JP5144637B2 - 金属線材同士の圧接およびバリ取り装置並びにその方法 - Google Patents

Description

この発明は、金属線材の端部同士を突き合せて圧接するとともに、その際に、該突合せ端部に生じるバリを除去する金属線材同士の圧接およびバリ取り装置並びにその方法に関する。

線材同士の圧接の中でも、冷間圧接により線材同士を圧接する場合、線材同士の突合せ端部にバリが発生するため、線材同士の圧接およびバリ取りの双方を行なう発明として例えば、特許文献１，２が提案されている。

特許文献１には、金属線材の突合せ溶接方法、及び、これに用いるバリ取り工具、並びに、金属線材の突合せ溶接装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示のバリ取り工具、並びに、金属線材の突合せ溶接装置は、線材方向（軸線方向）において対向配置された一対の筒状工具を備えており、該筒状工具の先端部は、先端に向かって先鋭化した環状の刃となっている。

特許文献１に開示の金属線材の突合せ溶接方法は、各金属線材の端面相互を溶接する工程と、溶接した後、金属線材からバリを分離する工程とを備えている。

上述した金属線材からバリを分離する工程では、一対の筒状工具の少なくとも一方を金属線材に対して軸線方向に相互移動させるに伴って、対向状態にある一対の刃が相互に接触する程度に接近させてバリを金属線材から環状に分離する。

特許文献２では、冷間圧接工具に関する発明が開示され、この冷間圧接工具は、ダイスと該ダイスを押圧するＶブロックとを備えた構成である。ダイスは、対向配置したＶブロックの間に組み込まれるとともに、ダイス孔を形成するよう４つのダイス片を集合した構成である。Ｖブロックは、線材に対して直交方向の一方側に配置した移動Ｖブロックと他方の側に配置した固定Ｖブロックとで構成している。

特許文献２に開示の冷間圧接工具は、移動Ｖブロックを固定Ｖブロック側へ押圧することでダイス片に挟持された線材を圧接、接合する。さらにその接合を行なった後、集合する４つのダイス片のうち線材方向の一方側に配置した２つのダイス片（６Ａ，６Ｄ）では、線材を挟持した状態とする。

一方、線材方向の他方側に配置した残り２つのダイス片（６Ｂ，６Ｃ）は、その間に挿入板を挟んで線材を挟持しない状態とする。この状態で移動Ｖブロックを押圧することで、一方側の２つのダイス片（６Ａ，６Ｄ）を他方側の２つのダイス片（６Ｂ，６Ｃ）側へ一体に線材方向に移動させることにより、線材の端部同士に生じたバリを除去する。

しかし、上述した特許文献１，２に開示の発明は、いずれも線材に対してバリを分離できても線材から完全に除去することができないという難点を有する。

詳しくは、特許文献１に開示のバリ取り工具の場合、上述したように金属線材同士の突合せ端部の外周部に鍔状に生じたバリを金属線材から環状に分離するものである。特許文献２に開示の冷間圧接工具も、上述したとおり、一方側の２つのダイス片（６Ａ，６Ｄ）を、線材に対して各側に対向した状態で、線材方向に同一方向に移動させてバリを除去する構成であるため、線材に対してバリが環状に分離することになる。

このようにバリが環状に分離された場合、線材に係合された状態で残留してしまうため、不具合の要因になることや、長尺な線材の端部側からバリを取り除くなどの手間を要するという難点を有する。

さらにまた、特許文献１，２に開示の発明の場合、突合せ端部同士の圧接工程とバリ取り工程とを連続して行なうことができないという難点も有する。

詳しくは、特許文献１に開示のバリ取り工具では、金属線材の突合せ端部同士の溶接工程の後に、一旦、筒状工具を、該筒状工具に外嵌している締め付けリングによる締め付けを緩めるなどした後でバリ取り工程を行なう必要がある。

特許文献２に開示の冷間圧接工具では、線材同士の接合を行なった後で、一旦、Ｖブロックを後退させ、ダイス片を開いて挿入板を挿入するなどの工程を経た後でバリ取り工程を行う必要がある。

このように、突合せ端部同士の圧接工程とバリ取り工程とを連続した一連の工程として処理できないため、金属線材同士の圧接およびバリ取りに時間を要し、段替え時間の短縮化を図る障害になっていた。

さらに、特許文献２に開示の冷間圧接工具では、挿入板をダイスの合わせ目である挿入孔に挿入する分、挿入板の厚みと線材の太さとのクリアランスにより、バリ取り工程後にバリが残り、バリ取り精度にも劣るという難点も有する。

特開２０００−１４１１２８号公報 特開平１０−１２８５６１号公報

そこでこの発明は、金属線材の突合せ端部の圧接時に生じたバリを確実、且つ、精度よく除去することができるとともに、金属線材同士の圧接と、その際に生じたバリの除去とを連続した一連の工程でスムーズに行なうことができる金属線材同士の圧接およびバリ取り装置並びにその方法の提供を目的とする。

