JP2015136723A - セラミックエンドタブ - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率の向上やコスト削減を図りながらも、離型の際の破損を抑制することができ、さらに切り離し作業も容易なセラミックエンドタブを提供する。【解決手段】互いに対向する一対の金型７、８に設けられたスリット形成用の突起部７ａ、８ａによって、両側に切り離し用のスリット３、４が形成されたセラミックエンドタブであって、スリット３、４が形成された両側のうち、先に離型される側に形成されたスリット４の深さよりも、後に離型される側に形成されたスリット３の深さの方が浅く形成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、切り離し用のスリットを有するセラミックエンドタブに関する。

母材への取り付けが容易であり、且つ溶接後の後処理（母材から突出した部分の切断等）の必要もないセラミック製のエンドタブは、従来の鋼製エンドタブに代えて広く使用されている。

セラミックエンドタブは、一般に、アルミナ等の材料を金型に入れ、加圧成形した後、この成形体を乾燥及び焼成することで構成される。そのため、様々な形状を作り出すことが可能であり、例えば特許文献１に示すように、溶接箇所の大きさや形状に合わせてその形を変えられるよう、切り離し用のスリットを予め設けておくことも可能である。

実開平１−１００６９７号公報

ところで、特許文献１に開示されているような切り離し用のスリットは、通常、互いに対向する一対の金型（上型及び下型）にそれぞれ設けられたスリット形成用の突起部によって加圧成形時に形成される。

突起部は、その突出長さが長いほど、スリット間に形成される薄肉部の厚みが薄くなることから、切り離しに必要な力が小さくて済み、また、切り離しの際に意図しない部分で割れてしまうといった失敗の可能性も小さくなる。そこで、突起部の突出長さはある程度長くすることが望まれる。

ただ、焼成前の成形体は脆いため、突起部の突出長さが長いと離型が困難になるといった弊害を生じていた。具体的に説明すると、離型は大きく２段階に分けられており、まず上型（加圧成形時において上側となる金型）を、上方に向かって移動させて成形体及び横型（加圧成形時において成形体の側面を囲む金型）から離間させることで、成形体の上側の離型を完了させ、その後、下型（加圧成形時において下側となる金型）を横型に沿って上方に移動させて成形体の側面を露にした後、下型から成形体を取り外すことで、成形体の下側の離型を完了させるが、成形体は、突起部との間に生じる摩擦によって外れ難くなっており、無理に離型を行えば薄肉部から折れるようにして破損することがあった。特に、下型から成形体を取り外す際には、側面を掴んで成形体を持ち上げることから成形体に比較的大きな曲げ応力が生じ易く、さらに上型や横型による支持が解かれた状態であるため、上型を成形体から離間させる際に比べて破損の可能性が格段に高い。そのため、慎重に作業を行なわなければならず、生産効率の低下やコスト高の原因となっていた。

なお、離型作業中の破損を抑制するために、例えば下型に複数のイジェクトピンを設けておき、下型から離れようとする方向への力を略均等に作用させることも考えられるが、この場合、コスト増は避けられない。また、突起部の突出長さを短くしたり、下型に突起部を設けなければ当然作業し易くはなるが、この場合、薄肉部の厚さが増すため、切り離しに大きな力を必要としたり、意図しない箇所での割れを誘発することにも繋がる。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、生産効率の向上やコスト削減を図りながらも、離型の際の破損を抑制することができ、さらに切り離し作業も容易なセラミックエンドタブの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のセラミックエンドタブは、互いに対向する一対の金型７、８に設けられたスリット形成用の突起部７ａ、８ａによって、両側に切り離し用のスリット３、４が形成されたセラミックエンドタブであって、スリット３、４が形成された両側のうち、先に離型される側に形成されたスリット４の深さよりも、後に離型される側に形成されたスリット３の深さの方が浅く形成されていることを特徴としている。

また、スリット３、４の幅は外方に向かうにつれて拡幅されていることが好ましい。さらに、拡幅の程度は、先に離型される側に形成されたスリット４よりも、後に離型される側に形成されたスリット３の方が大とされていることが好ましい。

また、複数のエンドタブ２が連結されることで、セラミックエンドタブが構成されていても良い。この場合、スリット３、４は、個々のエンドタブ２の間に設けられていることが好ましい。また、全体として略長方形状とされていることが好ましい。

