JPH08126967A - 圧着治具、圧着方法、及び圧着治具の設計方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークに対する加圧力の分布をより均一にで
きるとともに、ワークに対する加圧力の分布のばらつき
の程度を制御できる圧着治具、圧着方法及び圧着治具の
設計方法を提供する。 【構成】 第１の押さえ板、ワーク、第２の押さえ板、
及び加圧板をこの順に重ね合わせて支持部材上に配し、
支持部材と加圧板の間隙に一対の楔を圧入してワークを
圧着する圧着治具において、加圧板を略直方体状に形成
し、楔の加圧板と接する面を、加圧板に対して平行な平
面状に形成し、楔の支持部材と接する面を、加圧板に対
して傾斜角βを有する平面状に形成し、支持部材の楔と
接する面の両端部に、楔の形状に対応するように、傾斜
角βの傾斜面を形成する。そして、ｔａｎ（ρ₁−β）
＋ｔａｎρ₂＞０（ただし、βは楔の傾斜角、ρ₁は楔と
支持部材との摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角。）
なる条件を満たすようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、楔を用いてワークを圧
着する圧着治具、圧着方法、及び圧着治具の設計方法に
関し、特に磁気ヘッドの製造に好適な圧着治具、圧着方
法、及び圧着治具の設計方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧着治具は、一対の被圧着体から成るワ
ークを圧着して接合するための治具であり、具体的に
は、例えば、磁気ヘッドに用いられる磁気コアの作製に
おいて、一対の磁気コア半体を磁気ギャップを介して圧
着する際に用いられる圧着治具（以下、磁気ヘッド用圧
着治具という。）が挙げられる。

【０００３】上記圧着治具としては、板ばねやリングバ
ネのような弾性体を用いたもの、すなわち、弾性体、押
さえ板、ワークをこの順に配して、弾性体により押さえ
板を介してワークに圧力を加えてワークを圧着するもの
が一般に使用されている。

【０００４】このような圧着治具は、例えば、図１７に
示すように、圧着される一対の被圧着体２２ａ、２２ｂ
から成るワーク２２を挟み込む第１の押さえ板２３及び
第２の押さえ板２４と、第２の押さえ板２４に対して圧
力を作用させる板ばね２５と、平行に対向する第１の支
持面２１ａと第２の支持面２１ｂを有する略コ字型形状
の支持部材２１と、支持部材２１の第２の支持面２１ｂ
を貫通するネジである押しコマ２６とから成る。ここ
で、第２の押さえ板２４の板ばね２５と接する面は、板
ばね２５の両端を支持するとともに、板ばね２５にたわ
みを生じさせるために、略コ字状の溝２４ａが形成され
て成る。

【０００５】そして、上記圧着治具でワーク２２を圧着
する際は、第１の押さえ板２３、ワーク２２、第２の押
さえ板２４、及び板ばね２５をこの順に重ね合わせ、こ
れらを支持部材２１の第１の支持面２１ａと第２の支持
面２１ｂの間に、第１の押さえ板２３と支持部材２１の
第１の支持面２１ａとが接するように配して、押しコマ
２６によって板ばね２５の中央に集中荷重を加える。こ
れにより板ばね２５がたわみ、この反力によって第２の
押さえ板２４を介してワーク２２に圧力が加わりワーク
２２が圧着される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような圧着治具
について、有限要素解析によってワークに対する加圧力
の分布を求めると、ワークに対する加圧力の分布が不均
一であることが分かる。すなわち、上述のような圧着治
具は、板バネやリングバネを使用して押さえ板に集中荷
重を与える構造を有しているため、ワークに対して加圧
力が不均一に分布してしまう。

【０００７】そして、ワークに対する加圧力の分布が均
一でない圧着治具でワークを圧着すると、ワークの圧着
部の状態にばらつきが生じてしまう。具体的には、例え
ば、磁気ヘッド用圧着治具で一対の磁気コア半体を磁気
ギャップを介して圧着して磁気コアを作製する際に、各
磁気コア半体に対する加圧力の分布のばらつきが大きい
と、磁気ギャップ長に許容範囲を超えるばらつきが生じ
てしまう。

【０００８】特に近年、磁気ヘッドの性能向上により、
磁気ギャップ長精度の向上が求められているため、磁気
ヘッド用圧着治具において、各磁気コア半体に対する加
圧力の分布を均一にすることが大きな課題となってお
り、従来の磁気ヘッド用圧着治具では、これを満足でき
ない状況にある。したがって、磁気ギャップ長精度を向
上し、磁気ヘッドの不良率を改善するために、ワークに
対する加圧力の分布を安定させた磁気ヘッド用圧着治具
の開発が望まれている。

【０００９】また、上述のように弾性体を用いてワーク
を加圧して圧着する圧着治具では、加圧力の最大値が弾
性体の耐荷重量によって規定されてしまう。したがっ
て、より高い加圧力での圧着が望まれる場合、例えば一
対の磁気コア半体を磁気ギャップを介して圧着して磁気
コアを作製する場合には、上記板ばねを用いた圧着治具
では、十分な圧力を加えることができない。

【００１０】また、磁気ヘッド用圧着治具で、一対の磁
気コア半体を磁気ギャップを介して圧着して磁気コアを
作製する際には、磁気ギャップにガラス等を用いて高温
下で圧着したり、非常に高い圧力を加えて圧着したりす
るため、磁気ヘッド用圧着治具は、高温、高加圧力に耐
えうることが望まれている。

【００１１】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、ワークに対する加圧力の
分布をより均一にできるとともに、ワークに対する加圧
力の分布のばらつきの程度を制御できる圧着治具、圧着
方法及び圧着治具の設計方法を提供することを目的とす
る。さらに本発明は、高温及び高加圧力に耐え得る圧着
治具、圧着方法、及び圧着治具の設計方法を提供するこ
とも目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る第１の圧着治具は、圧着されるワー
クを挟み込む第１の押さえ板及び第２の押さえ板と、第
２の押さえ板に対して圧力を加える加圧板と、一対の楔
と、平行に対向する第１の支持面と第２の支持面を有す
る支持部材とから成り、第１の押さえ板、ワーク、第２
の押さえ板、及び加圧板をこの順に重ね合わせ、これら
を支持部材の第１の支持面と第２の支持面の間に、第１
の押さえ板が支持部材の第１の支持面に接するように配
し、支持部材の第２の支持面と加圧板の間隙の両端部に
一対の楔を圧入し、ワークを圧着する圧着治具におい
て、加圧板が略直方体状に形成され、楔の加圧板と接す
る面が、加圧板の楔と接する面に対して平行な平面状に
形成され、楔の第２の支持面と接する面が、加圧板の楔
と接する面に対して傾斜角βを有する平面状に形成さ
れ、第２の支持面の両端部に、楔の形状に対応するよう
に、加圧板の楔と接する面に対して傾斜角βの傾斜面が
形成されて成り、次式 ｔａｎ（ρ₁−β）＋ｔａｎρ₂＞０ ・・・（１−１） （ただし、βは楔の第２の支持面と接する面と、加圧板
の楔と接する面との成す角度、ρ₁は楔と支持部材との
摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角である。）なる条
件を満たすことを特徴とする。

【００１３】ここで、略直方体状に形成された加圧板と
しては、楔と加圧板とが接する部分の範囲を規定するた
めに、加圧板の楔と接する面の両端部に切り欠き部が形
成されていたり、加圧板の楔と接する面の両端部に段差
が形成されていたりしてもよい。

【００１４】また、本発明に係る第２の圧着治具は、第
１の圧着治具において、楔を圧入する際に楔に作用させ
る力Ｐ_S が、次式 Ｐ_S＝Ａ・Ｆ｛ｔａｎ（ρ₁＋β）＋ｔａｎρ₂｝／２ ・・・（１−２） （ただし、βは楔の第２の支持面と接する面と、加圧板
の楔と接する面との成す角度、ρ₁は楔と支持部材との
摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角、Ｆはワークに対
する加圧力、Ａはワークの圧着部分の面積である。）で
表されることを特徴とする。

【００１５】また、本発明に係る第３の圧着治具は、第
１又は２の圧着治具において、一方の楔と加圧板とが接
する部分の中心が、加圧板の中心と加圧板の一方に端部
との中央に位置し、且つ他方の楔と加圧板とが接する部
分の中心が、加圧板の中心と加圧板の他方の端部との中
央に位置することを特徴とする。

【００１６】また、本発明に係る第４の圧着治具は、第
１、２又は３の圧着治具において、支持部材の第１の支
持面と接する第１の押さえ板の主面が、第１の押さえ板
と支持部材の第１の支持面とが線接触するように、凸曲
面状に形成されて成ることを特徴とする。

【００１７】また、本発明に係る第５の圧着治具は、第
１、２、３又は４の圧着治具において、加圧板と接する
第２の押さえ板の主面が、第２の押さえ板と加圧板とが
線接触するように、凸曲面状に形成されて成ることを特
徴とする。

【００１８】また、本発明に係る第６の圧着治具は、第
１、２、３、４又は５の圧着治具において、ワークが、
磁気ギャップを介して接合される磁気ヘッド用の一対の
磁気コア半体であることを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係る第７の圧着治具は、第
１、２、３、４、５又は６の圧着治具において、支持部
材、押さえ板、加圧板及び楔が、セラミックス材料から
成ることを特徴とする。

【００２０】一方、本発明に係る第１の圧着方法は、第
１、２、３、４、５、６又は７の圧着治具を用いてワー
クを圧着する圧着方法において、楔を圧入する際に楔に
作用させる力Ｐ_S を、次式 Ｐ_S＝Ａ・Ｆ｛ｔａｎ（ρ₁＋β）＋ｔａｎρ₂｝／２ ・・・（１−３） （ただし、βは楔の第２の支持面と接する面と、加圧板
の楔と接する面との成す角度、ρ₁ は楔と支持部材との
摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角、Ｆはワークに対
する加圧力、Ａはワークの圧着部分の面積である。）か
ら算出することを特徴とする。

