行缩径动作。此时，定位部件7也可以以夹着第1被接合部件3的状态，向图中下方向位移，使第1被接合部件3与第2被接合部件4抵接。在该情况下，第1被接合部件3的被接合部的角部也被定位为位于第2被接合部件4的倾斜面4H。

在第1被接合部件3与第2被接合部件4抵接的状态下，对两被接合部件加压(S5)。在施加了压力的状态下使接合用电流向第1被接合部件和第2被接合部件流通(S6)。于是，接合用电流流到抵接位置，抵接的位置附近温度上升，该部分塑性流动。

这期间，使第1被接合部件与第2被接合部件相对地位移，直到相对位移量设定部4D与设定面3F隔着通电抑制层5抵接为止(S7)。位移通过加压·驱动机构12进行(图4)。通电抑制层5与第2被接合部件4抵接时，第1接合用电极1、第2接合用电极2停止运动。这里，馈电暂时停止。这样，在两被接合部件间进行固相接合。

在固相接合结束后，使后补加热用电流向第1被接合部件和第2被接合部件流通(S8)。通过使后补加热用电流流通，接合部分被回火。此时，通电抑制层抑制通过相对位移量设定部4D和设定面3F而流通的电流量。

这样，以进行了抑制的电流量制造稳定的接合强度的接合构件完成(S9)。

在以上的方法中，也可以设为，在第1被接合部件3与第2被接合部件4之间形成的接合部在第1及第2被接合部件3、4的相对的位移方向的位移量H，根据接合开始前的第1被接合部件3或第2被接合部件4的相对位移量设定部的位置、第2被接合部件4或上述第1被接合部件3的设定面的位置及通电抑制层5的厚度来决定。距离H，是在接合时第1被接合部件3与第2被接合部件4相对地位移的位移量。

本发明的第1形态的电接合方法，对具有接纳第1被接合部件的一部分的孔部的第2被接合部件与上述第1被接合部件之间施加加压力并且使接合用电流流通来将上述第1被接合部件与上述第2被接合部件在电气上接合，然后对被接合的上述第1被接合部件和上述第2被接合部件通电后补加热用电流进行回火，该电接合方法的特征在于，上述第1被接合部件或上述第2被接合部件具备设定在接合时上述第1被接合部件的被接合部与上述第2被接合部件的被接合部相对地位移的距离的相对位移量设定部，并且上述第2被接合部件或上述第1被接合部件具备面对上述相对位移量设定部的设定面，以在接合时上述相对位移量设定部隔着通电抑制层与上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述设定面抵接的方式，在上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述相对位移量设定部及上述第2被接合部件或上述第1被接合部件的上述设定面中的任一方或双方形成上述通电抑制层，在通过第1接合用电极和第2接合用电极对上述第1被接合部件和上述第2被接合部件施加了加压力的状态下使上述接合用电流向上述第1被接合部件和上述第2被接合部件流通而形成接合部的接合时，使上述第1被接合部件与上述第2被接合部件相对地位移，直到上述相对位移量设定部与上述设定面隔着上述电绝缘层抵接为止，然后，使上述后补加热用电流向上述第1被接合部件和上述第2被接合部件流通，上述后补加热用电流实质上仅流过形成在上述第1被接合部件与上述第2被接合部件之间的上述接合部，而进行包含上述接合部在内的其附近的接合部分的回火。

本发明的第2形态的电接合装置，对具有接纳第1被接合部件的一部分的孔部的第2被接合部件与上述第1被接合部件之间施加加压力并且使接合用电流流通来将上述第1被接合部件与上述第2被接合部件在电气上接合，并且具备对电气上被结合的上述第1被接合部件和上述第2被接合部件通电后补加热用电流而进行回火的第1接合用电极和第2接合用电极，该电接合装置的特征在于，在上述第1被接合部件和上述第2被接合部件中的某一部件上，具备设定在接合时上述第1被接合部件的被接合部与上述第2被接合部件的被接合部相对地位移的距离的相对位移量设定部，并且在上述第2被接合部件或上述第1被接合部件上具备面对上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述相对位移量设定部的设定面，以在接合时上述相对位移量设定部隔着通电抑制层与上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述设定面抵接的方式，在上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述相对位移量设定部及上述第2被接合部件或上述第1被接合部件的上述设定面中的任一方或双方具备上述通电抑制层，上述第1接合用电极和上述第2接合用电极，在对上述第1被接合部件和上述第2被接合部件施加加压力的状态下使上述接合用电流向上述第1被接合部件和上述第2被接合部件流通而形成接合部时，使上述第1被接合部件与上述第2被接合部件相对地位移，直到上述相对位移量设定部与上述设定面隔着上述通电抑制层抵接为止，然后，使上述后补加热用电流向上述第1被接合部件和上述第2被接合部件流通，上述后补加热用电流实质上仅流过形成在上述第1被接合部件与上述第2被接合部件之间的上述接合部而进行包含上述接合部在内的其附近的接合部分的回火。