本発明は、金属線材の挿入を許容するダイス孔を構成する複数のダイス片からなるダイスと、金属線材の直交方向において該金属線材に対して各側で対向する第一Ｖブロックおよび第二Ｖブロックで構成したＶブロックとを設け、前記複数のダイス片を、金属線材に対して前記直交方向における各側で対向配置し、前記第一Ｖブロック側に配置した複数の前記ダイス片を第一ダイス片組に設定するとともに、前記第二Ｖブロック側に配置した複数の前記ダイス片を第二ダイス片組に設定し、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとの金属線材側への押圧により、該押圧力を、前記ダイスによる金属線材の前記直交方向の押圧力と、金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接力とに変換するよう、前記第一ダイス片組を前記第一Ｖブロックに嵌め込むとともに、前記第二ダイス片組を前記第二Ｖブロックに嵌め込んで構成し、金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接後に、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対して線材方向へ相対移動させるよう構成した金属線材同士の圧接およびバリ取り装置であることを特徴とする。

この発明の態様として、前記相対移動させる構成は、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとを線材方向において互いに異なる方向に移動させる構成とすることができる。

またこの発明の態様として、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、少なくとも一方の線材方向へ沿って移動するＶブロックを、移動Ｖブロックに設定するとともに、前記第一ダイス片組および前記第二ダイス片組のうち、前記移動Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片組を移動ダイス片組に設定し、前記移動ダイス片組のうち、金属線材の突合せ端部に対して前記移動Ｖブロックの線材方向に沿った移動方向の下流側に配置したダイス片を下流側移動ダイス片に設定するとともに、上流側に配置したダイス片を上流側移動ダイス片に設定し、前記移動Ｖブロックを、該移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記下流側移動ダイス片を前記上流側移動ダイス片よりも金属線材側へ弱い押圧力で押圧する構成で構成することができる。

またこの発明の態様として、前記移動Ｖブロックを、前記移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記上流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧する構成で構成するとともに、前記下流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧しない構成で構成することができる。

またこの発明は、上述した金属線材同士の圧接およびバリ取り装置を、前記直交方向において並列配置した複数の金属線材ごとに、前記直交方向に並設した金属線材同士の圧接およびバリ取りシステムであることを特徴とする。

この発明の態様として、上述した金属線材同士の圧接およびバリ取りシステムは、上述した金属線材同士の圧接およびバリ取り装置において、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、少なくとも一方の線材方向へ沿って移動するＶブロックを、移動Ｖブロックに設定し、前記移動Ｖブロックを線材方向に沿って移動させるブロック移動手段を備え、前記ブロック移動手段を、前記直交方向において複数の金属線材とともに並列配置された複数のＶブロックのうち、金属線材間において隣合う一対の前記移動Ｖブロックの双方を同一方向に移動させる構成とすることができる。

またこの発明は、金属線材の直交方向において該金属線材に対して各側で対向する第一Ｖブロックと第二Ｖブロックとで構成されるＶブロックを、金属線材側へ押圧することにより、金属線材の挿入を許容するダイス孔を構成する複数のダイス片からなるダイスで金属線材を挟み込むとともに、前記ダイスを、線材方向に移動させて金属線材の突合せ端部同士を線材方向に圧接する金属線材の突合せ端部同士の圧接部分のバリ取り方法であって、前記複数のダイス片のうち、前記第一Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片を、第一ダイス片組に設定するとともに、前記第二Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片を、第二ダイス片組に設定し、金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接と同時に、該圧接により金属線材の外周に生じたバリを、前記第一ダイス片組の線材方向の間と、前記第二ダイス片組の線材方向の間との双方の間に挟み込み、金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接後に、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対して線材方向に沿って相対移動させてバリを除去することを特徴とする。

この発明の態様として、前記相対移動させる工程において、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとを線材方向において互いに異なる方向に移動させることができる。

またこの発明の態様として、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、線材方向へ移動する少なくとも一方のＶブロックを、移動Ｖブロックに設定するとともに、前記第一ダイス片組および前記第二ダイス片組のうち、前記移動Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片組を移動ダイス片組に設定し、前記移動ダイス片組のうち、金属線材の突合せ端部に対して前記移動Ｖブロックの線材方向に沿った移動方向の下流側に配置したダイス片を下流側移動ダイス片に設定するとともに、上流側に配置したダイス片を上流側移動ダイス片に設定し、前記移動Ｖブロックは、該移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記下流側移動ダイス片を前記上流側移動ダイス片よりも金属線材側へ弱い押圧力で押圧することができる。

またこの発明の態様として、前記移動Ｖブロックは、該移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記上流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧するとともに、前記下流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧しないようにすることができる。

ここで、前記ダイスは、いわゆる４分割ダイスと称される４つのダイス片から構成したものに限らず、ダイス片の個数は限定しないものとする。

前記Ｖブロックは、前記第一Ｖブロック、前記第二Ｖブロックのうち、少なくともいずれか一方が直交方向に移動する構成であればよく、また、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとは、互いに独立して直交方向に移動する構成であってもよい。

さらにまた、前記Ｖブロックは、前記上流側移動ダイス片と前記下流側移動ダイス片とを一体で金属線材側へ押圧する構成に限らず、これら上流側移動ダイス片と下流側移動ダイス片とを、独立して金属線材側へ押圧可能な構成であってもよい。

前記相対移動とは、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、一方のＶブロックに対して他方のＶブロックが相対的に移動していることを示す。

詳しくは、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックのうち一方の側のみが移動している場合、或いは、双方が移動している場合のいずれの場合も含み、さらに、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとの双方が移動する場合においては、互いに同一方向へ異なる速度で移動する場合、或いは、上述したように互いに異なる方向へ移動する場合いずれの場合も含むものとする。

但し、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとが互いに同一方向へ同一速度で移動する場合は、一方のＶブロックを基準としたとき、他方のＶブロックは該一方のＶブロックに対して移動してない、すなわち相対移動していないことになり、このような移動は、前記相対移動に含まないものとする。