【００２１】そして、本発明に係る第１の圧着治具の設
計方法は、第１、２、３、４、５、６又は７の圧着治具
の仕様を決定する圧着治具の設計方法において、楔と加
圧板が接する面に、等分布荷重が作用する２次元問題を
設定し、上記２次元問題に対する境界条件をフーリエ級
数で表現することにより、応力関数の一般解を求め、こ
の一般解を用いて、圧着治具の仕様を決定することを特
徴とする。

【００２２】また、本発明に係る第２の圧着治具の設計
方法は、第１の圧着治具の設計方法において、前記一般
解が、ｘ軸が支持部材と第１の押さえ板の境界線と一致
し、ｙ軸が支持部材の中心軸と一致し、原点がｘ軸とｙ
軸の交点である直交座標系（ｘ，ｙ）において、次式、

【００２３】

【数２】

【００２４】（ただし、数２において、σ_y はワークの
圧着面に作用する垂直応力であり、ａは加圧板の中心か
ら加圧板と楔とが接する部分の始端までの長さであり、
ｂは加圧板の中心から加圧板と楔とが接する部分の終端
までの長さであり、ｃは第１の押さえ板、ワーク、第２
の押さえ板及び加圧板の厚みの合計であり、ｌは支持部
材の中心から端部までの長さであり、ｑは加圧板と楔と
が接する面に作用する等分布荷重である。）で表される
ことを特徴とする。

【００２５】

【作用】本発明の圧着治具では、楔を使用して押さえ板
に荷重を与える構造を有しているため、押さえ板の広い
範囲にわたって荷重が与えられ、ワークに対してより均
一に圧力を加えることができるとともに、耐荷重量の制
約がある板ばね等の弾性体を用いる必要がないため、ワ
ークに対して高い加圧力を作用させることができる。特
に、本発明の圧着治具では、楔の形状に対応した傾斜部
分を支持部材の第２の支持面側に形成し、加圧板の形状
を略直方体としているため、ワークに対する加圧力がよ
り均一なものとなる。

【００２６】また、本発明の圧着治具では、式（１−
１）の条件を満たしているため、ワークを圧着する際
に、常温状態であっても、熱応力が発生するような高温
状態であっても、楔が緩むことがない。さらに、楔を圧
入する際に楔に作用させる力を、式（１−２）から算出
できるため、所望するワークに対する加圧力を得るため
に必要な、楔を圧入する際に楔に作用させる力Ｐ_S を容
易に知ることができる。

【００２７】また、本発明の圧着治具では、楔と加圧板
とが接する部分の中心が、加圧板の中心と加圧板の端部
との中央に位置するため、ワークに対する加圧力の分布
がより均一になる。

【００２８】また、本発明の圧着治具では、支持部材の
第１の支持面と接する第１の押さえ板の主面を、凸曲面
状に形成することにより、第１の押さえ板と支持部材の
第１の支持面とが線接触する。したがって、第１の押さ
え板と支持部材の第１の支持面との接触部分が少なくな
るため、第１の押さえ板及び支持部材の形状に多少のば
らつきがあっても、このばらつきがワークの圧着状態に
与える影響は小さなものとなる。

【００２９】また、本発明の圧着治具では、加圧板と接
する第２の押さえ板の主面を、凸曲面状に形成すること
により、第２の押さえ板と加圧板とが線接触する。した
がって、第２の押さえ板と加圧板との接触部分が少なく
なるため、第２の押さえ板及び加圧板の形状に多少のば
らつきがあっても、このばらつきがワークの圧着状態に
与える影響は小さなものとなる。

【００３０】そして、本発明の圧着方法によれば、楔を
使用して押さえ板に荷重を与えるので、押さえ板の広い
範囲にわたって荷重が与えられ、ワークに対してより均
一に圧力を加えることができる。また、本発明の圧着方
法によれば、楔を圧入する際に楔に作用させる力を、式
（１−３）から算出するため、所望する加圧力でワーク
を圧着することができる。

【００３１】そして、本発明の圧着治具の設計方法で
は、数２に示すような応力関数の一般解により、ワーク
の圧着面に作用する垂直応力の分布を容易且つ正確に知
ることができるので、ワークに対する加圧力の分布のば
らつきの程度を自由に設定できる。したがって、磁気ヘ
ッド用圧着治具のように、ワークに対する加圧力の分布
をより均一にすることが求められる場合でも、ワークに
対する加圧力の分布のばらつきが許容範囲内となるよう
に圧着治具の仕様を容易に決定することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００３３】（１）圧着治具の構成 本実施例の圧着治具は、一対の被圧着体から成るワーク
を、これら被圧着体の圧着面同士が接するように配し、
前記圧着面に加圧力を発生させて、ワークを圧着するも
のである。ここで、ワークとしては、具体的には、例え
ば、ガラス等から成る磁気ギャップを介して接合される
一対の磁気コア半体が挙げられる。

【００３４】上記圧着治具は、図１に示すように、圧着
されるワーク５を挟み込む第１の押さえ板４ａ及び第２
の押さえ板４ｂと、第２の押さえ板４ｂに対して圧力を
加える加圧板３と、一対の楔２と、平行に対向する第１
の支持面１ａと第２の支持面１ｂを有する支持部材１と
から成る。ここで、これら押さえ板４ａ、４ｂ、加圧板
３、楔２及び支持部材１は、例えば、アルミナ等のセラ
ミック材料を用いて形成される。このようなセラミック
ス材料は、高温、高圧に耐えることができるため、融着
炉内のような高温下や、高い圧力を加えた場合にも、耐
えることができ、圧着治具の材料として非常に好適であ
る。

【００３５】そして、上記圧着治具６でワーク５を圧着
する際は、第１の押さえ板４ａ、ワーク５、第２の押さ
え板４ｂ、及び加圧板３をこの順に重ね合わせ、これら
を支持部材１の第１の支持面１ａと第２の支持面１ｂの
間に、第１の押さえ板４ａが支持部材１の第１の支持面
１ａに接するように配し、支持部材１の第２の支持面１
ｂと加圧板３の間隙の両端部に一対の楔２を圧入する。
これにより、ワーク５の圧着面５ａに加圧力が発生し、
ワーク５が圧着される。

【００３６】ここで、上記加圧板３は、略直方体状に形
成されて成る。そして、上記楔２は、加圧板３と接する
主面が、加圧板３の楔２と接する主面に対して平行な平
面状に形成され、支持部材１の第２の支持面１ｂと接す
る面が、加圧板３の楔２と接する主面に対して傾斜角を
有する平面状に形成されて成る。また、上記支持部材１
の第２の支持面１ｂは、楔２の形状に対応するように、
加圧板３の楔２と接する主面に対して傾斜角を有する傾
斜面が、両端部に形成されて成る。

【００３７】上記圧着治具６において、ワーク５に対す
る加圧力の分布をより均一にするためには、支持部材１
の第２の支持面１ｂ及び楔２の上記傾斜角をできるだけ
少なくして、加圧板３に対して加圧力が均一に作用する
ようにすることが好ましい。すなわち、楔２の傾斜角を
できるだけ小さくし、支持部材１の第２の支持面と楔２
との接触範囲が可能な限り大きくなるようにすれば、加
圧分布をより均一にすることができる。

【００３８】また、上記加圧板３及び押さえ板４ａ、４
ｂの幅は、支持部材１の幅を越えないように形成され
る。そして、上記圧着治具では、ワーク５に対する加圧
力の分布を均一にするために、ワーク５が押さえ板４
ａ、４ｂからはみ出ないようにすることが好ましい。し
たがって、ワーク５の長さは、押さえ板４ａ、４ｂと同
じ長さ、又はそれ以下にすることが好ましい。

【００３９】上記圧着治具６でワーク５を圧着する際
は、例えば、図２に示すような、左右に自由にスライド
可能なステージ１０と、シリンダー１１と、押し込みロ
ッド１２と、バルブ１３と、ストッパー１４と、レギュ
レーター１５とから成る加圧装置によって楔を圧入す
る。すなわち、一方の楔２と押し込みロッド１２とが当
接し、他方の楔２とストッパー１４とが当接するよう
に、ステージ１０上に上記圧着治具６を配し、バルブ１
３を操作することによって、シリンダー１１と連動する
押し込みロッド１２をスライドさせて、楔２を圧入す
る。これにより、ワーク５の圧着面５ａに加圧力が発生
し、ワーク５が圧着される。ここで、楔２を押し込む際
の圧力は、レギュレーター１５を操作して設定する。

【００４０】（２）圧着治具の解析１ つぎに、上記圧着治具６の加圧力等の解析について説明
する。なお、以下の説明では、支持部材１の第２の支持
面１ｂと接する楔２の主面、すなわち楔２と接する加圧
板３の主面に対して傾斜角を有する面を傾斜面と呼び、
被圧着体が圧着される圧着面５ａの断面積をワーク圧着
断面積と呼び、被圧着体が圧着される圧着面５ａにかか
る力をワーク圧着力と呼び、被圧着体が圧着される圧着
面５ａにかかる単位面積当たりの力をワーク圧着加圧力
と呼ぶ。

【００４１】（２−１）加圧力の解析 まず、図３を参照しながら、楔２を圧入する際の加圧力
について解析する。なお、図３は、一方の楔２の近傍を
拡大して示す解析モデル図であり、支持部材１と加圧板
３の間に楔２を圧入した状態を示している。