また、溶接溝２２と直交し、母材２７と当接する母材当接部２ｃにスリット３、４が設けられていてもよい。さらに、スリット３、４間に形成された薄肉部１０の厚みが８ｍｍ以下とされ、後に離型される側に形成されたスリット３の深さが８ｍｍ以下とされていることが好ましい。

この発明のセラミックエンドタブでは、スリットが形成された両側のうち、先に離型される側に形成されたスリットの深さよりも、後に離型される側に形成されたスリットの深さの方が浅く形成されていることから、後に離型される側に形成されたスリットと、このスリットに対応する金型の突起部との間に生じる摩擦が、先に離型される側に形成されたスリットと、このスリットに対応する金型の突起部との間に生じる摩擦に比べて小さくなり、後に離型される側と、それに対応する金型との離型を簡単に行うことができる。そのため、一方の金型の支持が解かれた状態であっても、離型作業中の破損を抑制することができる。この際、スリット間に形成される薄肉部の厚さを従来のものと等しくすれば、切り離し作業が困難になることも無い。

また、スリットの幅が外方に向かうにつれて拡幅されていることから、スリットと突起部との間に生じる摩擦をより小さくすることができる。特に、拡幅の程度が、先に離型される側に形成されたスリットよりも、後に離型される側に形成されたスリットの方が大とされていることから、後に離型される側と、それに対応する金型との離型をより簡単に行うことができる。

また、複数のエンドタブを連結することで、セラミックエンドタブを構成していることから、エンドタブを１個ずつ製造する場合に比べて低コスト化を図ることができる。また、スリットを、個々のエンドタブの間に設けているので、使用時には容易に分割して使用することができる。また、セラミックエンドタブが、全体として略長方形状とされていることから、箱詰め効率が良く、金型の形状も簡素化される。

また、母材間に設けられた溶接溝と直交し、母材と当接する母材当接部にスリットを設けていることから、エンドタブの使用箇所に応じて、スリットに沿って切り離すことができ、汎用性を高めることができる。さらに、スリット間に形成された薄肉部の厚みが８ｍ
ｍ以下とされていることから、容易に切り離しが行える。また、後に離型される側に形成されたスリットの深さが８ｍｍ以下とされていることで、後に離型される側と、それに対応する金型との離型をより簡単に行うことができる。

この発明の一実施形態に係るセラミックエンドタブを示す斜視図である。 スリットに沿ってエンドタブを切り離した状態を示す斜視図である。 エンドタブの使用状態を示す斜視図である。 セラミックエンドタブの製造過程を示す概略図である。 上型及び下型の突起部を示す側面図である。 異なる実施形態に係るセラミックエンドタブの使用状態を示す斜視図である。 同じくそのセラミックエンドタブを示す斜視図である。 さらに異なる実施形態に係るセラミックエンドタブを示す斜視図である。 余剰部分の切り離し及び溶接箇所への取付状態を示す断面図である。

次に、この発明のセラミックエンドタブ１の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。このセラミックエンドタブ１は、図１に示すように、２個のエンドタブ２、２を一体に成形したものであって、全体としては略長方形状の側面を有する板状とされており、最も広幅とされた略長方形状の側面の略中央部には、２個のエンドタブ２、２を互いに切り離すためのスリット３、４が上下方向に形成されている。また、このスリット３、４の下端部近傍と、略長方形状の側面の上角部近傍を結ぶようにして、側面視略Ｖ字状に段差部２ａが設けられている。

段差部２ａによって略三角形状に分割された面のうち、一方の面（図において上方に位置する面）が他方の面（図において下方に位置する面）より内方に退行しているが、この退行している面が、母材２０、２１間に形成された溶接溝２２の端部と対向し、溶接溝２２からの溶接金属の漏れを防止する塞き止め部２ｂである。また、塞き止め部２ｂよりも相対的に突出する面は、溶接溝２２に直交し、母材２０の側面に当接される母材当接部２ｃである。そして、使用に際しては、図２に示すように、スリット３、４に沿って折るようにして個々のエンドタブ２、２を切り離し、図３に示すように、異幅母材２０、２１間に跨って取り付けられた裏当て金２３上に設置し、塞き止め部２ｂによって溶接溝２２の端部を塞ぐ。なお、塞き止め部２ｂと母材当接部２ｃとは、エンドタブ２の両面に設けられており、一方を使用後も、他方を使用可能となっている。

