JPH04367381A - 並接部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の薄板が幅方向に
接合された並接部材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばＴＶのブラウン管内で
シャドウマスクを支えるために、支持ばねが使用されて
おり、この支持ばねとしては、並接バイメタルやトリメ
タルの様に、熱膨張率が異なる異種材料の薄板を幅方向
に接合したものが使用されている（特開平１−２７１０
７９号公報参照）。

【０００３】そして、この支持ばねを製造する場合には
、図６に示す様に、例えばＳＵＳ３０４からなる薄板Ｐ
１と、インバー（３６Ｎｉ−Ｆｅ（低熱膨張合金））か
らなる薄板Ｐ２と、ＳＵＳ３０４からなる薄板Ｐ３とを
、幅方向にその側端部を接触させて配置し、例えば８０
０〜９００℃の温度範囲で、Ｔｉｇ溶接，レーザ溶接，
電子ビーム溶接等によって接合していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な溶接方法では、溶接時の入熱が大きいために、加熱部
と加熱部以外との温度差が大きくなり過ぎるので、薄板
Ｐ１〜Ｐ３が変形することによる形状不良が発生し易い
という問題があった。

【０００５】また、上記溶接方法では、その接合部に必
ずビードＰ４が残るので、このビードＰ４を研磨して除
去する作業が必要であるという問題があった。本発明は
、上記課題を解決するためになされ、薄板を幅方向に接
合する場合に、形状不良が生ずることなく、しかも溶接
のビードが残ることのない並接部材及びその製造方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの請求項１の発明は、複数の薄板が幅方向に接合され
た並接部材において、前記複数の薄板のうち隣合う薄板
の各接合側端部に、該薄板の幅方向に伸びて両薄板の厚
さ方向への移動を互いに抑止する嵌合部を設けるととも
に、前記接合側端部が拡散接合によって接合されたこと
を特徴とする並接部材を要旨とする。

【０００７】請求項２の発明は、前記複数の薄板うち少
なくとも隣合う薄板が、熱膨張率の異なる薄板であるこ
とを特徴とする請求項１記載の並接部材を要旨とする。 請求項３の発明は、複数の薄板を幅方向に接合して並接
部材を製造する方法において、前記複数の薄板のうち隣
合う薄板の各接合側端部に互いの厚さ方向への移動を抑
止する嵌合部を設け、前記複数の薄板を幅方向に押圧し
て前記嵌合部を接触させて、前記複数の薄板の最も低い
再結晶温度以上で非酸化性雰囲気中にて加熱し、その後
非酸化性雰囲気中にて冷却することを特徴とする並接部
材の製造方法を要旨とする。

【０００８】請求項４の発明は、前記複数の薄板を幅方
向に押圧して一体にした状態で、該複数の薄板をその長
手方向に移動させて加熱することを特徴とする請求項３
記載並接部材の製造方法を要旨とする。

【０００９】請求項５の発明は、前記並接部材の冷却の
後に、ローラーレベラーにて残留応力を除去することを
特徴とする請求項３又は請求項４記載の並接部材の製造
方法を要旨とする。請求項６の発明は、複数の薄板を幅
方向に接合して並接部材を製造する方法において、前記
複数の薄板の接合側端部に互いの厚さ方向への移動を抑
止する嵌合部を設け、該嵌合部の近傍にろう材を配置す
るとともに幅方向に押圧し、非酸化性雰囲気中にて前記
ろう材の溶融温度で加熱し、その後非酸化性雰囲気中に
て冷却することを特徴とする並接部材の製造方法を要旨
とする。

【００１０】請求項７の発明は、前記非酸化性雰囲気中
で冷却した後に、冷延ローラにて冷間圧延することを特
徴とする前記請求項３又は請求項６記載の並接部材の製
造方法を要旨とする。ここで、前記薄板の種類としては
、例えばＳＵＳ３０４の様なステンレスや、インバーの
様な低熱膨張合金等が考えられる。また、薄板の厚さと
しては、０．５ｍｍ以上を採用できるが、特に１ｍｍ以
上が好ましい。尚、所望の板厚が０．５ｍｍ以下の場合
には、形成された並接部材を圧延することによって、０
．５ｍｍ以下の厚さの薄板を得ることができる。

【００１１】前記嵌合部の構造としては、例えば隣接す
る一方の薄板の接合側端部の中央に、滑らかなカーブ状
或は階段状の凸部が形成され、他方の薄板の接合側端部
の中央には、上記凸部に対応して滑らかなカーブ状或は
階段状の凹部が形成されているものが、薄板のずれを防
止できるで好ましい。

