JP2022104017A - 異種金属部品接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】密着性に優れ、強固に接合可能な異種金属部品接合方法を提供する。【解決手段】逆テーパー状の袋穴部１３を有する第１金属部材１０を受け型１で保持し、第１金属部材の袋穴部を塞ぐようにして第２金属部材２０の端部２１を配置し、この状態で第２金属部材を圧縮する方向に圧力を加えることにより、第２金属部材の端部が塑性変形し第１金属部材の袋穴部へ流動し充填させて第１金属部材と第２金属部材とを機械的に接合する異種金属部品接合方法による。【選択図】図１
Description
本発明は、異種金属部材同士を接合して成る異種金属部品接合方法に関する。
従来から、異種金属同士を接合した部品としては、特許文献１に示すものがある。この異種金属接合体は、リチウムイオン電池の負極端子であり、アルミニウム材で成る板状体の凹部に、銅材で成る棒状部材を圧入することにより接合して成る。
しかしながら、上記接合方法によって接合された負極端子は、圧入による接合であるため、接合界面の密着性に乏しく、端子としては電気伝導率が劣り、また強度面においても抜け強度が脆弱なものとなる問題を有していた。
本発明は、上記問題に鑑みて創成されたものであり、密着性に優れ、強固に接合可能な異種金属部品接合方法を提供することを目的とする。
上記課題は、第１金属部材と第２金属部材とを機械的に接合する異種金属部品接合方法において、逆テーパー状の袋穴部を有する第１金属部材を受け型で保持し、第１金属部材の袋穴部を塞ぐようにして第２金属部材の端部を配置し、この状態で第２金属部材を圧縮する方向に圧力を加えることにより、第２金属部材の端部が塑性変形し第１金属部材の袋穴部へ流動し充填させて第１金属部材と第２金属部材とを機械的に接合する異種金属部品接合方法によって解決できる。
なお、第２金属部材は、接合前の形状として端部に袋穴部に挿入される凸部を有することが好ましい。
本発明によって製造された異種金属接合体は、第１金属部材の逆テーパー部が抜け方向に対し引っかかりになるため、高い抜け強度が得られる。また、第１金属部材の袋穴部には第２金属部材の端部が完全に充填されるため、高い密着性が得られる。
以下、本発明である異種金属部品接合方法を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１は、接合前の部材の形状を示すものであり、図１（ｂ）に示す銅材料でなる第１金属部材１０と、図１（ａ）に示すアルミニウム材でなる第２金属部材２０とが接合される。これら第１金属部材１０および第２金属部材２０は、予め別個に成形され準備されるものであり、例えば、冷間圧造加工によって成形される。
第１金属部材１０は、平板状の頭部１１と、これに一体成形される軸部１２とから構成される。また、頭部１１の上面は、有底の袋穴部１３を有している。この袋穴部１３は、その内周壁が逆テーパー状に成形されており、この逆テーパー部１４は、底部に向かうに従って、袋穴部１３が拡がる方向に傾斜している。さらに、袋穴部１３の開口縁部１５は円弧状に成形されている。
第２金属部材２０は、円柱状を成しており、その端部２１は、上記第１金属部材１０の袋穴部１３の開口面積よりも十分に大きく成形されている。
図２は、上記第１金属部材１０と第２金属部材２０との接合方法を示す図である。受け型１は、段付きの挿入孔１ａを有しており、第１金属部材１０の頭部１１を段付き部に吊下し、挿入孔１ａに第１金属部材１０の軸部１２を遊嵌するようにして、第１金属部材１０を挿入孔１ａに保持するように構成されている。
続いて、第２金属部材２０の端部２１が上記第１金属部材１０の袋穴部１３を塞ぐようにして設置される。そして、パンチピン３を下方に前身させて、第２金属部材２０のもう一方の端部２２側から第２金属部材２０を軸方向に圧縮することにより、第２金属部材２０の端部２１が塑性変形により流動し、第１金属部材１０の袋穴部１３へ充填される。これとともに、第２金属部材２０は圧縮力により扁平する。
続けて、図３に示すように、第１金属部材１０の袋穴部１３に、第２金属部材２０の端部２１が完全に充填されるまで、かつ第２金属部材２０が平板状になるまで圧縮することにより、第１金属部材１０と第２金属部材２０は接合される。
接合が完了すると、受け型１の挿入孔１ａの下方に配置されたノックアウトピン２を上方へ前進させることにより、異種金属接合体は、受け型１から排出される。
上記接合方法によって製造された異種金属接合体は、第１金属部材１０の逆テーパー部１４が抜け方向に対し引っかかりになるため、高い抜け強度が得られる。また、第１金属部材１０の袋穴部１３には第２金属部材２０の端部２１が完全に充填されるため、高い密着性が得られる。さらに、第１金属部材１０の開口縁部１５が円弧状に成形されているので、塑性変形した第２金属部材２０の端部２１が第１金属部材１０の袋穴部１３へ流動し易いようになっている。