上記構成のセラミックエンドタブ１は、金型５内に材料を投入し、加圧成形した後、乾燥及び焼成することで製造される。

具体的に説明すると、成形は、図４（ａ）に示すように、まず、横型６と下型７とで構成された空間内にアルミナ等の材料を投入し、その後、図４（ｂ）に示すように、上型８を下型７に向けて移動させ、上型８によって材料に圧力を加えることで行う。

互いに対向し対とされた上型８及び下型７には、図４及び図５に示すように、スリット３、４を形成するための突起部７ａ、８ａがそれぞれ設けられている。この突起部７ａ、８ａの長さは、下型７の突起部７ａの突出長さＬ１の方が、上型８の突起部８ａの突出長さＬ２に比べて小とされている。

また、上型８の突起部８ａも下型７の突起部７ａも共に抜き勾配α、β（先細りとなるように設けられた勾配）を有しているが、下型７の突起部７ａの抜き勾配αの方が上型８
の突起部８ａの抜き勾配βよりも大とされている。より詳細に説明すれば、突起部７ａ、８ａの基端側の幅Ｗ１、Ｗ２や先端側の幅Ｗ３、Ｗ４は上型８と下型７とで等しくされており、下型７の突起部７ａの方が突出長さＬ１が短い分、抜き勾配αが大となっているのである。

従って、材料を加圧成形してなる成形体９には、上型８及び下型７と対向する側（面）にそれぞれスリット３、４が形成される。そして、加圧成形時に下側となる側に設けられたスリット３の方が、加圧成形時に上側となる側に設けられたスリット４よりも浅く形成される。なお、詳しくは後述するが、上型８は下型７よりも先に離型されることから、このスリット３、４の深浅関係は、先に離型される側に形成されたスリット４の深さよりも、後に離型される側に形成されたスリット３の深さの方が浅く形成されると換言することもできる。また、スリット３、４は、突起部７ａ、８ａの抜き勾配α、βによって、外方に向かうにつれて拡幅した形状とされるが、この拡幅の程度は、加圧成形時に下側となる側に設けられたスリット３の方が、加圧成形時に上側となる側に設けられたスリット４よりも大となる。このスリット３、４の拡幅の程度においても、スリット３、４の深浅関係と同様に、先に離型される側に形成されたスリット４よりも、後に離型される側に形成されたスリット３の方が大とされると換言することができる。

材料を十分に加圧した後、次に離型を行う。すなわち、金型５から成形体９を取り外していくが、金型５からの取り外しは、図４（ｃ）に示すように、まず、上型８を上方に向けて移動させて、成形体９と上型８とを離間させる。この際、上型８の突起部８ａと成形体９のスリット４との間に摩擦が生じるが、上述の通り、突起部８ａには抜き勾配βが設けられており、スリット４の形状が外方に向かうにつれて拡幅する形状とされていることから、容易に取り外すことができる。また、成形体９は未だ横型６によって拘束された状態であることから、破損の虞はきわめて小さい。

次に、図４（ｄ）に示すように、下型７を横型６よりも上方に移動させて、成形体９を横型６の支持から開放させる。そして、成形体９の側面を掴んで下型７から成形体９を取り外す。この際、下型７の突起部７ａと成形体９のスリット３との間に摩擦が生じるが、下型７の突起部７ａにおいても抜き勾配αが設けられており、スリット３の形状が外方に向かうにつれて拡幅する形状とされていることから、容易に取り外すことができる。また、上型８の抜き勾配βよりも下型７の抜き勾配αの方が大とされていることから、突起部７ａとスリット３との間に生じる摩擦は小さく、さらに、下型７の突起部７ａの突出長さＬ１を、上型８の突起部８ａの突出長さＬ２よりも小としていることから、さらに摩擦は小さくなっており、取り外しはより容易であり、既に上型８や横型６による支持を解かれた状態であるからといっても、特段、慎重に作業を行う必要もない。なお、加圧成形時に下側となる側に設けられたスリット３の深さは、取り外し易さを考慮して８ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、上型８の突起部８ａの突出長さＬ２は、下型７の突起部７ａの突出長さＬ１を短くした分だけ長くされており、スリット３、４間に設けられる薄肉部１０の厚さは従来のものと変わらない。具体的には、薄肉部１０の厚さは８ｍｍ以下とされている。従って、２個のエンドタブ２、２を１個ずつに分割する際に必要な力は従来のものと変わらず、手の力で容易に切り離しができるようになっている。