本発明により、金属線材の突合せ端部の圧接時に生じたバリを確実、且つ、精度よく除去することができるとともに、金属線材同士の圧接と、その際に生じたバリの除去とを一連の連続した工程でスムーズに行なうことができる金属線材同士の圧接およびバリ取り装置並びにその方法を提供することができる。

第１実施形態の冷間圧接装置の概略図。 第１実施形態の冷間圧接装置の平面図。 金属線材同士の圧接およびバリ取り方法の説明図。 金属線材同士の圧接およびバリ取り方法の説明図。 金属線材同士の圧接およびバリ取り方法の他の実施態様を示す説明図。 第２実施形態の冷間圧接装置システムの説明図。 第３実施形態の冷間圧接装置システムの説明図。

この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態における冷間圧接装置１０は、図１、及び、図２に示すように構成している。
なお、図１は、前記冷間圧接装置１０の構成を一部模式的に示した外観図であり、図２は、図１の前記冷間圧接装置１０の平面図である。

前記冷間圧接装置１０は、例えば、銅、或いは、その合金などからなる金属線材Ｗ同士を圧接するとともに、圧接時に生じたバリ取りを行なう装置である。前記冷間圧接装置１０は、金属線材Ｗの挿入を許容するダイス孔１３を構成する４つのダイス片１２からなるダイス１１と、金属線材Ｗの直交方向（図１中のＸ方向）において該金属線材Ｗに対して各側で対向する第一Ｖブロック１４Ａおよび第二Ｖブロック１４Ｂで構成したＶブロック１４とで構成している。

前記４つのダイス片１２は、金属線材Ｗに対して前記直交方向における各側で２つずつ対向配置している。なお、前記第一Ｖブロック１４Ａ側に配置した２つのダイス片１２，１２を第一ダイス片組１５Ａに設定するとともに、前記第二Ｖブロック１４Ｂ側に配置した２つのダイス片１２，１２を第二ダイス片組１５Ｂに設定する。

前記冷間圧接装置１０は、前記第一Ｖブロック１４Ａと前記第二Ｖブロック１４Ｂとの金属線材Ｗ側への押圧により、該押圧力を、前記ダイス１１による金属線材Ｗの前記直交方向の押圧力と、金属線材Ｗの突合せ端部同士の線材方向（図１中のＹ方向）の圧接力とに変換するよう、前記第一ダイス片組１５Ａを前記第一Ｖブロック１４Ａに嵌め込むとともに、前記第二ダイス片組１５Ｂを前記第二Ｖブロック１４Ｂに嵌め込んで構成している。

前記冷間圧接装置１０は、金属線材Ｗの突合せ端部同士の線材方向の圧接後に、前記第一Ｖブロック１４Ａおよび前記第二Ｖブロック１４Ｂのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対して線材方向に沿って相対移動させるよう構成している。

以下では、前記冷間圧接装置１０の構成について詳述するが、金属線材Ｗの線材方向をＹ方向に設定するとともに、線材方向に対して直交する方向をＸ方向に設定して説明する。

前記冷間圧接装置１０は、図１、図２に示すとおり、Ｘ方向移動ブロック１６、Ｙ方向移動台１７、Ｙ方向駆動伝達部２２、線材支持台２４、フィンガ２５を設けている。また、Ｙ方向駆動伝達部２２を介してＹ方向移動台１７を移動するための駆動源としてのＹ方向駆動部２３を備えている。

その他にも、図示省略しているが、Ｘ方向移動ブロック１６をＸ方向へ沿って移動させるための駆動源としてのＸ方向駆動部、該Ｘ方向駆動部の駆動をＸ方向移動ブロック１６に伝達するＸ方向駆動伝達部を備えている。さらに、ダイス１１を上方から覆うカバーなどの適宜の部材を備えて構成している。

Ｙ方向駆動伝達部２２、或いは、Ｘ方向駆動伝達部（図示せず）は、例えば、直動ガイド（リニアガイド）、カム機構、或いは、ラックとピニオンで構成するなど適宜の構成で構成することができる。

ダイス片組１５、Ｘ方向移動ブロック１６、Ｙ方向移動台１７、Ｙ方向駆動伝達部２２、Ｙ方向駆動部２３、線材支持台２４、及び、フィンガ２５は、上述したＶブロック１４、ダイス片１２と同様に、Ｘ方向おいて金属線材Ｗに対して各側に対向配置している。なお、これら対向配置した各側を特に区別して説明する場合には、金属線材Ｗに対して一方の側（図中、奥側）の構成には、名称の頭に第一を付し、符号の末尾にＡを付してあらわすとともに、他方の側（図中、手前側）の構成には、名称の頭に第二を付し、符号の末尾にＢを付してあらわすとする。

Ｘ方向移動ブロック１６は、Ｖブロック１４に対してＸ方向の外側に配置した板状の部材であり、Ｖブロック１４を金属線材Ｗ側へ押圧可能に構成している。

Ｙ方向移動台１７は、Ｙ方向駆動伝達部２２に対してＹ方向へ移動可能に設置され、第一Ｙ方向移動台１７Ａ、及び、第二Ｙ方向移動台１７Ｂは、それぞれ図１中、Ｙ方向の手前側から視ると、凹状に構成され、金属線材Ｗに対してＸ方向の各側に配置されている。
さらに、Ｙ方向移動台１７の上面に相当する凹底部は、螺子軸２６がＸ方向に沿って架設され、Ｘ方向移動ブロック１６をＸ方向に沿って螺進可能に設置している。