【００１２】前記薄板を両側から押圧する手段としては
、複数の薄板の外側に配置された例えばサイドガイドロ
ーラを採用でき、その押圧力としては、例えば５〜２０
ｋｇｆの範囲が好ましく、そのうち例えば１０ｋｇｆ等
を採用できる。前記加熱方法としては、例えば高周波加
熱や、通常の電気炉の加熱等が考えられる。その加熱温
度としては、使用する薄板やろう材によって異なるが、
例えばろう材を使用しない高周波加熱による場合には、
３００〜１０００℃の範囲が好ましい。

【００１３】前記非酸化性雰囲気としては、例えば窒素
，アルゴン等の不活性気体の雰囲気，水素等の還元雰囲
気，真空や低圧の雰囲気等が考えられる。また、冷間圧
延に使用されるローラとしては、円筒形のローラ，凸状
或は凹状のクラウンローラを、薄板の接合状況に応じて
使用することができる。

【００１４】前記ろう材としては、銀ろうやアルミろう
の様な通常のろう材を使用することができ、更に溶湯超
急冷薄帯の様な箔状のろう材や、粉末ペースト等を使用
することもできる。

【００１５】

【作用】請求項１の発明では、隣合う薄板の接合側端部
に設けられた嵌合部及びその嵌合部での拡散接合によっ
て、薄板が強固に接合される。特にこの様な並接部材は
、熱膨張率の異なる異種の薄板から構成された場合でも
、その接合は強固である。

【００１６】請求項３の発明では、複数の薄板が幅方向
に押圧されるので、隣合う薄板の各接合側端部に設けら
れた嵌合部が嵌り合って、互いの厚さ方向への移動が抑
止される。そして、この状態で、所定の最も低い再結晶
温度以上で非酸化性雰囲気中にて加熱することによって
、薄板は酸化することなく拡散接合され、その後非酸化
性雰囲気中にて冷却することによって、冷却時の酸化が
防止される。

【００１７】特に、複数の薄板を幅方向に押圧して一体
にした状態で、長手方向に移動させて加熱する場合には
、容易に製造工程の連続化が実現できる。更に、並接部
材の冷却の後に、ローラーレベラーにて残留応力を除去
することによって、より良質の並接部材を製造すること
が可能である。

【００１８】請求項６の発明は、複数の薄板の接合側端
部近傍にろう材を配置するとともに幅方向に押圧し、非
酸化性雰囲気中にてろう材の溶融温度で加熱するので、
低い温度で薄板が酸化することなく容易にその接合が行
われる。また、その後非酸化性雰囲気中にて冷却するの
で、冷却時の酸化が防止される。

【００１９】尚、非酸化性雰囲気中で冷却した後に、冷
延ローラにて冷間圧延することによって、非常に薄い並
接部材を容易に製造することが可能となる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、好
適な実施例に基づいて説明する。第１実施例の例えば支
持ばね等に使用される並接部材の製造方法は、図１に示
す様に、以下の工程より成り立っている。尚、この並接
部材１は、図２に分解して示す様に、３枚の薄板３，４
，５を幅方向に接合したものであるが、説明上各方向の
縮尺は変更してある。

【００２１】（■：嵌合部加工工程）接合する３枚の薄
板のうち、中央の薄板（中央薄板と称す）４は低熱膨張
合金のインバー（３６Ｎｉ−Ｆｅ）からなり、厚さ１ｍ
ｍ，幅３０ｍｍの板材である。そしてその両側端部には
、バイト等を使用した切削加工によって、幅方向外側に
略半円形に滑らかに突出する高さ０．５ｍｍの嵌合凸部
６，７が形成されている。

【００２２】一方、中央薄板４の両側に配置された２枚
の薄板（右及び左側薄板と称す）３，５は、ＳＵＳ３０
４のステンレスからなり、厚さ１ｍｍ，幅２０ｍｍの板
材である。そして、その内側の側端部には、前記と同様
にバイトによる切削加工によって、幅方向外側に略半円
形に滑らかに窪んだ深さ０．５ｍｍの嵌合凹部８，９が
形成されている。尚、前記嵌合凸部６，７及び嵌合凹部
８，９の形状は、その表面が隙間なく接触する様に、互
いに対応した略半円形のカーブ形状とされている。

【００２３】（■：薄板押圧送り工程）次に、前記薄板
３，４，５を、図３に示す様に、その嵌合凸部６，７と
嵌合凹部８，９とを嵌め合った状態にして、搬送ローラ
１１の上に載せる。それとともに、搬送経路の両側に配
置されたサイドガイドローラ１３を用いて、薄板３，４
，５を外側から中央側に向けて１０ｋｇｆの力で押圧す
る。そして、その状態で、薄板３，４，５を矢印Ａ方向
に搬送して高周波加熱炉１５に送る。