【００４２】楔２を圧入する際、楔２を圧入する方向に
作用させる力を次第に大きくしていくと、はじめのうち
は楔２は動かないが、一定の大きさを越えると楔２は動
きだして、楔２からワーク５に対しての荷重が増加し始
める。このとき、楔２が動き始める寸前の状態におけ
る、楔２を圧入する方向に作用させる力をＰ、ワーク５
にかかっている荷重をＱとすると、傾斜面に平行な力の
成分は、 （Ｐ−ｆ₂ −ｆ₃ ）ｃｏｓβ−Ｑｓｉｎβ−ｆ₁ ＝０ ・・・（２−１） を満足しなければならない。ここで、ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃
は楔２に作用する最大静止摩擦力であり、ｆ₁ は支持部
材１と接する楔２の側面、ｆ₂ は加圧板３と接する楔２
の側面、ｆ₃ は楔２の下面に作用する最大静止摩擦力で
ある。

【００４３】そして、傾斜面に及ぼす垂直力をＮとし、
楔２の荷重をＷとし、ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃ に対応する静止
摩擦係数をそれぞれμ₁ 、μ₂ 、μ₃ とすれば、 ｆ₁ ＝μ₁ Ｎ ・・・（２−２） ｆ₂ ＝μ₂ Ｑ ・・・（２−３） ｆ₃ ＝μ₃ Ｗ ・・・（２−４） Ｎ＝（Ｐ−ｆ₂ −ｆ₃ ）ｓｉｎβ＋Ｑｃｏｓβ ・・・（２−５） の関係があり、式（２−１）〜式（２−５）より、 Ｐ＝Ｑ［｛（ｓｉｎβ＋μ₁ｃｏｓβ）／（ｃｏｓβ−μ₁ｓｉｎβ）｝ ＋μ₂］＋μ₃Ｗ ・・・（２−６） となる。

【００４４】ここで、μ₁ 、μ₂ 、μ₃ の代わりに摩擦
角ρ₁ 、ρ₂ 、ρ₃ を使用すれば、μ₁ ＝ｔａｎρ₁ 、
μ₂ ＝ｔａｎρ₂ 、μ₃ ＝ｔａｎρ₃ であるから、 Ｐ＝Ｂ₁ ・Ｑ＋Ｗ・ｔａｎρ₃ ・・・（２−７） となる。ここで、 Ｂ₁ ＝ｔａｎ（ρ₁ ＋β）＋ｔａｎρ₂ ・・・（２−８） である。

【００４５】ところで、本モデルは楔２の片側だけを考
えているため、ワーク圧着加圧力をＦ、そのワーク圧着
断面積をＡとした場合、 Ｆ＝２Ｑ／Ａ ・・・（２−９） である。そして、式（２−７）において右辺第２項は第
１項に比較して十分に小さいので第２項を無視した上
で、式（２−７）をＦを用いて表すと、 Ｐ＝Ａ・Ｂ₁ ・Ｆ／２ ・・・（２−１０） となる。

【００４６】したがって、式（２−１０）より、Ｂ₁ ＜
１のとき、楔２への作用力Ｐがワーク５に対し拡大作用
し、Ｂ₁ ＝１のとき、楔２への作用力Ｐがワーク５に対
しそのまま作用し、Ｂ₁ ＞１のとき、楔２への作用力Ｐ
がワーク５に対し縮小作用する。すなわち、楔２を用い
た圧着治具６で作用力を拡大させる条件は Ｂ₁ ＜１ ・・・（２−１１） である。また、一方の楔２に作用する力Ｐの拡大率をＫ
とすると、Ｋは、 Ｋ＝１／Ｂ₁ ・・・（２−１２） と表される。

【００４７】ところで、加圧装置を使用すると、Ｐを一
方の楔２だけに作用させても、ストッパーによる反作用
力が働くため、実際には、両側にＰを作用させた場合と
同様に作用する。したがって、加圧装置のシリンダによ
る作用力Ｐ_S は、 Ｐ_S ＝Ｐ ・・・（２−１３） となる。そして、ワーク圧着力をＰ_W とすると、Ｐ_S の
Ｐ_W に対する拡大率Ｋ_Sは、 Ｋ_S ＝２Ｋ ・・・（２−１４） となり、 Ｐ_W ＝Ｋ_S ・Ｐ_S ・・・（２−１５） となる。

【００４８】なお、ワークの圧着面の半分に作用する力
であるＰ_W ／２は、式（２−１４）及び式（２−１５）
より、 Ｐ_W ／２＝Ｋ_S ・Ｐ_S ／２＝Ｋ・Ｐ_S である。

【００４９】（２−２）楔が緩まない条件の解析 つぎに、上記圧着治具６について、図４を参照しなが
ら、楔２が緩まない条件について解析する。なお、図４
は、一方の楔２の近傍を拡大して示す解析モデル図であ
り、支持部材１と加圧板３の間に楔２を圧入した状態を
示している。

【００５０】楔２を抜き取る際、楔２を抜き取る方向に
作用させる力を次第に大きくしていくと、はじめのうち
は楔２は動かないが、一定の大きさを越えると楔２は動
きだして、楔２からワーク５に対しての荷重が減少し始
める。このとき、楔２が動き始める寸前の状態におけ
る、楔２を抜き取る方向に作用させる力をＰ’、ワーク
５にかかっている荷重をＱとすると、傾斜面に平行な力
の成分は、 （−Ｐ’＋ｆ₂ ＋ｆ₃ ）ｃｏｓβ−Ｑｓｉｎβ＋ｆ₁ ＝０・・・（３−１） を満足しなければならない。ここで、ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃
は楔２に作用する最大静止摩擦力であり、ｆ₁ は支持部
材１と接する楔２の側面、ｆ₂ は加圧板３と接する楔２
の側面、ｆ₃ は楔２の下面に作用する最大静止摩擦力で
ある。

【００５１】そして、傾斜面に及ぼす垂直力をＮとし、
楔２の荷重をＷとし、ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃ に対応する静止
摩擦係数をそれぞれμ₁ 、μ₂ 、μ₃ とすれば、 ｆ₁ ＝μ₁ Ｎ ・・・（３−２） ｆ₂ ＝μ₂ Ｑ ・・・（３−３） ｆ₃ ＝μ₃ Ｗ ・・・（３−４） Ｎ＝（−Ｐ’＋ｆ₂ ＋ｆ₃ ）ｓｉｎβ＋Ｑｃｏｓβ ・・・（３−５） の関係があり、式（３−１）〜式（３−５）より、 Ｐ’＝Ｑ｛（μ₁ ｃｏｓβ−ｓｉｎβ）／（ｃｏｓβ＋μ₁ ｓｉｎβ） ＋μ₂ ｝＋μ₃ Ｗ ・・・（３−６） となる。

【００５２】ここで、μ₁ 、μ₂ 、μ₃ の代わりに摩擦
角ρ₁ 、ρ₂ 、ρ₃ を使用すれば、μ₁ ＝ｔａｎρ₁ 、
μ₂ ＝ｔａｎρ₂ 、μ₃ ＝ｔａｎρ₃ であるから、 Ｐ’＝Ｂ₂ ・Ｑ＋Ｗ・ｔａｎρ₃ ・・・（３−７） となる。ここで、 Ｂ₂ ＝ｔａｎ（ρ₁ −β）＋ｔａｎρ₂ ・・・（３−８） である。

【００５３】ところで、本モデルは楔２の片側だけを考
えているため、ワーク圧着加圧力をＦ、ワーク圧着断面
積をＡとした場合、 Ｆ＝２Ｑ／Ａ ・・・（３−９） である。そして、式（３−７）において右辺第２項は第
１項に比較して十分に小さいので第２項を無視した上
で、式（３−７）をＦを用いて表すと、 Ｐ’＝Ａ・Ｂ₂ ・Ｆ／２ ・・・（３−１０） となる。

【００５４】したがって、式（３−１０）より、Ｂ₂ ＞
０のとき、Ｐ’は正の値となる。すなわち、Ｂ₂ ＞０の
とき、楔２をはずすには力が必要であり、これだけの力
を加えなければ、楔２は緩まないで静止した状態とな
る。また、Ｂ₂ ＝０のとき、Ｐ’＝０となり、楔２は自
然の状態で荷重を支え、その位置にとどまった状態とな
る。そして、Ｂ₂ ＜０のとき、Ｐ’は負の値となり、自
然に楔２が緩む状態となる。

【００５５】したがって、楔２が緩まない条件はＢ₂ ＞
０、すなわち、 ｔａｎ（ρ₁ −β）＋ｔａｎρ₂ ＞０ ・・・（３−１１） であり、この条件を満たしていれば摩擦力により楔２は
静止し、自然に楔２が緩むことはない。そして、楔２を
はずすには、 Ｐ’＞Ａ・Ｂ₂ ・Ｆ／２ の条件を満たすように、楔２を抜き取る方向に作用させ
る力をＰ’を加えなければならない。

【００５６】（２−３）熱応力の解析 一対の磁気コア半体をガラス等の磁気ギャップを介して
圧着して磁気コアを作製する場合などは、常温下で圧着
治具６にワーク５をセットした後、ワーク５及び圧着治
具６を融着炉等に入れて、高温下で圧着する。このよう
に高温下で圧着する場合は、上述した常温下におけるワ
ーク圧着加圧力の他に、熱応力が作用する。そこで、こ
の熱応力について解析する。

【００５７】まず、熱応力によって生じるワーク圧着加
圧力Ｆ_N は、 Ｆ_N ＝Ｅ・（α₁ −α₂ ）・（ｔ₁ −ｔ₂ ） ・・・（４−１） である。ここで、Ｅ、α₁ 、α₂ 、ｔ₁ 、ｔ₂ は以下の
通りである。