Ｙ方向駆動伝達部２２は、Ｙ方向移動台１７をＹ方向へ沿って移動させるために備えたＹ方向駆動部２３の駆動をＹ方向移動台１７に伝達する装置である。

線材支持台２４は、線材を支持可能な縦長の板状に形成し、ダイス１１の下側部分にＹ方向に沿って配されている。

フィンガ２５は、線材支持台２４におけるダイス１１に対してＹ方向の両外側部分において配設するとともに、ダイス孔１３に挿入した金属線材Ｗを保持可能に金属線材Ｗに対して各側に対向した状態で枢着している。

また、ダイス１１には、上述したように、ダイス孔１３を構成するよう４つのダイス片１２を集合させた構成であり、４つのダイス片１２には、該各ダイス片１２の間を跨ぐようにスプリングおよびピンを介在させている（図示せず）。スプリングは、ダイス片１２が互いに離間する方向に付勢するとともに、ピンは、ダイス片１２の動きをガイドしている。ダイス孔１３は、前記第一ダイス片組１５Ａと前記第二ダイス片組１５Ｂとの間に形成される。

ダイス片組１５（１５Ａ，１５Ｂ）は、Ｖブロック１４に対して上述したとおりの嵌め込み構造で嵌め込まれている。詳しくは、ダイス片組１５とＶブロック１４との対向面は、それぞれテーパ面１２ａ，１４ａで構成され、ダイス片組１５は、該ダイス片組１５を構成する各ダイス片１２のテーパ面１２ａ，１４ａが、Ｖブロック１４のＸ方向への押圧により、Ｙ方向において互いに近接する方向へＶブロック１４のテーパ面１２ａ，１４ａに対して横滑りするよう面接触した状態でＶブロック１４に嵌め込まれている。

続いて上述した冷間圧接装置１０を用いた冷間圧接方法として、金属線材Ｗ同士の圧接およびバリ取りを行う際の動作手順について図３、及び、図４を用いて説明する。
なお、図３、及び、図４は、いずれもＸ方向移動ブロック１６、Ｖブロック１４、ダイス片１２を模式的に示してこれらの動きを説明する説明図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は、主に金属線材Ｗ同士の圧接工程の各段階の説明図であり、図４（ａ），（ｂ）は、主にバリ取り工程の各段階の説明図である。

まず、フィンガ２５を開放状態とし、２本の金属線材Ｗのそれぞれをダイス１１に対してＹ方向の各側からダイス孔１３へ挿入する。これにより、図３（ａ）に示すように、ダイス孔１３の中間部分において金属線材Ｗの端部同士が軽く突き合わされた状態となる。

この状態で、Ｘ方向移動ブロック１６を金属線材Ｗ側へ移動させることにより、図３（ｂ）に示すように、ダイス片組１５が金属線材Ｗに接触するまでＶブロック１４、及び、ダイス片組１５を金属線材Ｗ側へ移動させることができる。さらに、Ｘ方向移動ブロック１６を金属線材Ｗ側へ押圧することにより、Ｖブロック１４を介して金属線材Ｗを第一ダイス片組１５Ａと第二ダイス片組１５Ｂとで挟み込むようにして押圧することができる。

ダイス片組１５は、Ｖブロック１４に対して上述したようにテーパ面１２ａ，１４ａ同士を面接触させた嵌め込み構造であるため、図３（ｃ）に示すように、前記第一Ｖブロック１４Ａと前記第二Ｖブロック１４Ｂとの金属線材Ｗ側への押圧により、該押圧力Ｆを、前記ダイス１１による金属線材ＷのＸ方向の押圧力Ｆｘ、金属線材Ｗの突合せ端部同士のＹ方向の圧接力Ｆｙとに変換（分力）することができる。

すなわち、ダイス片組１５を構成する２つのダイス片１２は、第一ダイス片組１５Ａと第二ダイス片組１５Ｂとで金属線材Ｗを挟持した状態で、Ｙ方向において互いに近接する方向へ移動し、金属線材Ｗの突合せ端部同士を圧接することができる（図３（ｃ）参照）。

金属線材Ｗの突合せ端部同士の圧接に伴い、図３（ｄ）に示すように、該突合せ端部Ｗｅの外周部分に鍔状に突出したバリＢが発生する。なお、図３（ｄ）は、図３（ｃ）の領域Ｘ部の拡大図を示す。そこで、図４（ａ）に示すように、第一ダイス片組１５Ａと第二ダイス片組１５Ｂとで金属線材Ｗを挟持した状態で第一Ｘ方向移動ブロック１６Ａと第二Ｘ方向移動ブロック１６Ｂとを、Ｙ方向において互いに異なる方向（図４（ａ）中のＤ１，Ｄ２参照）に相対移動させる。

これに伴って、第一ダイス片組１５Ａは、第一Ｖブロック１４Ａに嵌合された状態で第一Ｘ方向移動ブロック１６Ａとともに一体に移動し、第二ダイス片組１５Ｂは、前記第二Ｖブロック１４Ｂに嵌合された状態で第二Ｘ方向移動ブロック１６Ｂとともに一体に移動する。