【００２４】（■：加熱工程）この高周波加熱炉１５で
は、薄板３，４，５を、非酸化性ガスであるアルゴンガ
スの雰囲気中にて、９００℃に３分間保つ。それによっ
て、嵌合凸部６，７と嵌合凹部８，９との拡散接合が行
われて、強固に接合された並接部材１が形成される。

【００２５】（■：冷却工程）次に、この様にして接合
された並接部材１は、冷却部１７に送られ、アルゴンガ
ス雰囲気にて、常温で５分間冷却される。 （■：応力除去工程）更に、形成された並接部材１には
、まだ若干の残留応力、即ち接合時の熱膨張率の差によ
り発生した残留応力があり、この残留応力を除去するた
めに、図示しないローラーレベラーを用いて矯正する。

【００２６】（■：圧延工程）こうして得られた優れた
複合材である並接部材１のうち、より薄肉の例えば０．
５ｍｍ以下の並接部材１が要求される場合には、冷間圧
延等によって薄くすることが可能である。尚、並接部材
１の曲がり具合いや膨らみ具合い等によっては、圧延ロ
ーラとして、周知の凸クラウンローラや凹クラウンロー
ラを使用することが望ましい。

【００２７】この様に、本実施例では、略半円形の嵌合
凸部６，７及び嵌合凹部８，９を嵌め合って、両側から
サイドガイドローラ１３で押圧して一体に保つので、中
央薄板４或は左右の側薄板３，５が上方に浮き上ったり
ずれたりすることがない。よって高周波加熱炉１５内で
加熱が行われると、この嵌合凸部６，７及び嵌合凹部８
，９部位で拡散接合が起こり、それによって薄板３，４
，５がその側端部で強固に接合されることになる。

【００２８】また形成された並接部材１は、従来の溶接
時の様に、過大な加熱によって変形が生じることもなく
、また溶接のビードも発生しないので、ビードを除去す
る作業が不要になるという大きな特長がある。次に、第
２実施例について、図４に基づいて説明する。

【００２９】図４に示す様に、この実施例の並接部材２
０は、前記第１実施例の並接部材１とその嵌合する側端
部の形状が異なる。尚、製造方法は、前記実施例と同様
であるので説明は省略する。つまり、本実施例の並接部
材２０では、左側薄板２１の右側の側端部の上半分に、
断面長方形の嵌合凹部２２が形成されている。また、中
央薄板２４の左側の側端部の上半分には、前記左側薄板
２１の嵌合凹部２２に対応した形状の嵌合凸部２６が形
成され、一方、右側の側端部の上半分には、断面長方形
の嵌合凹部２７が形成されている。更に右側薄板２８の
左側の側端部の上半分には、前記中央薄板２４の嵌合凹
部２７に対応した形状の嵌合凸部２９が形成されている
。

【００３０】つまり、本実施例では、各々の薄板２１，
２４，２８の接合側端部が階段状になっており、それら
が嵌合することによって、接合時における互いの上方へ
浮き上がりを抑止する様に働くものである。この実施例
でも前記第１実施例と同様な効果を奏するが、本実施例
は接合部分の形状が直線状であるので、その加工が容易
であるという利点があり、特に板材の肉厚が薄い場合に
加工が容易である。

【００３１】次に、第３実施例について、図５に基づい
て説明する。図５に示す様に、この実施例の並接部材３
０は、接合部分の形状は前記第１実施例と同様に略半円
形であるが、接合方法が薄板同士が直接に接触した拡散
接合ではなく、例えば銀ろう等のろう材３２による接合
である点が大きく異なる。また、嵌合部分の凹凸の向き
が第１実施例と逆である。

【００３２】つまり、中央薄板３４の両側に嵌合凹部３
５，３６が形成され、左右の側薄板３７，３８の内側の
側端部に嵌合凸部４０，４１が形成されている。また、
この嵌合凹部３５，３６と嵌合凸部４０，４１との間に
、薄膜のろう材３２の層が挟まれて形成されており、こ
のろう材３２によって３枚の薄板３４，３７，３８が接
合されている。

【００３３】そして、この並接部材３０の製造時には、
予めろう材３２の箔を嵌合凸部３５，３６と嵌合凹部４
０，４１の間に挟んで、そのまま高周波加熱炉内で加熱
することによって接合を行なう。尚、上記の様にろう材
３２の箔を挟んで使用する以外にも、例えば嵌合部分の
近傍に、単にろう材３２を配置して接合を行なってもよ
い。