【００５８】Ｅ ：ワーク５のヤング率 α₁ ：ワーク５（例えば接合フェライト）の線膨張係数 α₂ ：圧着治具６（例えばアルミナ）の線膨張係数 ｔ₁ ：圧着時の温度 ｔ₂ ：圧着治具６にワーク５をセットした時の温度 そして、ワーク圧着断面積をＡとすると、熱応力による
ワーク圧着力Ｐ_N は、 Ｐ_N ＝Ａ・Ｅ・（α₁ −α₂ ）・（ｔ₁ −ｔ₂ ） ・・・（４−２） となる。

【００５９】ところで、圧着治具６にワーク５をセット
したときのワーク圧着加圧力をＦとすると、圧着治具６
にワーク５をセットしたときのワーク圧着力Ｐ_W は、 Ｐ_W ＝Ａ・Ｆ ・・・（４−３） である。

【００６０】したがって、圧着時のワーク圧着力Ｐ
_U は、 Ｐ_U ＝Ｐ_W ＋Ｐ_N ・・・（４−４） となり、圧着時のワーク圧着加圧力Ｆ_U は、 Ｆ_U ＝Ｐ_U ／Ａ ・・・（４−５） となる。

【００６１】また、圧着が成される高温下において、楔
２をはずすのに必要な力Ｐ_U ’は、式（３−１）〜式
（３−１０）においてＱをＰ_U ／２に置き換えることに
より得られ、 Ｐ_U ’＝Ｂ₂ ・Ｐ_U ／２ ・・・（４−６） となる。

【００６２】したがって、式（４−６）から、楔２が緩
まない条件は、高温下においても常温状態の場合と同様
であり、Ｂ₂で決まることが分かる。また、熱応力が発
生する場合に楔２をはずすには、 Ｐ_U ’＞Ｂ₂ ・Ｐ_U ／２ ・・・（４−７） の条件を満たすように、楔２を抜き取る方向に作用させ
る力をＰ_U ’を加えなければならないことが分かる。

【００６３】（２−４）圧着治具の解析のまとめ 以上の圧着治具６の解析について、以下にまとめて説明
する。

【００６４】（２−４−１）圧着治具の楔に作用させる
力について 圧着治具６の楔２に作用させる力Ｐ_S は、ワーク圧着加
圧力をＦ、ワーク圧着断面積をＡ、楔２の傾斜角をβ、
楔２と支持部材１との摩擦角をρ₁ 、楔２と加圧板３と
の摩擦角をρ₂ とすると、 Ｐ_S ＝Ａ・Ｆ｛ｔａｎ（ρ₁ ＋β）＋ｔａｎρ₂ ｝／２ ・・・（５−１） で表される。

【００６５】したがって、Ａ、Ｆ、β、ρ₁ 、ρ₂ を決
定すれば、Ｐ_S を算出できる。すなわち、式（５−１）
より、所望するワーク圧着加圧力を得るには、どれだけ
楔２に対して力を作用させればよいかが分かる。

【００６６】（２−４−２）楔に作用させる力を拡大さ
せる条件式について 楔２への作用力をワーク圧着面に対して拡大作用させる
ための条件は、Ｂ₁ ＜１、すなわち、 ｔａｎ（ρ₁ ＋β）＋ｔａｎρ₂ ＜１ ・・・（５−２） である。そして、楔２に作用させる力をＰ_S 、その拡大
率をＫ_S 、ワーク圧着力をＰ_W とすると、これらの関係
式は、 Ｐ_W ＝Ｋ_S ・Ｐ_S ・・・（５−３） Ｋ_S ＝２／Ｂ₁ ・・・（５−４） で表される。

【００６７】したがって、楔２に作用させる力Ｐ_S が決
まっている場合に、ワーク圧着加圧力Ｆを増大させたい
場合はＫ_S を大きくすればよく、ワーク圧着加圧力Ｆを
減少させたい場合はＫ_S を小さくすればよい。すなわ
ち、Ｂ₁ を変えることによってワーク圧着加圧力を制御
できる。

【００６８】具体的には、加圧装置で楔２を圧入する際
に圧力を自由に制御できない場合、例えばシリンダーの
圧力が大きすぎて、そのままではワーク５に対して必要
以上に加圧力が作用するような場合や、シリンダーの圧
力が小さすぎて、そのままではワーク５に対して必要な
加圧力が作用しない場合に、楔２の傾斜角βを変えるこ
とにより、容易にワーク５に対して作用する加圧力を制
御できる。

【００６９】（２−４−３）楔が緩まない条件について 楔２が緩まない条件は、Ｂ₂ ＞０、すなわち、 ｔａｎ（ρ₁ −β）＋ｔａｎρ₂ ＞０ ・・・（５−５） である。なお、式（５−５）を傾斜角β（０°＜β＜９
０°）について変形すると、 β＜（ρ₁ ＋ρ₂ ） ・・・（５−６） となる。

【００７０】したがって、式（５−５）又は式（５−
６）の条件を満たせば、常温下であっても、融着炉内の
ような高温下であっても、楔２は緩むことはない。した
がって、楔２が緩むことなく加圧力を保持できるかにつ
いて、上式によって容易に確認することができる。ま
た、式（５−５）又は式（５−６）から、一旦楔２が緩
まない条件が満たされれば、その後、楔２から加圧板３
に対する加圧力が均一に作用するように楔２の傾斜角β
を小さくしても、楔２は緩まないことが確認できる。

【００７１】（２−４−４）高温下における熱応力、及
び熱応力による圧着力について 熱応力によって生じるワーク圧着加圧力Ｆ_N は、 Ｆ_N ＝Ｅ・（α₁ −α₂ ）・（ｔ₁ −ｔ₂ ） ・・・（５−７） であり、熱応力によるワーク圧着力Ｐ_N は、 Ｐ_N ＝Ａ・Ｅ・（α₁ −α₂ ）・（ｔ₁ −ｔ₂ ） ・・・（５−８） となる。ここで、Ｅ、α₁ 、α₂ 、ｔ₁ 、ｔ₂ 、Ａは以
下の通りである。

【００７２】Ｅ ：ワーク５のヤング率 α₁ ：ワーク５（例えば接合フェライト）の線膨張係数 α₂ ：圧着治具６（例えばアルミナ）の線膨張係数 ｔ₁ ：圧着時の温度（高温） ｔ₂ ：圧着治具６にワーク５をセットした時の温度（常
温） Ａ ：ワーク圧着断面積 また、常温下におけるワーク圧着加圧力をＦとすると、
常温下におけるワーク圧着力Ｐ_W は、 Ｐ_W ＝Ａ・Ｆ ・・・（５−９） であり、高温下におけるワーク圧着力Ｐ_U は、 Ｐ_U ＝Ｐ_W ＋Ｐ_N ・・・（５−１０） であり、高温下におけるワーク圧着加圧力Ｆ_U は、 Ｆ_U ＝Ｐ_U ／Ａ ・・・（５−１１） である。したがって、式（５−７）〜式（５−１１）よ
り、高温下におけるワーク圧着力およびワーク圧着加圧
力が計算できる。

【００７３】（２−４−５）常温下で楔をはずすのに必
要な力について 常温下において、楔２をはずすのに必要な力Ｐ’は、 Ｐ’＞Ａ・Ｆ・Ｂ₂ ／２ ＝Ａ・Ｆ｛ｔａｎ（ρ₁ −β）＋ｔａｎρ₂ ｝／２・・・（５−１２） である。

【００７４】また、式（５−１２）を傾斜角β（０°＜
β＜９０°）について変形すると、 β＞ρ₁ −ｔａｎ^-1｛（２Ｐ’／ＡＦ）−ｔａｎρ₂ ｝・・・（５−１３） である。したがって、楔をはずす力Ｐ’が決定された場
合には、傾斜角βを式（５−１３）を満たすように設定
すればよい。

【００７５】あるいは、式（５−１２）をＦについて変
形すると、 Ｆ＜２Ｐ’／［Ａ｛ｔａｎ（ρ₁ −β）＋ｔａｎρ₂ ）｝］ ・・・（５−１４） である。したがって、楔をはずす力Ｐ’が決定された場
合には、Ｆを式（５−１４）を満たすように設定すれば
よい。

【００７６】（２−４−６）高温下で楔をはずすのに必
要な力について 融着炉内等のような高温下において楔２をはずすのに必
要な力Ｐ_U ’は、 Ｐ_U ’＞Ｂ₂ ・Ｐ_U ／２ ・・・（５−１５） である。そして、式（５−１２）及び式（５−１５）か
ら、楔２が緩まない条件は、高温下においても常温状態
の場合と同様であり、Ｂ₂で決まることが分かる。

【００７７】（２−５）圧着治具の設計 つぎに上記解析に基づいた圧着治具の設計方法の一例に
ついて、図５に示すフローチャートを用いて具体的に説
明する。

【００７８】先ず、ステップＳＴ１において、ワークの
形状を設定する。なお、本実施例では、ワークの形状
は、５８[mm]×６．５[mm]×２．４[mm]とした。

【００７９】次に、ステップＳＴ２において、ワーク圧
着断面積Ａを求める。なお、本実施例では、Ａ＝５８[m
m]×６．５[mm]＝３７７[mm²] である。

【００８０】次に、ステップＳＴ３において、楔、加圧
板及び支持部材の材質から、楔と支持部材との摩擦角ρ
₁ 、及び楔と加圧板との摩擦角ρ₂ を設定する。なお、
本実施例では、ρ₁ ＝２０[°]、ρ₂ ＝２０[°]であ
る。

【００８１】次に、ステップＳＴ４において、式（５−
６）より、楔が緩まない条件を満たす傾斜角βの範囲を
求める。なお、本実施例では、β＜（ρ１＋ρ２）＝２
０[°]＋２０[°]＝４０[°]である。