よって、図４（ｃ）に示すように、第一Ｘ方向移動ブロック１６Ａと第二Ｘ方向移動ブロック１６Ｂとが、Ｙ方向において互いに異なる方向（図４（ａ）中のＤ１，Ｄ２参照）に相対移動する際に、第一ダイス片組１５Ａを構成する２つのダイス片１２のうちの一方のダイス片１２と、第二ダイス片組１５Ｂを構成する２つのダイス片１２のうちの一方のダイス片１２とがバリＢに接触し、該バリＢを除去することができる。なお、図４（ｃ）は、図４（ａ）の領域Ｙ部の拡大図を示す。

その後、図４（ｂ）に示すように、ダイス片組１５を金属線材Ｗから離間し、Ｘ方向移動ブロック１６を互いに対向する元の位置に復帰する方向（図４（ｂ）中のＤ３，Ｄ４参照）に移動させることで、冷間圧接装置１０は、次の金属線材Ｗ同士の圧接に備える。

なお、ダイス片組１５を金属線材Ｗから離間し、金属線材Ｗに対する押圧を解除すると、ダイス片組１５を構成する２つのダイス片１２は、ダイス１１に備えたバネ（図示省略）の付勢力で互いに離間し、金属線材Ｗの突合せ端部同士の圧接前の位置に復帰する。

前記冷間圧接装置１０、及び、前記冷間圧接方法は、以下のような作用、効果を奏することができる。
前記冷間圧接装置１０、及び、前記冷間圧接方法によれば、前記第一Ｖブロック１４Ａおよび前記第二Ｖブロック１４Ｂのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対してＹ方向へ相対移動させることにより（図４（ａ）中の矢印Ｄ１，Ｄ２参照）、前記第一ダイス片組１５Ａと前記第二ダイス片組１５Ｂとの間に移動速度（相対速度）の違いを生じさせることができる。この速度の違いを利用して金属線材Ｗの突合せ端部同士のＹ方向の圧接後に金属線材Ｗの突合せ端部Ｗｅに生じたバリＢを、金属線材Ｗに対して確実に取り除くことができる。

詳しくは、従来のように、前記第一Ｖブロック１４Ａおよび前記第二Ｖブロック１４Ｂを互いにＹ方向へ相対移動させずに、同一方向に同一速度で一体にＹ方向へ動かした場合、バリは、突き合わせ端部に対して例えば、環状に分離する。

この環状のバリは、金属線材Ｗに係合した状態で残留するため、不具合の要因となることや、端部同士を圧接した長尺な２本の金属線材Ｗから取り除くために手間を要するという難点を有していた。

これに対して前記冷間圧接装置１０、及び、前記冷間圧接方法のように、前記第一Ｖブロック１４Ａおよび前記第二Ｖブロック１４Ｂのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対してＹ方向へ相対移動させることにより、金属線材Ｗの突合せ端部Ｗｅに生じたバリＢを、環状ではなく、例えば、三日月状など、周方向において分断した形状に破断することができるため、金属線材Ｗに対してバリを確実に取り除くことができる。

また、金属線材Ｗの突合せ端部同士を圧接する圧接工程の後であって、バリ取り工程を行う前に、従来のように例えば、第一ダイス片組１５Ａと第二ダイス片組１５Ｂ同士を離間させて金属線材Ｗの挟み込みを解除したり、専用の治具を設置したりするなどバリ取り工程を行なうための準備を要することがなく、圧接工程とバリ取り工程とを一連の連続した工程として行なうことができる。

従って、金属線材Ｗ同士の圧接およびバリ取り工程の短縮化を図り、段替え時間を大幅に短縮することができる。

さらに、バリ取り工程を行うに際して、圧接工程で用いた構成とは別途の構成を用いることなく、圧接工程で用いた構成のみでバリを除去することができるため、全体をシンプルな構成とすることができる。

また、前記冷間圧接装置１０、及び、前記冷間圧接方法によれば、前記第一Ｖブロック１４Ａと前記第二Ｖブロック１４ＢとをＹ方向において互いに異なる方向に移動させることにより（図４（ｃ）中の矢印Ｄ１，Ｄ２参照）、前記第一Ｖブロック１４Ａと前記第二Ｖブロック１４Ｂとをそれぞれ高速で移動させなくとも、大きな相対速度（速度差）を得ることができ、金属線材Ｗの突合せ端部Ｗｅに生じたバリＢを、より確実、且つ、容易に除去することができる。

さらにまた、前記冷間圧接装置１０、及び、前記冷間圧接方法では、ダイス１１として複数のダイス片１２で構成される割りダイス１１を用いるとともに、該割りダイス１１により金属線材Ｗの挿入を許容するダイス孔１３を構成している。

このため、例えば、金属線材Ｗを挿入して保持する筒状の専用工具を用いた場合と異なり、金属線材Ｗが長い場合であっても、割りダイス１１を分離することにより、挿入孔へ挿入した金属線材Ｗをダイス１１から容易に外すことができ、金属線材Ｗ同士の圧接およびバリ取りを効率的に行うことができる。

以下では、第１実施形態の冷間圧接装置１０を用いた他の冷間圧接方法として上述とは他の実施態様について説明する。
詳しくは、バリ取りを行なう際において、前記第一ダイス片組１５Ａと前記第二ダイス片組１５Ｂとを、上述した冷間圧接方法において金属線材Ｗに対して付与した押圧力とは異なる押圧力を付与の下で、Ｙ方向へ互いに相対移動させてバリを除去する実施態様について図５を用いて説明する。
なお、金属線材Ｗ同士の圧接方法は、本実施態様においても上述した方法と同じであるため（図３（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）、その説明を省略する。また、図５は、Ｘ方向移動ブロック１６、Ｖブロック１４、ダイス片１２を模式的に示して、本実施態様におけるこれらの動きを説明する説明図であり、図５（ａ）は、図３（ｃ）に対応する。