【００３４】この様に、本実施例では、ろう材３２によ
って薄板３４，３７，３８が接合されて並接部材３０が
形成されるので、通常、加熱時の温度をそれほど上げる
必要がないという利点がある。以上本発明の実施例を説
明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々なる態様にて
実現することができることはいうまでもない。

【００３５】

【発明の効果】上述した様に、請求項１の発明では、隣
合う薄板の接合側端部に設けられた嵌合部及びその嵌合
部での拡散接合によって、薄板が強固に接合されるので
、その薄板を大きな力がかかる部位に使用しても破損す
ることがない。特に、熱膨張率の異なる異種の薄板の場
合でも、その接合は強固であるので、並接バイメタルや
トリメタル等に好適に応用できる。

【００３６】請求項３の発明では、隣合う薄板の各接合
側端部に嵌合部が形成されてされているので、製造時に
幅方向に押圧されても上下方向にたわんだりずれたりす
ることがない。また、非酸化性雰囲気中にて加熱及び冷
却を行なうので、薄板は酸化することなく拡散接合され
、強固な並接部材となる。

【００３７】特に、薄板を長手方向に移動させて加熱す
ると、一連の加工が連続してできるので好適であり、更
に、並接部材の冷却の後に、ローラーレベラーにて残留
応力を除去することができる。請求項６の発明では、複
数の薄板の接合に、接合側端部の嵌合部の近傍に配置し
たろう材を使用するので、加熱温度が低く済むという利
点がある。

【００３８】尚、冷却した後に冷延ローラにて冷間圧延
することによって、非常に薄い並接部材を容易に製造す
ることができる。更に、上述した発明は、従来の様な溶
接による薄板の接合ではないので、溶接時の加熱による
薄板の変形が発生することがなく、また溶接時にビード
が発生しないので、ビードを除去する工程を必要としな
いという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　第１実施例の製造工程を示す説明図である
。

【図２】　　第１実施例の並接部材を分解して示す斜視
図である。

【図３】　　第１実施例の製造装置を示す説明図である
。

【図４】　　第２実施例の並接部材を分解して示す斜視
図である。

【図５】　　第３実施例の並接部材を分解して示す斜視
図である。

【図６】　　従来技術を示す説明図である。

【符号の説明】

１，２０，３０…並接部材 ３，４，５，２１，２４，２８，３４，３７，３８…薄
板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の薄板が幅方向に接合された並接
   部材において、前記複数の薄板のうち隣合う薄板の各接
   合側端部に、該薄板の幅方向に伸びて両薄板の厚さ方向
   への移動を互いに抑止する嵌合部を設けるとともに、前
   記接合側端部が拡散接合によって接合されたことを特徴
   とする並接部材。
2. 【請求項２】　　前記複数の薄板うち少なくとも隣合う
   薄板が、熱膨張率の異なる薄板であることを特徴とする
   請求項１記載の並接部材。
3. 【請求項３】　　複数の薄板を幅方向に接合して並接部
   材を製造する方法において、前記複数の薄板のうち隣合
   う薄板の各接合側端部に互いの厚さ方向への移動を抑止
   する嵌合部を設け、前記複数の薄板を幅方向に押圧して
   前記嵌合部を接触させて、前記複数の薄板の最も低い再
   結晶温度以上で非酸化性雰囲気中にて加熱し、その後非
   酸化性雰囲気中にて冷却することを特徴とする並接部材
   の製造方法。
4. 【請求項４】　　前記複数の薄板を幅方向に押圧して一
   体にした状態で、該複数の薄板をその長手方向に移動さ
   せて加熱することを特徴とする請求項３の並接部材の製
   造方法。
5. 【請求項５】　　前記並接部材の冷却の後に、ローラー
   レベラーにて残留応力を除去することを特徴とする請求
   項３又は請求項４記載の並接部材の製造方法。
6. 【請求項６】　　複数の薄板を幅方向に接合して並接部
   材を製造する方法において、前記複数の薄板の接合側端
   部に互いの厚さ方向への移動を抑止する嵌合部を設け、
   該嵌合部の近傍にろう材を配置するとともに幅方向に押
   圧し、非酸化性雰囲気中にて前記ろう材の溶融温度で加
   熱し、その後非酸化性雰囲気中にて冷却することを特徴
   とする並接部材の製造方法。
7. 【請求項７】　　前記非酸化性雰囲気中で冷却した後に
   、冷延ローラにて冷間圧延することを特徴とする前記請
   求項３又は請求項６記載の並接部材の製造方法。