【００８２】次に、ステップＳＴ５において、常温下に
おけるワーク圧着加圧力Ｆを設定する。なお、本実施例
では、Ｆ≦１[MPa] とした。

【００８３】次に、ステップＳＴ６において、常温下に
おける楔をはずすのに必要な力Ｐ’を設定する。なお、
本実施例では、Ｐ’≦７[kg重]とした。

【００８４】次に、ステップＳＴ７において、所定の
Ｐ’及びＦを満たすβを式（５−１３）により求め、さ
らに、このときに必要な楔に作用させる力Ｐ_S を式（５
−１）により求める。なお、本実施例では、Ｐ’＝７[k
g重]であり、このときのＦ、β及びＰ_S は表１に示す通
りである。

【００８５】

【表１】

【００８６】したがって、所望するＦを得るためには、
表１に示すようにβ及びＰ_S を設定すればよい。

【００８７】このステップＳＴ７により、所定のＦを得
るのに必要なβ及びＰ_S の値が示される。したがって、
β及びＰ_S を変えることにより所望するＦを得ることが
できる。ただし、ここまでのステップでは、所望するＦ
によってβが異なるため、Ｆによって楔及び加圧板を交
換する必要がある。そこで、楔及び加圧板を交換する必
要がないようにしたい場合は、さらに設計を続行する。
したがって、ステップＳＴ８において、設計を終了する
か、続行するかを選択する。

【００８８】そして、ステップＳＴ９において、ステッ
プ７の結果に基づいて、βの値を所望するＦの範囲の中
で最も大きいＦが得られるように設定する。そして、所
定のＦのときのＰ_S 及びＰ’を求める。ここで、Ｐ_S は
式（５−１）により求め、Ｐ’は式（５−１２）により
求める。なお、本実施例では、Ｆ≦１[MPa] であるの
で、βはＦ＝１[MPa]のときの値、すなわちβ＝２０．
０[°]とする。そして、このときのＦ、Ｐ_S 及びＰ’は
表２に示す通りである。

【００８９】

【表２】

【００９０】したがって、所望するＦを得るためには、
表２に示すようにＰ_S を設定すればよい。また、本ステ
ップＳＴ９では、必要なＰ’の値が分かるので、所望す
るＦの範囲（Ｆ≦１[MPa] ）において、Ｐ’が所定の範
囲内（本実施例ではＰ’≦７[kg重]）であるかを確認で
きる。

【００９１】このステップＳＴ９により、所定のＦを得
るのに必要なβ及びＰ_S の値が示される。ここで、βは
固定値であり、Ｐ_S だけを変えることにより所望するＦ
を得ることができる。したがって、楔及び加圧板を交換
することなく、Ｐ_S を変えるだけで所望するＦを得るこ
とができる。

【００９２】（３）圧着治具の解析２ つぎに、上記圧着治具６について、ワーク５の圧着面５
ｃに作用する垂直応力の分布について解析する。

【００９３】（３−１）垂直応力の解析 図６に示すように、上記圧着治具６に対して直交座標系
（ｘ，ｙ）の解析モデルを形成する。ここで、ｘ軸を支
持部材１と第１の押さえ板の境界線に一致させ、ｙ軸を
支持部材１の中心軸に一致させる。なお、原点はｘ軸と
ｙ軸の交点とする。

【００９４】そして、支持部材１の中心軸（ｙ軸）か
ら、支持部材１の両端までのｘ軸方向の長さをそれぞれ
ｌとする。したがって、支持部材１のｘ軸方向の長さは
２ｌとなる。また、第１の押さえ板４ａ、ワーク５、第
２の押さえ板４ｂ及び加圧板３のｙ軸方向の厚みの合計
をｃとする。

【００９５】そして、支持部材１の中心軸（ｙ軸）か
ら、それぞれの楔２と加圧板３とが接する部分の始端ま
でのｘ軸方向の長さをそれぞれａとする。また、支持部
材１の中心軸（ｙ軸）から、それぞれの楔２と加圧板３
とが接する部分の終端までのｘ軸方向の長さをそれぞれ
ｂとする。したがって、楔２と加圧板３とが接する部分
のｘ軸方向の長さはそれぞれ（ｂ−ａ）となる。

【００９６】このような圧着治具６でワーク５を圧着す
る状態、すなわち楔２を加圧装置により押し込んだ状態
は、図７に示すように、楔２と加圧板３とが接する部
分、すなわち長さ（ｂ−ａ）の部分に等分布荷重ｑが作
用し、支持部材１と第１の押さえ板４ａとが接する面
（ｙ＝０）におけるｙ方向の変位が無いという境界値問
題に置き換えることができる。

【００９７】そして、このときの応力関数をφとすると
応力関数の方程式は、

【００９８】

【数３】

【００９９】となる。

【０１００】そして、上式を満足する応力関数φは、

【０１０１】

【数４】

【０１０２】で表現される。ここで、α＝ｍπ／ｌ（ｍ
は整数）であり、Ｃ₁ 及びＣ₂ はｘ軸及びｙ軸に対する
対称性を考慮した境界条件によって決定される定数であ
る。

【０１０３】そして、これに対応する応力成分は、σ_x
をｘ軸に対する垂直断面に作用する垂直応力、σ_y をｙ
軸に対する垂直断面に作用する垂直応力、τ_xyをせん断
応力とすると、

【０１０４】

【数５】

【０１０５】である。

【０１０６】この問題を解くために、ｙ＝±ｃにおける
境界条件式をフーリエ級数で表現すると、

【０１０７】

【数６】

【０１０８】となる。

【０１０９】そして、数４、数５及び数６から定数Ｃ₁
及びＣ₂ は、

【０１１０】

【数７】

【０１１１】となる。

【０１１２】そして、数７を数４及び数５に代入する
と、ワーク５の圧着面５ｃに作用する垂直応力σ_y は次
式で表される。

【０１１３】

【数８】

【０１１４】したがって、数８に、圧着治具６の仕様条
件を入力して数値計算を行えば、ワーク５の圧着面５ｃ
に作用する垂直応力σ_y が求められる。

【０１１５】上記垂直応力の分布の解析に具体的な数値
を代入した例として、ａ＝１９[mm]、ｂ＝２９[mm]、ｌ
＝２９[mm]、ｃ＝２９．２[mm]、ｑ＝２[kg重]、及びｍ
の範囲を１〜１０として、ワークの圧着面（ｙ＝１０．
４[mm]）におけるｘ＝０〜２９[mm]の範囲の垂直応力σ
_y について数値計算を行った。

【０１１６】ここで、ｃの内訳は、ワークの厚さが４．
８[mm]、第１の押さえ板と第２の押さえ板の厚さの合計
が１６[mm]、加圧板の厚さが８．４[mm]である。また、
ｑは、ワーク圧着断面積Ａの半分であるＡ／２に作用す
る力であるＰ_W ／２を、（ｂ−ａ）で割った値、すなわ
ち支持部材の第２の支持面と楔とが接する範囲における
単位長さ当たりの荷重量値であり、次式 ｑ＝Ｐ_W ／２（ｂ−ａ） ・・・（６−１） により求めた値である。

【０１１７】上記垂直応力σ_y の数値計算の結果を表３
に示す。なお、表３ではσ_y のマイナス表示が圧縮荷重
を表している。なお、ｘ＝−２９〜０[mm]の範囲につい
ては、ｙ軸に対する対称性より同様の結果となるので数
値計算は行わなかった。

【０１１８】

【表３】

【０１１９】このように上記垂直応力の分布の解析に基
づいて、ワーク圧着面における加圧の状態を知ることが
できる。すなわち、ワークの圧着面の全体に加圧力が作
用しているか、あるいはワークの圧着面に作用する加圧
力の分布のばらつきが許容範囲内にあるか等を容易に知
ることができる。

【０１２０】（４）垂直応力の解析に基づいた圧着治具
の設計 つぎに、上記垂直応力の解析に基づいて、圧着治具の仕
様を決定する例について説明する。

【０１２１】実施例４−１ 本実施例では、上記垂直応力の解析に基づいて、ワーク
の圧着面全体に加圧力が作用するように、圧着治具の仕
様を決定する例について説明する。

【０１２２】数８から、条件式

【０１２３】

【数９】

【０１２４】を満たす場合に、ワークに対して加圧力が
作用することが分かる。したがって、圧着治具を設計す
る際は、数９を満たすように値を設定すればよい。

【０１２５】具体的には、例えば、ａ＝１９[mm]、ｂ＝
２９[mm]、ｌ＝２９[mm]、ｑ＝２[kg重]であり、ワーク
の圧着面がｙ＝１０．４[mm]、ワークの圧着範囲がｘ＝
−２９〜２９[mm]と設定されており、ｃの値を決定する
場合について考える。

【０１２６】このとき、ｃを適当な値、例えばｃ＝１
８、１９、２０、２１又は２５[mm]にして、ｘ＝０〜２
９[mm]の範囲について、垂直応力ρ_y を求める。ここ
で、ｘ＝−２９〜０[mm]の範囲については、ｙ軸に対す
る対称性より同様の結果となるので数値計算を行う必要
はない。そして、ρ_y の計算結果より、ｘ＝−２９〜２
９[mm]の全ての範囲について、数９を満たすｃを求め
る。

【０１２７】そして、実際に計算を行うと、ｃが２１[m
m]以上のときに、ｘ＝−２９〜２９[mm]の全ての範囲に
おいて、数９が満たされることが分かる。したがって、
ｃが２１[mm]以上のときには、ｘ＝−２９〜２９[mm]の
全ての範囲でワークに対して加圧力が作用し、ｃが２０
[mm]以下のときには、ワークに対して加圧力が作用しな
い部分が生じてしまうので、ｃの値は２１[mm]以上と設
定すればよい。

【０１２８】なお、本実施例では、ｃの値を決定する場
合について説明したが、これに限られるものではなく、
例えば、ｙの値を予め設定せずにｃを予め一定の値に設
定しておき、ｙの値を適当な値に決定するようにしても
よい。