このように、上記構成のセラミックエンドタブ１では、成形体９の破損を抑制しながらも、金型５から成形体９を容易に取り外すことができ、生産効率の向上やコスト削減を図ることができる。また、薄肉部１０の厚さを従来のものと同様とすることで、切り離しに大きな力が必要になることも無い。さらに、両面にスリット３、４を形成していることから、意図しない部分での割れを抑制することができる。

次に、上記製造方法と同様の方法であるが異なる金型を用いて製造されたセラミックエンドタブ１Ａについて、図６及び図７に基づいて詳細に説明する。

厚みの異なる母材２４、２５同士を溶接するにあたっては、厚板２５側にエンドタブ２Ａの高さを合わせても良いが、薄板２４側の厚みとエンドタブ２Ａの高さとに大きな差があると、溶接溝２３の端部（エンドタブ２Ａの近傍）を溶接する際に、溶接トーチがエンドタブ２Ａに接触するといった不具合を生じることがある。また、材料も余分に必要となることから不経済である。

そこで、図６に示すように、厚板２５側に向かって高さの高くなる側面視略台形状のエンドタブ２Ａを用いるのが好ましい。これにより、側面視略正方形状とされたエンドタブに比べて材料の削減が可能となり、また、溶接トーチがエンドタブ２Ａに接触するといった虞も小さくなる。また、余盛の形成も容易となるといった利点がある。

ただ、このような傾斜を設けた場合、上記実施例のセラミックエンドタブ１のように、スリット３、４を軸とする線対称となるように２個のエンドタブ２Ａ、２Ａを連結すると、セラミックエンドタブの全形が側面視へ字状となって、箱詰め効率が低下したり、金型の形状も複雑なものとなる。

そこで、塞き止め部２ｂや母材当接部２ｃを正面に見た状態において、傾斜する上辺の中心を対称の中心とする点対称となるように、それぞれのエンドタブ２Ａ、２Ａをスリット３、４を介して連結し、図７に示すように、セラミックエンドタブ１Ａの形状を、全体としては側面視長方形状としているのである。なお、この状態は、スリット３、４が、セラミックエンドタブ１Ａの外形を構成する辺に対して傾斜して設けられているとも言える。

このように構成することで、側面視略台形状のエンドタブ２Ａであるにもかかわらず、箱詰めに際して隙間が生じることは無く、箱詰め効率が良好で、且つ、金型の形状も簡素化される。

なお、本実施形態のセラミックエンドタブ１Ａにおいても、上型８の突起部８ａの突出長さＬ２に比べて、下型７の突起部７ａの突出長さＬ１が短く形成され、また、双方の突起部３、４に抜き勾配α、βが設けられ、且つ下型７の突起部７ａの抜き勾配αの方が、上型８の突起部８ａの抜き勾配βよりも大とされていることから、上記実施例のセラミックエンドタブ１と同様の作用効果を奏する。

次に、上記製造方法と同様の方法であるが、さらに異なる金型を用いて製造されたセラミックエンドタブ１Ｂについて説明する。

このセラミックエンドタブ１Ｂは、図８に示すように、２個のエンドタブ２Ｂ、２Ｂの間に設けられたスリット３、４の他に、段差部２ａに沿ってスリット３、４が形成されており、使用箇所に合わせてその形状を変化させる（余剰部分１１を切り離す）ことができるように構成されている点で、上記実施例のセラミックエンドタブ１、１Ａとは相違している。

上記構成のセラミックエンドタブ１Ｂは、図６に示すような状況においては余剰部分１１を切り離さず、そのまま使用する。このように使用することで、裏当て金２３に対して安定してエンドタブ２Ｂを載置することができる。なお、スリット３、４は、溶接金属を塞き止める塞き止め部２ｂではなく、母材２０に当接する母材当接部２ｃに設けられるこ
とから、スリット３、４内に溶接金属が入り込むといった不具合が生じることもなく、上記実施例のエンドタブ２、２Ａと同様の使用感を得られる。

余剰部分１１を切り離すのは、例えば、図９に示すように、角柱２６に内ダイヤフラム２７を溶接する場合である。内ダイヤフラム２７には、一般に、角柱２６のコーナー部（曲面部）を避けるようにして切欠２７ａが形成されるが、この切欠２７ａにエンドタブ２Ｂを設置しようとしても、余剰部分１１が邪魔となって設置することができないことが多い。そこで、余剰部分１１を切り離し、その形状を側面視略三角形状とすることで、切欠２７ａ内に設置するのである。なお、上述の通り、スリット３、４は母材当接部２ｃに設けられていることから、余剰部分１１を切り離したとしても、溶接金属が溶接溝２２から漏れ出すといったことはない。

