JP2022131540A

JP2022131540A - 絶縁複合部品および絶縁複合部品の製造方法

Info

Publication number: JP2022131540A
Application number: JP2021030538A
Authority: JP
Inventors: 浩二山本; Koji Yamamoto; 政和手島; Masakazu Tejima
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07

Abstract

【課題】部材同士を絶縁するとともに一体化した絶縁複合部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】第１部材１０および第２部材２０間を絶縁して一体化する絶縁複合部品の製造方法であって、第１部材は、上面に袋穴部１３を有するとともに陽極酸化処理が施され、第２部材は、第１部材の上面に載置され、この状態で第２部材を圧縮する方向に圧力を加えることにより、第２部材を塑性変形させて第１部材の袋穴部に充填させることにより第１部材と第２部材とを機械的に接合し一体化する絶縁複合部品の製造方法による。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の部材同士を電気的に絶縁するとともに一体化した絶縁複合部品およびその製造方法に関する。

従来から、特許文献１に示す絶縁構造体が知られている。この絶縁構造体は、第１部材および第２部材の間に絶縁部材を介在させるとともに、陽極酸化処理を施したアルミニウム製の位置決めピンによってこれら部材を固定したものである。

特開２０１６－１５８４３８号公報

しかしながら、上記絶縁構造体は、複数の部材を組み合わせて接合するため、コストがかかるばかりか、位置決めピンを第１及び第２部材に圧入する際に、表面の陽極酸化被膜が剥がれ、絶縁性能に支障をきたす問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みて創成されたものであり、部材同士を絶縁するとともに一体化した絶縁複合部品およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題は、袋穴部を有するとともに陽極酸化皮膜が施された第１部材と、第1部材の袋穴部に機械的に一体接合される第２部材とから構成される絶縁複合部品によって解決できる。

また、第１部材および第２部材間を絶縁して一体化する絶縁複合部品の製造方法であって、第１部材は、上面に袋穴部を有するとともに陽極酸化処理が施され、第２部材は、第１部材の上面に載置され、この状態で第２部材を圧縮する方向に圧力を加えることにより、第２部材を塑性変形させて第１部材の袋穴部に充填させることにより第１部材と第２部材とを機械的に接合し一体化する絶縁複合部品の製造方法によっても解決できる。

なお、第１部材の袋穴部の内周壁は、第２部材が抜け止めとなる方向にテーパー状に成形されていることが好ましい。

本発明の絶縁複合部品によれば、部材間を絶縁した状態の一体部品を提供することができる。また、本発明の絶縁複合部品の製造方法によれば、第１部材の陽極酸化皮膜が剥がれることなく第２部材を接合した一体部品を提供することができる。

本発明によって接合される前の部材の形状を示す図である。本発明による接合過程の状態を示す図である。本発明による接合完了の状態示す図である。

以下、本発明である絶縁複合部品の製造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）は、アルミニウム合金材（ＪＩＳ規格における分類Ａ５０５６）でなる第１部材１０を示す。図１（ａ）は、アルミニウム合金材（ＪＩＳ規格における分類Ａ１０７０）でなる第２部材２０を示す。これら第１部材１０および第２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部材１０は、厚みが１．３ｍｍの平板状の頭部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の上面には、有底の袋穴部１３が穿設されている。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、底面に向かうに従って、袋穴部１３の内径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は円弧状に面取りが施されている。

また、第１部材１０には、袋穴部１３の内周壁および底面も含め全面にわたって陽極酸化皮膜が施されている。このため、第１部材１０は、電気絶縁性を有している。

第２部材２０は、厚みが１．５ｍｍの平板状の本体２２を有しており、その底面には凸部２１が一体成形されている。

また、第２部材２０には、錫めっきが施されている。このため、第２部材２０は、はんだを付けやすくなっている。

図２は、上記第１部材１０と第２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、この挿入孔１ａに第１部材１０の軸部１２を挿入し、第１部材１０の頭部１１を段付き部１ｂに吊下することで、第１部材１０を保持するように構成されている。

なお、第１部材１０の軸部１２は、受け型１に位置決め及び保持し易いように設けられているものであり、本発明の作用効果を発揮するために必須の構成要件ではない。

続いて、上記第１部材１０の袋穴部１３に第２部材２０の凸部２１を挿入するようにして、第１部材１０上に第２部材２０が配置される。

次に、図３に示すように、パンチピン３を下方に前進させて、第２部材２０を上方から圧縮することにより、第２部材２０の本体２２の一部及びその凸部２１が塑性変形し、第１部材１０の袋穴部１３へ充填される。このとき、第２部材２０の本体２２の厚みは、１．３ｍｍ程度に圧縮される一方、第１部材１０は、第２部材２０よりも硬い材料であるため厚みは変化しない。このようにして、第１部材１０と第２部材２０は接合され、絶縁複合部品が完成する。

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、絶縁複合部品は、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絶縁複合部品は、第１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部材１０の袋穴部１３には第２部材２０の本体２２の一部及び凸部２１が十分に充填されるため、高い密着性が得られる。さらに、第１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部材２０の本体２２が第１部材１０の袋穴部１３へ流動し易いようになっている。

また、上記絶縁複合部品は、第１部材１０に陽極酸化皮膜が施されているため、第２部材２０に対して電気的に絶縁された一体部品となっている。これにより、従来では、例えば電気部品の分野において、金属間に絶縁部材に介在させて組み立てていたような構造を、上記絶縁複合部品に置き換えることで、部品点数および組み立て工数を削減することができる。

さらに、上記絶縁複合部品の製造方法によれば、陽極酸化皮膜が施された第１部材１０の袋穴部１３に第２部材２０を塑性変形により流動させることで接合する方法なので、第１部材１０は変形を伴わない。これに加え、第１部材１０は、第２部材２０よりも硬い材料であるため、第１部材１０の表面に施された陽極酸化被膜にクラック等の損傷が生じないので、電気的絶縁性が損なわれない。

なお、上記実施形態においては、第２部材２０が凸部２１を備える例を示したが、これは、第１部材１０の袋穴部１３に第２部材２０を充填し易くするためのものであり、第２部材２０の材質によっては、必ずしも凸部２１を備える必要は無い。圧縮により塑性変形した第２部材２０の本体２２が袋穴部１３に流動し充填されることもある。

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。例えば、上記第２部材２０は、アルミニウム合金材ではなく別の金属でもよく、つまり第１部材１０と第２部材２０は異種金属であってもよい。

１受け型
１ａ挿入孔
１ｂ段付き部
２ノックアウトピン
３パンチピン
１０第１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部材
２１凸部

Claims

袋穴部を有するとともに陽極酸化皮膜が施された第１部材と、
第1部材の袋穴部に機械的に一体接合される第２部材と、
から構成されることを特徴とする絶縁複合部品。
第１部材の袋穴部の内周壁は、第２部材が抜け止めとなる方向にテーパー状に成形されていることを特徴とする請求項１に記載の絶縁複合部品。
第１部材および第２部材間を絶縁して一体化する絶縁複合部品の製造方法であって、
第１部材は、上面に袋穴部を有するとともに陽極酸化処理が施され、第２部材は、第１部材の上面に載置され、この状態で第２部材を圧縮する方向に圧力を加えることにより、第２部材を塑性変形させて第１部材の袋穴部に充填させることにより第１部材と第２部材とを機械的に接合し一体化することを特徴とする絶縁複合部品の製造方法。
第１部材の袋穴部の内周壁は、第２部材が抜け止めとなる方向にテーパー状に成形されていることを特徴とする請求項３に記載の絶縁複合部品の製造方法。