【０１２９】実施例４−２ 本実施例では、上記垂直応力の解析に基づいて、ワーク
に対する加圧力の分布のばらつきが所定の範囲内となる
ように、圧着治具の仕様を決定する例について説明す
る。

【０１３０】ワークに対する加圧力の分布のばらつきを
一定の範囲内に設定したい場合は、ワーク５の圧着面５
ｃに作用する垂直応力σ_y のばらつきが一定の範囲内と
なるようにｃを設定すればよい。すなわち、垂直応力σ
_y のばらつきの許容範囲がＤのとき、ｘに対するρ_y の
最大値をρ_ymax、最小値をρ_yminとすれば、 ρ_ymax−ρ_ymin＜Ｄ ・・・（７−１） を満たすように、圧着治具を設計する際に値を設定すれ
ばよい。

【０１３１】具体的には、例えば、ａ＝１９[mm]、ｂ＝
２９[mm]、ｌ＝２９[mm]、ｑ＝２[kg重]であり、ワーク
の圧着面がｙ＝１０．４[mm]、ワークの圧着範囲がｘ＝
−２９〜２９[mm]と設定されているときに、Ｄ＝０．５
[kg重]を満たすように、ｃの値を決定する場合について
考える。

【０１３２】このとき、ｃを適当な値、例えばｃ＝３
５、３６、３７、３８、３９、４０又は８０[mm]にし
て、ｘ＝０〜２９[mm]の範囲について、垂直応力ρ_y を
求める。ここで、ｘ＝−２９〜０[mm]の範囲について
は、ｙ軸に対する対称性より同様の結果となるので数値
計算を行う必要はない。そして、ρ_y の計算結果より、
ｘ＝−２９〜２９[mm]の全ての範囲について、式（７−
１）を満たすｃを求める。

【０１３３】そして、実際に計算を行うと、ｃが３９[m
m]以上のときに、ｘ＝−２９〜２９[mm]の全ての範囲に
ついて、式（７−１）が満たされることが分かる。した
がって、ｃの値は３９[mm]以上と設定すればよい。

【０１３４】なお、本実施例では、ｃの値を決定する場
合について説明したが、これに限られるものではなく、
例えば、ｙの値を予め設定せずにｃを予め一定の値に設
定しておき、ｙの値を適当な値に決定するようにしても
よい。

【０１３５】（５）加圧力の分布のばらつきが小さい圧
着治具 つぎに、加圧力の分布のばらつきが小さい圧着治具の具
体例について、上記垂直応力の解析に基づいて説明す
る。

【０１３６】実施例５−１ 本実施例の圧着治具は、図８及び図９に示すように、支
持部材１の第２の支持面１ｂ側の幅を狭くして、且つ楔
２と接する加圧板３の主面の両端部に切り欠き部３ａ、
３ｂを形成して成る。すなわち、本実施例の圧着治具
は、楔２を加圧板３の両端から圧入するのではなく、楔
２が圧入される位置が加圧板３のやや内側となるように
したものである。このような圧着治具では、支持部材１
の中心軸（ｙ軸）から、加圧板３とそれぞれの楔２とが
接する部分の始端までのｘ軸方向の長さであるａの値が
大きく、かつ加圧板３とそれぞれの楔２とが接する部分
の終端までのｘ軸方向の長さであるｂの値が小さくな
る。すなわち、このような圧着治具では、楔２と加圧板
３とが接する部分の長さである（ｂ−ａ）の値が小さく
なる。

【０１３７】上記圧着治具では、楔と加圧板との接触部
分が少ないため、楔及び加圧板の形状に多少のばらつき
があっても、加圧力のばらつきが生じにくく、安定した
状態でワークを圧着できる。

【０１３８】ここで、上記圧着治具における、楔と加圧
板の接する位置と、ワークに対する加圧力の分布のばら
つきの関係について、ｂ−ａ＝１[mm]、ｌ＝２９[mm]、
ｃ＝３６．８[mm]、ｑ＝２[kg重]、ワークの圧着面がｙ
＝２０．４[mm]、ワークの圧着範囲がｘ＝−２９〜２９
[mm]である圧着治具を例にして説明する。

【０１３９】上記圧着治具について、ａの値を１〜２８
[mm]の範囲で変えて、垂直応力ρ_yを求めると、ａ＝１
４[mm]（ｂ＝１５[mm]）のときに、ρ_ymax−ρ_yminが最
も小さな値（１．３３[kg重]）となることが分かる。し
たがって、楔と加圧板とが接する部分の中心が、加圧板
の中心と加圧板の端部との中央（ｘ＝ｌ／２＝１４．５
[mm]）に位置する場合に、ワークに対する加圧力の分布
のばらつきが最も小さくなる。

【０１４０】すなわち、ワークに対する加圧力の分布の
ばらつきを小さくするには、一方の楔と加圧板とが接す
る部分の中心が、加圧板の中心と加圧板の一方に端部と
の中央に位置し、且つ他方の楔と加圧板とが接する部分
の中心が、加圧板の中心と加圧板の他方の端部との中央
に位置するようにすればよい。

【０１４１】以上の説明から明らかなように、楔と加圧
板とが接する部分の長さ（ｂ−ａ）、及び加圧板の長さ
ｌが設定されれば、最適なｂ及びａの長さを決定するこ
とができる。

【０１４２】実施例５−２ 実施例５−１より、楔と加圧板とが接する部分の中心
は、加圧板の中心と加圧板の他方の端部との中央に位置
するようにすればよいことが分かる。すなわち、ｘ＝ｌ
／２の位置が最もワークに対して均一に加圧力が得られ
るポイントである。そこで、本実施例では、ワークに対
する加圧力の分布をより均一なものとするために、ｘ＝
ｌ／２の位置を中心に楔と加圧板とが接するときに、楔
と加圧板とが接する部分を拡大した場合について説明す
る。

【０１４３】すなわち、本実施例の圧着治具は、図１０
及び図１１に示すように、楔２と加圧板３とが接する部
分の中心が、加圧板３の中心と加圧板３の端部との中央
に位置するように形成されるとともに、実施例５−１の
圧着治具に比べて、楔２と加圧板３とが接する部分が大
きく形成されて成る。

【０１４４】したがって、本実施例の圧着治具は、実施
例５−１の圧着治具に比べて、支持部材１の中心軸（ｙ
軸）から、加圧板３とそれぞれの楔２とが接する部分の
始端までのｘ軸方向の長さであるａの値が小さく、加圧
板３とそれぞれの楔２とが接する部分の終端までのｘ軸
方向の長さであるｂの値が大きい。

【０１４５】上記圧着治具では、楔と加圧板との接触部
分が多いため、ワークに対する加圧力の分布がより均一
なものとなる。ただし、楔と加圧板との接触部分が多い
ため、楔及び加圧板の形状のばらつきの影響が加圧力の
ばらつきに大きく影響する。したがって、楔及び加圧板
の加工精度を十分に良くする必要がある。

【０１４６】上記のような圧着治具について、ｘ＝ｌ／
２から±５[mm]の位置で楔と加圧板が接する場合と、ｘ
＝ｌ／２から±１０[mm]の位置で楔と加圧板が接する場
合とを比較して、楔と加圧板とが接する部分の大きさ
と、ワークに対する加圧力の分布のばらつきの関係につ
いて説明する。

【０１４７】なお、ｘ＝ｌ／２から±５[mm]の位置で楔
と加圧板が接する場合の他の条件は、ａ＝９．５[mm]、
ｂ＝１９．５[mm]、ｌ＝２９[mm]、ｃ＝３６．８[mm]、
ワークの圧着面がｙ＝２０．４[mm]、ワークの圧着範囲
がｘ＝−２９〜２９[mm]であり、ｑは式（６−１）を考
慮しｑ＝７．４[kg重]である。また、ｘ＝ｌ／２から±
１０[mm]の位置で楔と加圧板が接する場合の他の条件
は、ａ＝４．５[mm]、ｂ＝２４．５[mm]、ｌ＝２９[m
m]、ｃ＝３６．８[mm]、ワークの圧着面がｙ＝２０．４
[mm]、ワークの圧着範囲がｘ＝−２９〜２９[mm]であ
り、ｑは式（６−１）を考慮しｑ＝３．７[kg重]であ
る。

【０１４８】上記のような条件にて垂直応力ρ_y を求め
ると、ｘ＝ｌ／２から±５[mm]の位置で楔と加圧板が接
する場合は、σ_ymax−σ_ymin＝１．０９[kg重]であり、
ｘ＝ｌ／２から±１０[mm]の位置で楔と加圧板が接する
場合は、σ_ymax−σ_ymin＝０．５１[kg重]である。した
がって、ワークに対する加圧力の分布をより均一なもの
とするには、楔と加圧板とが接する部分をより大きくし
てやればよいことが分かる。

【０１４９】実施例５−１及び実施例５−２より明らか
なように、ワークに対する加圧力の分布をより均一なも
のとするには、楔と加圧板とが接する部分の中心を、加
圧板の中心と加圧板の他方の端部との中央に位置するよ
うにするとともに、楔と加圧板とが接する部分をより大
きくしてやればよい。

【０１５０】なお、数８は端部効果を考慮していないた
め、実際には圧着治具の外側（ｘ＝±ｌ側）で垂直応力
ρ_y が少々小さくなる傾向がある。例えば、実施例５−
１及び実施例５−２では、楔と加圧板の接する位置の中
心を、ｌ／２（＝１４．５[mm]）より、０．５〜１[mm]
程外側にしたほうが、ワークに対してより均一に加圧力
を作用させることができる。ただし、この端部効果によ
る誤差は非常に小さいので実用上問題はないと言える。
なお、より詳細な検討を行いたい場合は、有限要素解析
などを行えばよい。ここで、有限要素解析はｘの範囲全
てについて検討する必要はなく、ｘ＝ｌ／２の少し外側
を検討するだけでよい。