このように余剰部分１１を切り離し可能とすることで、様々な箇所に使用することができ、商品価値を高めることができる。また、スリット３、４を設けた分だけ材料を削減することもでき、低コスト化を図ることもできる。特に、母材当接部２ｃに設けられるスリット３、４の抜き勾配α、βを大とすれば、より大きな削減効果を得られる。

なお、エンドタブ２Ｂ、２Ｂ間に設けられたスリット３、４に加え、母材当接部２ｃに設けられたスリット３、４においても、上記実施例と同様の構成とされていることから、上記実施例と同様の作用効果を奏するが、本発明は、このようにスリット３、４を複数設ける場合に特に有効である。すなわち、スリット３、４を設ければ設けるほど脆くなり、離型作業を慎重に行わなければならなくなるが、上記構成によれば複数のスリット３、４が形成されている場合であっても、特段、慎重に作業を行う必要も無い。

以上に、この発明の代表的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施例においては、上型８を先に離型し、その後に下型７を離型するようにしていたが、下型７を先ず離型し、その後に上型８を離型するようにしても良い。この場合、後に離型する側である上型８の突起部８ａの突出長さＬ２を、先に離型する側である下型７の突起部７ａの突出長さＬ１よりも小とし、先に離型される側に形成されたスリットの深さよりも、後に離型される側に形成されたスリットの深さの方が浅く形成されるようにする。また、これに合わせて、拡幅の程度を、先に離型される側に形成されたスリットよりも、後に離型される側に形成されたスリットの方が大となるようにする。このように構成することで、上下が反転した場合であっても、上記実施例と同様の作用効果を奏する。なお、本願発明は、上下に限らず、左右方向に、互いに対向する一対の金型を設けた場合にも適用可能である。

また、上記実施例においては、エンドタブ同士を連結するにあたって、使用時において上面となる側同士を連結していたが、母材や裏当て金に当接しない面であれば、どの面を連結するようにしても良い。また、連結するエンドタブの数は２個に限らず、適宜変更可能である。また、母材当接部２ｃにスリット３、４を形成するものであれば、エンドタブを複数連結する必要もない。また、スリット３、４を設ける箇所としては、エンドタブ間や母材当接部２ｃに限られない。また、その数も適宜変更可能である。また、上記実施例では、例えば図５に示すように、抜き勾配α、βが左右対称となるように設けられていたが、左右で異なる値を用いても良い。

１・・セラミックエンドタブ、２・・エンドタブ、３、４・・スリット、７・・下型、７ａ・・下型の突起部、８・・上型、８ａ・・上型の突起部、１０・・薄肉部、２２・・
溶接溝、２７・・内ダイヤフラム（母材）

Claims (7)

1. 互いに対向する一対の金型（７）（８）に設けられたスリット形成用の突起部（７ａ）（８ａ）によって、両側に切り離し用のスリット（３）（４）が形成されたセラミックエンドタブであって、スリット（３）（４）が形成された両側のうち、先に離型される側に形成されたスリット（４）の深さよりも、後に離型される側に形成されたスリット（３）の深さの方が浅く形成されていることを特徴とするセラミックエンドタブ。
2. スリット（３）（４）の幅が外方に向かうにつれて拡幅されている請求項１に記載のセラミックエンドタブ。
3. 拡幅の程度は、先に離型される側に形成されたスリット（４）よりも、後に離型される側に形成されたスリット（３）の方が大とされている請求項２に記載のセラミックエンドタブ。
4. 複数のエンドタブ（２）が連結されることで、セラミックエンドタブが構成されており、スリット（３）（４）は、個々のエンドタブ（２）の間に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のセラミックエンドタブ。
5. 全体として略長方形状とされている請求項４に記載のセラミックエンドタブ。
6. 溶接溝（２２）と直交し、母材（２７）と当接する母材当接部（２ｃ）にスリット（３）（４）が形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載のセラミックエンドタブ。
7. スリット（３）（４）間に形成された薄肉部（１０）の厚みが８ｍｍ以下とされ、後に離型される側に形成されたスリット（３）の深さが８ｍｍ以下とされている請求項１乃至６のいずれかに記載のセラミックエンドタブ。