このような作用効果を有する異種金属接合体は、例えば、リチウムイオン電池（図示せず）の負極端子への用途として好適であり、第１金属部材１０の軸部１２がリチウムイオン電池内部の集電板（図示せず）に接続され、第２金属部材２０はリチウムイオン電池の外部に露出しバスバー（図示せず）に接続される。本発明によって製造された異種金属接合体は、高い密着性で接合されているので、電気導電性に優れるため、リチウムイオン電池の負極端子に利用された場合、電気抵抗値を低く抑えることができる。
図４は、本発明の変形例を示すものである。上述の実施例との相違点は、接合前の第２金属部材２０の形状であり、その他について上述の実施形態と同じである。具体的には、接合前の第２金属部材２０は、端部２１に凸部２１ａを有している。この凸部２１ａを第１金属部材１０の袋穴部１３に挿入した状態で第２金属部材２０を圧縮し接合する。このようにすることで、第１金属部材１０の袋穴部１３には第２金属部材２０の端部２１が確実に完全に充填される。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
１ 受け型
１ａ 挿入孔
２ ノックアウトピン
３ パンチピン
１０ 第１金属部材
１１ 頭部
１２ 軸部
１３ 袋穴部
１４ 逆テーパー部
１５ 開口縁部
２０ 第２金属部材
２１，２２ 端部
２１ａ 凸部
１ａ 挿入孔
２ ノックアウトピン
３ パンチピン
１０ 第１金属部材
１１ 頭部
１２ 軸部
１３ 袋穴部
１４ 逆テーパー部
１５ 開口縁部
２０ 第２金属部材
２１，２２ 端部
２１ａ 凸部
Claims (2)
- 第１金属部材と第２金属部材とを機械的に接合する異種金属部品接合方法において、
逆テーパー状の袋穴部を有する第１金属部材を受け型で保持し、
第１金属部材の袋穴部を塞ぐようにして第２金属部材の端部を配置し、
この状態で第２金属部材を圧縮する方向に圧力を加えることにより、第２金属部材の端部が塑性変形し第１金属部材の袋穴部へ流動し充填させて第１金属部材と第２金属部材とを機械的に接合することを特徴とする異種金属部品接合方法。 - 第２金属部材は、接合前の形状として端部に袋穴部に挿入される凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の異種金属部品接合方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2020218982A JP2022104017A (ja) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 異種金属部品接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2020218982A JP2022104017A (ja) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 異種金属部品接合方法 |
Publications (1)
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| JP2020218982A Pending JP2022104017A (ja) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 異種金属部品接合方法 |
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| JP (1) | JP2022104017A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022120925A (ja) * | 2021-02-08 | 2022-08-19 | プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 | 端子部品、それを備えた二次電池および組電池並びに端子部品の製造方法 |
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2020
- 2020-12-28 JP JP2020218982A patent/JP2022104017A/ja active Pending
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| JP7389766B2 (ja) | 2021-02-08 | 2023-11-30 | プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 | 端子部品、それを備えた二次電池および組電池並びに端子部品の製造方法 |
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