【０１５１】（６）圧着治具の他の実施例 これまで説明してきた圧着治具では、第１の押さえ板と
支持部材の第１の支持面とが面で接し、第２の押さえ板
と支持部材の第２の支持面とが面で接するものとしてき
た。しかし、このように面で接する場合に各面の加工精
度が悪いと、応力の伝わり方が大きく変わってしまい、
ワークに対して均一に加圧力を作用させることができな
くなってしまう。したがって、このように応力を面で伝
える圧着治具では、高い加工精度が求められる。

【０１５２】そこで、各面の加工精度が悪くても、応力
の伝わり方があまり変わらないようにするために、図１
２に示すように、支持部材１の第１の支持面１ａと接す
る第１の押さえ板４ａの主面４ｃを、凸曲面状に形成し
てもよい。また、同様に、図１２に示すように、加圧板
３と接する第２の押さえ板４ｂの主面４ｄを、凸曲面状
に形成してもよい。

【０１５３】このように、支持部材の第１の支持面と接
する第１の押さえ板の主面を凸曲面状に形成することに
より、第１の押さえ板と支持部材の第１の支持面とが接
する部分が線状となる。あるいは、加圧板と接する第２
の押さえ板の主面を凸曲面状に形成することにより、第
２の押さえ板と加圧板とが接する部分が線状となる。そ
して、このようにそれぞれが接する部分が線状に接触す
る状態、すなわち線接触の状態では、それぞれが接する
部分が少ないため、これらが接する面に多少のばらつき
があっても応力の伝わり方が大きく変わることはない。
したがって、このような圧着治具では、高い加工精度が
求められず、容易に加工することができる。

【０１５４】（７）楔の形状の検討 本発明の圧着治具は、一方の楔の近傍を拡大して示した
解析モデル図である図１３又は図１５に示すように、加
圧板３が略直方体状に形成され、加圧板３と接する楔２
の主面が、楔２と接する加圧板３の主面に対して平行な
平面状に形成され、支持部材１と接する楔２の主面が、
楔２と接する加圧板３の主面に対して傾斜角βを有する
平面状に形成され、楔２と接する支持部材１の第２の支
持面１ｂの両端部に、楔２の形状に対応するように、楔
２と接する加圧板３の主面に対して傾斜角βの傾斜面が
形成されて成る（以下、このような圧着治具を楔型圧着
治具と呼ぶ。）。

【０１５５】これに対して、楔を用いた圧着治具として
は、一方の楔の近傍を拡大して示した解析モデル図であ
る図１４又は図１６に示すように、支持部材１の第２の
支持面１ｂを平面とし、第２の支持面１ｂと接する楔２
の主面が、第２の支持面１ｂに対して平行な平面状に形
成され、加圧板３と接する楔２の主面が、第２の支持面
１ｂに対して傾斜角βを有する平面状に形成され、楔２
と接する加圧板３の主面の両端部に、楔２の形状に対応
するように、第２の支持面１ｂに対して傾斜角βの傾斜
面が形成されて成る圧着治具も考えられる（以下、この
ような圧着治具を逆楔型圧着治具と呼ぶ。）。

【０１５６】そこで、楔型圧着治具と逆楔型圧着治具の
違いについて、図１３に示す楔型圧着治具と図１４に示
す逆楔型圧着治具とを比較して説明する。ここで、図１
３及び図１４において、楔の圧入方向をｘ軸方向とし、
支持部材１の中心軸の方向、すなわち楔の圧入方向に垂
直な方向をｙ軸方向とし、支持部材１の中心軸をｘ軸の
原点とする。また、図１３に示す楔型圧着治具と図１４
に示す逆楔型圧着治具とは、支持部材１、楔２及び加圧
板３の外形寸法が同じであるとする。

【０１５７】そして、これらの圧着治具において、楔２
を圧入する方向に力Ｐが作用したときには、楔２と支持
部材１の第２の支持面１ｂとが接する面２ａ、及び楔２
と加圧板３とが接する面２ｂに荷重Ｑが作用する。

【０１５８】このとき、ワークに対する加圧力をより均
一なものとするためには、面２ａの範囲が、加圧板３の
中心から端部までの長さの半分の位置（ｘ＝ｌ／２の位
置）を中心に、左右対称となっていることが好ましく、
同様に面２ｂの範囲も、加圧板３の中心から端部までの
長さの半分の位置（ｘ＝ｌ／２の位置）を中心に、左右
対称となっていることが好ましい。

【０１５９】そこで、楔型圧着治具は、面２ｂの範囲が
ｘ＝ｌ／２の位置から左右に対象となるように、加圧板
３の端部に切り欠き部３ｂが形成される。これにより、
楔２の先端部分２ｃが面２ａの奥にまで飛び出しても、
楔２と加圧板３とが接する部分、すなわち面２ｂはｘ＝
ｌ／２の位置から左右に対称となる。なお、加圧板３の
端部の形状は、切り欠き部３ｂに限られるものではな
く、面２ｂの範囲を規定することができればどのような
形状でもよく、例えば、図１３中破線３ｍで示すように
加圧板３の端部に段差を形成してもよい。

【０１６０】これに対して、逆楔型圧着治具では、面２
ａの範囲がｘ＝ｌ／２の位置を中心に左右対称となるよ
うにするためには、図１４中斜線部分１ｍで示すよう
に、支持部材１の端部の幅を広げて、圧着治具の外形寸
法を大きくしなければならない。したがって、同じ外形
寸法ならば、楔型圧着治具の方が、ワークに対する加圧
力をより均一なものとすることができる。

【０１６１】すなわち、図１３に示すような楔型圧着治
具では、面２ａの範囲はｘ＝ｌ／２の位置から左右に±
ｆの範囲であり、面２ｂの範囲はｘ＝ｌ／２の位置から
左右に±ｅの範囲である。そして、図１４に示すような
逆楔型圧着治具では、面２ａの範囲はｘ＝ｌ／２の位置
から左にｆ、右にｅ範囲であり、面２ｂの範囲はｘ＝ｌ
／２の位置から左右に±ｆの範囲である。

【０１６２】このように、楔型圧着治具では、面２ｂの
範囲、すなわち加圧板３に荷重が作用する範囲が±ｅの
範囲であるのに対し、逆楔型圧着治具では、この範囲は
±ｆの範囲であり、ｅ＞ｆである。したがって、実施例
５−２で説明したように、加圧板３に荷重が作用する範
囲が広い方がワークに対する加圧力がより均一になるの
で、楔型圧着治具の方がワークに対して加圧力をより均
一に作用できるといえる。

【０１６３】また、逆楔型圧着治具では、加工上のばら
つき等が生じると、楔２の傾斜面と加圧板３とが接する
部分の端部ｄ３、ｄ４において片当たり等が生じて、こ
の部分に集中荷重が作用する。そして、これらの端部ｄ
３、ｄ４は、面２ｂ上にあるため、面２ｂに対して直接
に集中荷重が作用してしまう。これに対して、楔型圧着
治具においては、加工上のばらつき等が生じると、楔２
の傾斜面と支持部材１とが接する部分の端部ｄ１、ｄ２
において片当たり等が生じて、この部分に集中荷重が作
用する。しかしながら、これらの端部ｄ１、ｄ２は、面
２ｂから離れた所にあるため、面２ｂでは分布荷重に変
換される。したがって、楔型圧着治具は、逆楔型圧着治
具に比べて、加工上のばらつきの影響が少ないという利
点がある。

【０１６４】ところで、図１５に示す楔型圧着治具のよ
うに、楔２の先端部２ｃが、支持部材１の第２の支持面
１ｂに形成された傾斜面のエッジ部ｄ５よりも奥に行か
ないように楔２を圧入した場合は、楔２と支持部材１と
が接する面２ａの範囲と、楔２と加圧板３とが接する面
２ｂの範囲とを一致させることができる。

【０１６５】あるいは、図１６に示す逆楔形圧着治具の
ように、楔２の先端部２ｃが、加圧板３に形成された傾
斜面のエッジ部ｄ６よりも奥に行かないように楔２を圧
入した場合は、楔２と支持部材１とが接する面２ａの範
囲と、楔２と加圧板３とが接する面２ｂの範囲とを一致
させることができる。

【０１６６】すなわち、図１５に示す楔型圧着治具で
は、面２ａの範囲はｘ＝ｌ／２の位置から左右に±ｅ
（＝±ｆ）の範囲であり、面２ｂの範囲もｘ＝ｌ／２の
位置から左右に±ｅ（＝±ｆ）の範囲である。そして、
図１６に示す逆楔型圧着治具でも同様に、面２ａの範囲
はｘ＝ｌ／２の位置から左右に±ｅ（＝±ｆ）の範囲で
あり、面２ｂの範囲はｘ＝ｌ／２の位置から左右に±ｅ
（＝±ｆ）の範囲である。

【０１６７】しかし、このような圧着治具では、楔２が
圧入されたときに、楔２のエッジ部において集中荷重が
発生しやすくなる。すなわち、図１５に示す楔型圧着治
具では、支持部材１の第２の支持面１ｂと接する楔２の
エッジ部ｄ７において、あるいは図１６に示す逆楔型圧
着治具では、加圧板３と接する楔２のエッジ部ｄ８にお
いて、集中荷重が発生しやすくなる。

【０１６８】したがって、このような場合は、実施例５
−２で述べたように楔２と加圧板３とが接する部分を広
くしても、楔２から加圧板３に対する荷重が等分布荷重
とならないため、ワークに対する加圧力の分布を均一に
することは難しい。

【０１６９】そのため、このような場合は、楔２と加圧
板３とが接する部分を広くするよりも、楔２から加圧板
３に対する荷重の中心が、加圧板３の中心と加圧板３の
他方の端部との中央に確実に位置するように、楔２と加
圧板３とが接する部分を狭くしたほうがよい。