さらに、本実施態様においても上述した冷間圧接方法と同様に、バリを除去するために、第一Ｙ方向移動台１７Ａ（第一Ｘ方向移動ブロック１６Ａ）と、第二Ｙ方向移動台１７Ｂ（第二Ｘ方向移動ブロック１６Ｂ）とを、Ｙ方向において互いに異なる方向に相対移動させるが、その移動方向（図５（ｃ）中の矢印Ｄ１，Ｄ２参照）を、Ｙ方向において上流側から下流側へ移動させるものと設定する。
ここで前記４つのダイス片１２のうち、金属線材Ｗの突合せ端部に対して前記Ｖブロック１４のＹ方向に沿った移動方向の上流側に配置したダイス片１２を上流側ダイス片１２Ｕに設定するとともに、下流側に配置したダイス片１２を下流側ダイス片１２Ｄに設定するものとする。

本実施態様では、図５（ａ）に示すように金属線材Ｗ同士を圧接し、その後、Ｖブロック１４を、前記上流側ダイス片１２Ｕにより金属線材Ｗを押圧する一方で、前記下流側ダイス片１２Ｄにより金属線材Ｗを押圧しないようにしてＹ方向に沿って相対移動させる。

詳しくは、上述した冷間圧接方法と同様に金属線材Ｗ同士の圧接を行い（図５（ａ）参照）、その後、図５（ｂ）に示すように、上流側ダイス片１２Ｕが金属線材Ｗに接触した状態で待機させる一方で下流側ダイス片１２Ｄが金属線材Ｗから離間させた状態とする。その状態で図５（ｃ）に示すように、第一Ｖブロック１４Ａと第二Ｖブロック１４ＢとをＹ方向において互いに異なる方向（図５（ｃ）中の矢印Ｄ１，Ｄ２参照）に移動させる。

なお、図５（ｂ）に示した手順において、下流側ダイス片１２Ｄのみを金属線材Ｗから離間する手段としては、例えば、下流側ダイス片１２Ｄの側方から上流側ダイス片１２Ｕに向けて外力を付与し、下流側ダイス片１２Ｄをテーパ面１２ａ，１４ａに沿って上流側へ横滑りさせ、金属線材Ｗに対して離間させ、その状態を保つように２つのダイス片１２の間に適宜、板状のスペーサ（図示せず）を介在させるといった手段を挙げることができる。但し、この手段に限らず、下流側移動ダイス片１２が、上流側移動ダイス片１２よりも少なくとも金属線材Ｗ側に対して弱い押圧力で押圧することができる手段であれば特に限定しない。

このように下流側ダイス片１２Ｄが金属線材Ｗから離間させた状態で、前記第一Ｖブロック１４Ａと前記第二Ｖブロック１４ＢとをＹ方向において互いに異なる方向に移動させることで（図５（ｃ）参照）、バリを確実に除去することができることに加えて、特に下流側移動ダイス片１２Ｄと金属線材Ｗとが互いに磨耗することを抑制できるという効果を得ることができる。

詳しくは、本実施態様の冷間圧接方法によれば、上流側ダイス片１２Ｕは、金属線材Ｗの突合せ端部に対して移動方向の上流側に配置されているため、Ｖブロック１４をＹ方向における下流側へ移動するに伴って、金属線材Ｗの突合せ端部を通過することになる。このような、上流側ダイス片１２Ｕは、金属線材Ｗに接触して押圧しているため、金属線材Ｗの突合せ端部を通過時に該突合せ端部に生じたバリに直接的に接触して確実にバリを除去することができる。

一方、下流側移動ダイス片１２Ｄは、金属線材Ｗの突合せ端部に対して移動方向の下流側に配置されているため、Ｖブロック１４が下流側へ移動しても、金属線材Ｗの突合せ端部を通過することがないため、該突合せ端部に生じたバリの除去に直接的に関与することがない。

このような下流側移動ダイス片１２Ｄは、Ｖブロック１４が移動する間、金属線材Ｗに対して離間して金属線材Ｗを押圧しない状態とすることで、下流側移動ダイス片１２Ｄと金属線材Ｗとが互いに磨耗することを抑制でき、また、Ｖブロック１４のスムーズな移動を実現することができる。

続いて、冷間圧接装置１０を用いた他の実施形態、或いは、上述した実施形態と異なる実施形態について説明するが、第１実施形態の冷間圧接装置１０と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

（第２実施形態）
次に第２実施形態の冷間圧接システム１０ｓ１について説明する。
第２実施形態の冷間圧接システム１０ｓ１は、図６に示すように、第１実施形態の冷間圧接装置１０を複数備え、Ｘ方向において並列配置した複数の金属線材Ｗごとに、複数の冷間圧接装置１０をＸ方向に並列配置した構成である。
なお、図６は、複数の冷間圧接装置１０を並列配置した様子を示す平面図であり、図６中には、複数の冷間圧接装置１０を並列配置したうちの合計３台の冷間圧接装置１０を実線と仮想線とであらわしている。また、冷間圧接装置１０は、３台に限らず、２台、或いは４台以上を並列することができる。