本发明的第3形态的电接合方法或电接合装置，在第1形态或第2形态中，其特征在于，在上述第1被接合部件与上述第2被接合部件之间形成的上述接合部在上述第1被接合部件及上述第2被接合部件的相对的位移方向的宽度，根据接合开始前的上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述相对位移量设定部的位置、上述第2被接合部件或上述第1被接合部件的上述设定面的位置及上述通电抑制层的厚度决定。

工业实用性

能够应用于获得各种接合构件，但尤其能够应用于作为施加大的振动、冲击力等的汽车的零部件等而使用的被接合部件的电接合。

对于本说明书中引用的包括刊物、专利申请及专利的全部的文献，以与将各文献逐个具体地表示、参照并援引、及这里叙述其全部内容相同的限度，在这里进行参照及援引。

与本发明的说明关联地(尤其与以下的权利要求书关联地)使用的名词及同样的指示语的使用，只要在本说明书中未特别指出或不是明显与上下文矛盾，可解释为单数及复数这两方。“具备”、“具有”、“包括”及“包含”的表述，只要未特别否定，解释为开放性术语(即“不限于包括～”的意思)。本说明书中的数值范围的具体陈述，只要在本说明书中未特别指出，意图仅仅是发挥作为用于逐个提及符合该范围内的各值的简记法的作用，各值如本说明书中逐个列举那样援引于说明书。本说明书中说明的全部的方法，只要在本说明书中未特别指出或不是明显与上下文矛盾，能够以所有恰当的顺序执行。本说明书中使用的全部的例子或者例示性的表达(例如“等”)，只要未特别主张，意图仅仅是更好地说明本发明，并不是对本发明的范围设定限制。说明书中的任何表达都为在本发明的实施中不可缺少的、并不解释为表示未记载于权利要求书的要素。

在本说明书中，对于包含本发明者为了实施本发明而知晓的最佳的方式在内的、本发明的优选的实施方式进行了说明。对于本领域技术人员而言，在阅读上述说明的基础上，当然能够进行这些优选的实施方式的变形。本发明者意欲应用熟练者适当应用这样的变形，并且预定以本说明书中具体地说明的以外的方法来实施本发明。因此，本发明如管辖法允许那样，将本说明书中所附的权利要求中记载的内容的变更及等同物全部包括在内。并且，只要在本说明书中未特别指出或者不是明显与上下文矛盾，本发明中也包含全部变形中的上述要素的任一组合。

符号说明

1···第1接合用电极

2···第2接合用电极

3···第1被接合部件

3A、3D、3G、3G、3H···第1被接合部件3的面

3B···表示至少成为被接合部的一部分的部分的面

3C···倾斜面

3E···倾斜面

3F···设定面(面)

3J···相对位移量设定部(图2，图3)

4···第2被接合部件

4A···孔部

4B···形成孔部4A的面

4C···表示至少成为被接合部的一部分的部分的面

4D···相对位移量设定部(图1)

4E···面(图1，图2)或设定面(图3)

4G···底面或设定面

4H···第2被接合部件的倾斜面

5···通电抑制层

5A、5B···通电抑制层

6···电接合用电源

7···第1被接合部件3用的定位部件

8···第2被接合部件4用的定位部件

Claims (2)

1.一种接合构件的制造方法，包括：

提供第1被接合部件的工序；及

提供应当与上述第1被接合部件接合的第2被接合部件的工序，该第2被接合部件具有接纳上述第1被接合部件的一部分的孔部；

上述第1被接合部件或上述第2被接合部件具备相对位移量设定部，该相对位移量设定部构成为用于设定在接合时上述第1被接合部件的被接合部与上述第2被接合部件的被接合部相对地位移的距离，并且上述第2被接合部件或上述第1被接合部件具有面对上述相对位移量设定部的设定面，以在接合时上述相对位移量设定部隔着抑制通电的通电抑制层与上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述设定面抵接的方式，在上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述相对位移量设定部及上述第2被接合部件或上述第1被接合部件的上述设定面中的任一方或双方形成上述通电抑制层；

上述接合构件的制造方法，包括：

对上述第1被接合部件和上述第2被接合部件施加加压力的工序；

当在施加上述加压力的状态下使接合用电流向上述第1被接合部件和上述第2被接合部件流通而形成接合部的接合时，使上述第1被接合部件与上述第2被接合部件相对地位移，直到上述相对位移量设定部与上述设定面隔着上述通电抑制层抵接为止的工序；及

在上述位移的工序之后，使后补加热用电流向上述第1被接合部件和上述第2被接合部件流通，上述后补加热用电流实质上仅流过形成在上述第1被接合部件与上述第2被接合部件之间的上述接合部而进行上述接合部的接合部分的回火的工序。

2.如权利要求1记载的接合构件的制造方法，其中，

在上述第1被接合部件与上述第2被接合部件之间形成的上述接合部在上述第1被接合部件及上述第2被接合部件的相对的位移方向的宽度，根据接合开始前的上述第1被接合部件或上述第2被接合部件的上述相对位移量设定部的位置、上述第2被接合部件或上述第1被接合部件的上述设定面的位置、及上述通电抑制层的厚度决定。