【０１７０】なお、このように集中荷重が生じる場合
に、逆楔型圧着治具では、集中荷重が生じる楔２のエッ
ジ部ｄ８が、面２ｂ上にあるため、面２ｂに対して直接
に集中荷重が作用するのに対して、楔型圧着治具では、
集中荷重が生じる楔２のエッジ部ｄ８が、面２ｂから離
れた所にあるため、面２ｂでは分布荷重に変換される。
したがって、楔型圧着治具は、逆楔型圧着治具に比べ
て、この集中荷重の影響が少ないという利点がある。

【０１７１】ところで、上述した垂直応力の解析では、
楔２と加圧板３とが接する面に等分布荷重が作用し、こ
の部分の第１の押さえ板、ワーク、第２の押さえ板及び
加圧板の厚さの合計をｃとしている。そして、図１３及
び図１５に示す楔型圧着治具は、楔２と加圧板３とが接
する面２ｂがｘ軸に平行で、この部分の第１の押さえ
板、ワーク、第２の押さえ板及び加圧板の厚さは一定で
あり、等分布荷重が加圧板に対して垂直に作用するた
め、上記垂直応力の解析に適合する。これに対して、図
１４及び図１６に示す逆楔型圧着治具は、楔２と加圧板
３とが接する面２ｂがｘ軸に対して傾斜しており、この
部分の第１の押さえ板、ワーク、第２の押さえ板及び加
圧板の厚さが一定ではなく、等分布荷重が加圧板に対し
て傾斜して作用するため、上記垂直応力の解析を適用し
た場合は誤差が生じてしまう。

【０１７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の圧着治具では、楔を使用して押さえ板に荷重を与える
構造を有しているため、押さえ板の広い範囲にわたって
荷重が与えられ、ワークに対して均一に加圧することが
できる。

【０１７３】また、本発明によれば、上述したような解
析に基づいて、圧着時の条件を容易且つ正確に自由に設
定できるので、容易に所望の条件にて圧着することがで
きる。すなわち、本発明では、楔の傾斜角に注目して、
一旦圧入された楔がはずれないための条件、ワークに対
する加圧力と楔を圧入するときの力の関係、及び楔を外
すときに必要な力等に関して、関係式が明らかにされて
おり、所望する圧着条件を容易に実現できる。

【０１７４】また、本発明は、圧着時の条件を容易且つ
正確に設定することができるため、一対の磁気コア半体
を磁気ギャップを介して圧着して磁気コアを作製する磁
気ヘッド用圧着治具として、特に高い工業的価値を有す
る。すなわち、磁気コアの作製に本発明の圧着治具を用
いることにより、磁気ヘッドの磁気ギャップ長の精度を
向上させることができ、磁気ヘッドの性能向上、及び不
良率の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した圧着治具の一構成例を示す斜
視図である。

【図２】加圧装置の一構成例を示す正面図である。

【図３】楔を圧入する方向に力を作用させたときの解析
モデル図である。

【図４】楔をはずす方向に力を作用させたときの解析モ
デル図である。

【図５】本発明を適用した圧着治具の設計方法の一例を
説明するためのフローチャートである。

【図６】図１に示す圧着治具に対して、直交座標系
（ｘ，ｙ）を設定した解析モデル図である。

【図７】図１に示す圧着治具に対して、楔と加圧板が接
する部分に等分布荷重を作用させた状態を示す解析モデ
ル図である。

【図８】本発明を適用した圧着治具の他の構成例を示す
斜視図である。

【図９】図８に示す圧着治具に対して、直交座標系
（ｘ，ｙ）を設定した解析モデル図である。

【図１０】本発明を適用した圧着治具の他の構成例を示
す斜視図である。

【図１１】図１０に示す圧着治具に対して、直交座標系
（ｘ，ｙ）を設定した解析モデル図である。

【図１２】本発明を適用した圧着治具の他の構成例を示
す側面図である。

【図１３】本発明を適用した圧着治具の一構成例につい
て、楔の近傍を拡大して示す解析モデル図である。

【図１４】楔を用いた圧着治具の他の構成例について、
楔の近傍を拡大して示す解析モデル図である。

【図１５】本発明を適用した圧着治具の他の構成例につ
いて、楔の近傍を拡大して示す解析モデル図である。

【図１６】楔を用いた圧着治具の他の構成例について、
楔の近傍を拡大して示す解析モデル図である。

【図１７】従来の圧着治具の構成例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 支持部材 １ａ 第１の支持面 １ｂ 第２の支持面 ２ 楔 ３ 加圧板 ４ａ 第１の押さえ板 ４ｂ 第２の押さえ板 ５ ワーク ５ａ 圧着面 ６ 圧着治具 １０ ステージ １１ シリンダー １２ 押し込みロッド １３ バルブ １４ ストッパー １５ レギュレーター

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧着されるワークを挟み込む第１の押さ
   え板及び第２の押さえ板と、第２の押さえ板に対して圧
   力を加える加圧板と、一対の楔と、平行に対向する第１
   の支持面と第２の支持面を有する支持部材とから成り、 第１の押さえ板、ワーク、第２の押さえ板、及び加圧板
   をこの順に重ね合わせ、これらを支持部材の第１の支持
   面と第２の支持面の間に、第１の押さえ板が支持部材の
   第１の支持面に接するように配し、支持部材の第２の支
   持面と加圧板の間隙の両端部に一対の楔を圧入し、ワー
   クを圧着する圧着治具において、 加圧板が略直方体状に形成され、楔の加圧板と接する面
   が、加圧板の楔と接する面に対して平行な平面状に形成
   され、楔の第２の支持面と接する面が、加圧板の楔と接
   する面に対して傾斜角βを有する平面状に形成され、第
   ２の支持面の両端部に、楔の形状に対応するように、加
   圧板の楔と接する面に対して傾斜角βの傾斜面が形成さ
   れて成り、次式 ｔａｎ（ρ₁−β）＋ｔａｎρ₂＞０ （ただし、βは楔の第２の支持面と接する面と、加圧板
   の楔と接する面との成す角度、ρ₁は楔と支持部材との
   摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角である。）なる条
   件を満たすことを特徴とする圧着治具。
2. 【請求項２】 楔を圧入する際に楔に作用させる力Ｐ_S
   が、次式 Ｐ_S＝Ａ・Ｆ｛ｔａｎ（ρ₁＋β）＋ｔａｎρ₂｝／２ （ただし、βは楔の第２の支持面と接する面と、加圧板
   の楔と接する面との成す角度、ρ₁は楔と支持部材との
   摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角、Ｆはワークに対
   する加圧力、Ａはワークの圧着部分の面積である。）で
   表されることを特徴とする請求項１記載の圧着治具。
3. 【請求項３】 一方の楔と加圧板とが接する部分の中心
   が、加圧板の中心と加圧板の一方の端部との中央に位置
   し、且つ他方の楔と加圧板とが接する部分の中心が、加
   圧板の中心と加圧板の他方の端部との中央に位置するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の圧着治具。
4. 【請求項４】 支持部材の第１の支持面と接する第１の
   押さえ板の主面が、第１の押さえ板と支持部材の第１の
   支持面とが線接触するように、凸曲面状に形成されて成
   ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧着治
   具。
5. 【請求項５】 加圧板と接する第２の押さえ板の主面
   が、第２の押さえ板と加圧板とが線接触するように、凸
   曲面状に形成されて成ることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載の圧着治具。
6. 【請求項６】 ワークが、磁気ギャップを介して接合さ
   れる磁気ヘッド用の一対の磁気コア半体であることを特
   徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の圧着治具。
7. 【請求項７】 支持部材、押さえ板、加圧板及び楔が、
   セラミックス材料から成ることを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５又は６記載の圧着治具。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５、６又は７記
   載の圧着治具を用いてワークを圧着する圧着方法におい
   て、 楔を圧入する際に楔に作用させる力Ｐ_S を、次式 Ｐ_S＝Ａ・Ｆ｛ｔａｎ（ρ₁＋β）＋ｔａｎρ₂｝／２ （ただし、βは楔の第２の支持面と接する面と、加圧板
   の楔と接する面との成す角度、ρ₁は楔と支持部材との
   摩擦角、ρ₂は楔と加圧板との摩擦角、Ｆはワークに対
   する加圧力、Ａはワークの圧着部分の面積である。）か
   ら算出することを特徴とする圧着方法。
9. 【請求項９】 請求項１、２、３、４、５、６又は７記
   載の圧着治具の仕様を決定する圧着治具の設計方法にお
   いて、 楔と加圧板が接する面に、等分布荷重が作用する２次元
   問題を設定し、 上記２次元問題に対する境界条件をフーリエ級数で表現
   することにより、応力関数の一般解を求め、 この一般解を用いて、圧着治具の仕様を決定することを
   特徴とする圧着治具の設計方法。
10. 【請求項１０】 前記一般解が、ｘ軸が支持部材と第１
    の押さえ板の境界線と一致し、ｙ軸が支持部材の中心軸
    と一致し、原点がｘ軸とｙ軸の交点である直交座標系
    （ｘ，ｙ）において、次式、 【数１】 （ただし、数１において、σ_y はワークの圧着面に作用
    する垂直応力であり、ａは加圧板の中心から加圧板と楔
    とが接する部分の始端までの長さであり、ｂは加圧板の
    中心から加圧板と楔とが接する部分の終端までの長さで
    あり、ｃは第１の押さえ板、ワーク、第２の押さえ板及
    び加圧板の厚みの合計であり、ｌは支持部材の中心から
    端部までの長さであり、ｑは加圧板と楔とが接する面に
    作用する等分布荷重である。）で表されることを特徴と
    する請求項９記載の圧着治具の設計方法。