冷間圧接システム１０ｓ１は、冷間圧接装置１０ごとに金属線材Ｗの圧接、及び、バリ取りを行う。特に、バリ取りを行なう際には、図６中の矢印Ｄ５，Ｄ６に示すように、冷間圧接装置１０ごとに、第一Ｙ方向移動台１７Ａと第二Ｙ方向移動台１７ＢとをＹ方向において互いに異なる方向に相対移動させる。これに伴って、上述した図４（ａ）或いは図５（ｃ）の場合と同様に、第一ダイス片組１５Ａと第二ダイス片組１５Ｂとが、金属線材Ｗを挟持しながらＹ方向において互いに異なる方向に相対移動する。

なお、第一Ｙ方向移動台１７Ａの移動は、第一Ｙ方向伝達部２２Ａと第一Ｙ方向駆動部２３Ａにより行い、第二Ｙ方向移動台１７Ｂの移動は、第二Ｙ方向伝達部２２Ｂと第二Ｙ方向駆動部２３Ｂとで行う。

従って、本実施形態の冷間圧接システム１０ｓ１により、並列配置した複数の金属線材Ｗに対して金属線材Ｗ同士の圧接およびバリ取りを同時に行なうことができ、金属線材Ｗ同士の圧接およびバリ取りの効率を大幅に向上させることができる。

（第３実施形態）
次に第３実施形態の冷間圧接システム１０ｓ２について説明する。
第３実施形態の冷間圧接システム１０ｓ２は、図７に示すように、複数並設した金属線材Ｗの間（Ｌ）において隣合う２つのＹ方向移動台１７（１７Ａ，１７Ｂ）を一体でＹ方向へ駆動伝達する共通のＹ方向駆動伝達部２２Ｃ、及び、Ｙ方向駆動部２３Ｃを備えている。

なお、図７は、複数の冷間圧接装置１０を並列配置した様子を模式的に示した平面図である。

詳しくは、Ｙ方向駆動伝達部２２は、Ｘ方向において複数の金属線材Ｗとともに並列配置された複数のＹ方向移動台１７のうち、金属線材間（Ｌ）において隣合う一対のＹ方向移動台１７（１７Ａ，１７Ｂ）の双方をＹ方向において同一方向（図７中の矢印Ｄ５、又は、矢印Ｄ６参照）に移動させる構成とすることができる。

すなわち、金属線材の間（Ｌ）において隣合う２つのＹ方向移動台１７（１７Ａ，１７Ｂ）を駆動するためにＹ方向駆動伝達部２２Ｃ、及び、Ｙ方向駆動部２３Ｃを、これら２つのＹ方向移動台１７（１７Ａ，１７Ｂ）に対して１台で共有化した構成である。

このように金属線材の間（Ｌ）において隣合う一対のＹ方向移動台１７（１７Ａ，１７Ｂ）を共通のブロック移動手段としてのＹ方向駆動伝達部２２Ｃ、及び、Ｙ方向駆動部２３Ｃで移動させることにより（図７中の矢印Ｄ５、又は、矢印Ｄ６参照）、金属線材の間（Ｌ）において隣合う第一Ｙ方向移動台１７Ａと第二Ｙ方向移動台１７Ｂとのそれぞれに対して別々に、Ｙ方向駆動伝達部、及び、Ｙ方向駆動部を備えて移動させる構成と比較してＹ方向駆動伝達部、及び、Ｙ方向駆動部の数を半減できるため、全体の構成をシンプルにすることができる。

殊に、複数の金属線材Ｗを並列配置した構成の場合のように、金属線材Ｗの数に応じて、金属線材Ｗの間に配置するＹ方向駆動伝達部２２Ｃ、及び、Ｙ方向駆動部２３Ｃの数も増えるため、隣合う一対のＹ方向移動台１７（１７Ａ，１７Ｂ）を金属線材Ｗの間に１つずつ配置したＹ方向駆動伝達部２２Ｃ、及び、Ｙ方向駆動部２３Ｃで共通化することによる上述した効果をより顕著に得ることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定せず、様々な実施形態で構成することができる。

例えば、バリ取り工程終了後に金属線材Ｗを軸回りに回転するよう構成する、或いは、ダイス１１が金属線材Ｗを挟み込んだ状態で金属線材Ｗ回りに回転するよう構成してもよい。上記構成により、仮に、バリ取り工程終了後に金属線材Ｗに対して分離せずにバリの一部が残留した場合でも、残留したバリを確実に除去することができるという効果を得ることができる。

この発明の構成と、上述した実施形態との対応において、
金属線材同士の圧接およびバリ取り装置は、冷間圧接１０，２０に対応し、
金属線材同士の圧接およびバリ取り方法は、冷間圧接方法に対応し、
金属線材同士の圧接およびバリ取りシステムは、冷間圧接システム１０ｓ１，１０ｓ２に対応し、
移動ダイス片組は、ダイス片１２に対応し、
下流側移動ダイス片は、下流側ダイス片１２Ｄに対応し、
上流側移動ダイス片は、上流側ダイス片１２Ｕに対応し、
Ｙ方向駆動伝達部２２、及び、Ｙ方向駆動部２３は、ブロック移動手段に対応するものとする。

１０，２０…冷間圧接装置
１０ｓ１，１０ｓ２…冷間圧接システム
１１…ダイス
１２Ｄ…下流側ダイス片
１２Ｕ…上流側ダイス片
１２…ダイス片
１３…ダイス孔
１４…Ｖブロック
１４Ａ…第一Ｖブロック
１４Ｂ…第二Ｖブロック
１５…ダイス片組
１５Ａ…第一ダイス片組
１５Ｂ…第二ダイス片組
２２…Ｙ方向駆動伝達部
２３…Ｙ方向駆動部

Claims (10)

1. 金属線材の挿入を許容するダイス孔を構成する複数のダイス片からなるダイスと、
   金属線材の直交方向において該金属線材に対して各側で対向する第一Ｖブロックおよび第二Ｖブロックで構成したＶブロックとを設け、
   前記複数のダイス片を、金属線材に対して前記直交方向における各側で対向配置し、
   前記第一Ｖブロック側に配置した複数の前記ダイス片を第一ダイス片組に設定するとともに、前記第二Ｖブロック側に配置した複数の前記ダイス片を第二ダイス片組に設定し、
   前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとの金属線材側への押圧により、該押圧力を、前記ダイスによる金属線材の前記直交方向の押圧力と、金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接力とに変換するよう、前記第一ダイス片組を前記第一Ｖブロックに嵌め込むとともに、前記第二ダイス片組を前記第二Ｖブロックに嵌め込んで構成し、
   金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接後に、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対して線材方向へ相対移動させるよう構成した
   金属線材同士の圧接およびバリ取り装置。
2. 前記相対移動させる構成は、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとを線材方向において互いに異なる方向に移動させる構成である
   請求項１に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り装置。
3. 前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、少なくとも一方の線材方向へ沿って移動するＶブロックを、移動Ｖブロックに設定するとともに、前記第一ダイス片組および前記第二ダイス片組のうち、前記移動Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片組を移動ダイス片組に設定し、
   前記移動ダイス片組のうち、金属線材の突合せ端部に対して前記移動Ｖブロックの線材方向に沿った移動方向の下流側に配置したダイス片を下流側移動ダイス片に設定するとともに、上流側に配置したダイス片を上流側移動ダイス片に設定し、
   前記移動Ｖブロックを、該移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記下流側移動ダイス片を前記上流側移動ダイス片よりも金属線材側へ弱い押圧力で押圧する構成で構成した
   請求項１、又は、２に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り装置。
4. 前記移動Ｖブロックを、前記移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記上流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧する構成で構成するとともに、前記下流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧しない構成で構成した
   請求項３に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り装置を、
   前記直交方向において並列配置した複数の金属線材ごとに、前記直交方向に並設した
   金属線材同士の圧接およびバリ取りシステム。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り装置において、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、少なくとも一方の線材方向へ沿って移動するＶブロックを、移動Ｖブロックに設定し、
   前記移動Ｖブロックを線材方向に沿って移動させるブロック移動手段を備え、
   前記ブロック移動手段を、
   前記直交方向において複数の金属線材とともに並列配置された複数のＶブロックのうち、金属線材間において隣合う一対の前記移動Ｖブロックの双方を同一方向に移動させる構成とした
   請求項５に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取りシステム。
7. 金属線材の直交方向において該金属線材に対して各側で対向する第一Ｖブロックと第二Ｖブロックとで構成されるＶブロックを、金属線材側へ押圧することにより、金属線材の挿入を許容するダイス孔を構成する複数のダイス片からなるダイスで金属線材を挟み込むとともに、
   前記ダイスを、線材方向に移動させて金属線材の突合せ端部同士を線材方向に圧接する金属線材の突合せ端部同士の圧接部分のバリ取り方法であって、
   前記複数のダイス片のうち、前記第一Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片を、第一ダイス片組に設定するとともに、前記第二Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片を、第二ダイス片組に設定し、
   金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接と同時に、該圧接により金属線材の外周に生じたバリを、前記第一ダイス片組の線材方向の間と、前記第二ダイス片組の線材方向の間との双方の間に挟み込み、
   金属線材の突合せ端部同士の線材方向の圧接後に、前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち少なくとも一方の側を、他方の側に対して線材方向に沿って相対移動させてバリを除去する
   金属線材同士の圧接およびバリ取り方法。
8. 前記相対移動させる工程において、前記第一Ｖブロックと前記第二Ｖブロックとを線材方向において互いに異なる方向に移動させた
   請求項７に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り方法。
9. 前記第一Ｖブロックおよび前記第二Ｖブロックのうち、線材方向へ移動する少なくとも一方のＶブロックを、移動Ｖブロックに設定するとともに、前記第一ダイス片組および前記第二ダイス片組のうち、前記移動Ｖブロックに嵌め込まれるダイス片組を移動ダイス片組に設定し、
   前記移動ダイス片組のうち、金属線材の突合せ端部に対して前記移動Ｖブロックの線材方向に沿った移動方向の下流側に配置したダイス片を下流側移動ダイス片に設定するとともに、上流側に配置したダイス片を上流側移動ダイス片に設定し、
   前記移動Ｖブロックは、該移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記下流側移動ダイス片を前記上流側移動ダイス片よりも金属線材側へ弱い押圧力で押圧する
   請求項７、又は、８に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り方法。
10. 前記移動Ｖブロックは、該移動Ｖブロックが線材方向へ移動する間、前記直交方向において前記上流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧するとともに、前記下流側移動ダイス片を金属線材側へ押圧しない
    請求項９に記載の金属線材同士の圧接およびバリ取り方法。

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