JPH0955280A - 電極ピンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接点材料とピン本体との接合作業の自動化が
容易で、接合のための工数も少なく、しかも接合のため
の銀ロウペーストやクラッド材等を用いることなく、ピ
ン本体と接点材料との接合状態や機械的精度を高品質で
安定させることのできる電極ピンの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 導電材料からなるピン本体１の先端面に
凹所１ａを形成するとともに、その凹所１ａ内に接点材
料２を挿入した状態で、その凹所１ａの周壁１ｂをかし
めることによって、接点材料２とピン本体１とを一体化
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気ポット
や電気炊飯器等のプラグ受け具等に用いられる電極ピン
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気ポットや電気炊飯器等においては、
一般に、電源コードが引っ張られて機器本体が転倒して
しまう危険を避けるために、機器本体と電源コードがマ
グネットの吸引力により接続状態が保持され、引張力が
加わると電源コードが外れるような構造が採用される
が、このような構造においては、従来、機器本体側に図
１に例示するような構造のプラグ受け具が装着される。

【０００３】図１に例示したプラグ受け具においては、
樹脂製の構造体１１に２本の電極ピン１２ａ，１２ｂを
インサート成形等の手段によって保持した構造を持ち、
各電極ピン１２ａ，１２ｂは、それぞれ、導電性材料か
らなるピン本体Ｐの先端部に銀等の接点材料Ｃが固着さ
れ、この接点材料Ｃを介して電源コードのプラグに設け
られた接点に対してコンタクトされるとともに、ピン本
体Ｐの根元部には機器本体の回路との接続のための端子
部Ｔが設けられた構造となっている。

【０００４】以上のようなプラグ受け具をはじめとする
接続用機器に用いられる電極ピンは、従来、ピン本体Ｐ
の平坦な先端面に、平板状の接点材料Ｃをロウ付けまた
はスポット溶接によって固着することによって製造して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電極
ピンの製造方法のうち、接点材料をロウ付けによってピ
ン本体の先端面に固着する方法では、ピン本体と接点材
料との接合状態が安定し、かつ、その接合状態の検査も
容易である反面、高価な銀ロウペーストが必要であり、
しかも、ロウ付け作業を水素ガス雰囲気中で行う必要が
あるが故に、接合作業を雰囲気炉中で行う必要があっ
て、危険であるばかりでなく作業工数が大となり、ま
た、作業の自動化も極めて困難であって、接合のための
コストが高くなるという問題がある。更に、接合状態が
安定するとは言うものの、図２（Ａ），（Ｂ）に例示す
るように、接点材料Ｃがピン本体Ｐに対して傾いたり、
片寄るなどの不良品が発生することは否めない。また、
材料が全体的に高温になるため、製造過程において接点
材料の表面が酸化してしまう場合もある。

【０００６】一方、スポット溶接によって接点材料をピ
ン本体の先端面に固着する方法では、ロウ付けの場合に
比して設備が簡単であり、また、接合のための作業工数
も少なくてすむものの、銀をはじめとする接点材料は良
導体であるが故にジュール熱の発生が少なく、電流密度
の調整による溶接ポイントの調整が困難であり、接点材
料とピン本体との接触面全体を均等に溶接することは実
質的に不可能に近く、局部的な接合とならざるを得ず、
品質が安定しないという問題がある。そのため、接合状
況の検査工程は必須であり、しかもその検査は容易では
ないという問題がある。また、接点材料だけでは溶接が
困難であるために、銅等のクラッド材を接点材料に貼り
付ける等の工夫がなされているが、その材料費および工
数が必要となるとともに、クラッド材の存在によりスク
ラップ品の再生が難しくなるという欠点もある。

【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、接点材料とピン本体
との接合作業の自動化が容易で、接合のための工数も少
なくてすみ、しかも接合のための銀ロウペーストやクラ
ッド材等の別の材料を用意する必要がなく、更に接点材
料とピン本体との接合状況がばらつくことなく、安定し
て高品質の電極ピンを得ることのできる方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
め、本発明の電極ピンの製造方法は、その実施の形態を
表す図３〜図５に例示するように、ピン本体１の先端面
に凹所１ａを形成するとともに、その凹所１ａ内に接点
材料２を挿入した状態で、その凹所１ａの周壁１ｂをか
しめることによって接点材料２とピン本体１を一体化す
ることによって特徴づけられる。

【０００９】ここで、本発明の製造方法においては、接
点材料の形状を、上記した例のように単純な棒状または
板状等、ピン本体の先端の凹所への挿入方向に一様な断
面形状とするとともに、その側面に向けて凹所の周壁を
かしめる方法のほか、同様な形状の接点材料の先端面に
向けて凹所の周壁をかしめる方法を採用することができ
る（図１２参照）。

【００１０】また、本発明の製造方法は、図６〜図８に
例示するように、接点材料を、ピン本体１の先端の凹所
１ａの内形寸法と略同等の外形寸法を持つ基部２０ａ
と、その基部２０ａよりも外形寸法が小さく、段部２０
ｃを介して基部２０ａから突出する首部２０ｂを備えた
形状とし、凹所１ａに基部２０ａを挿入して首部２０ｂ
を凹所１ａ外に露出させた状態で、凹所１ａの周壁１ｂ
を段部２０ｃに向けてかしめる方法を採用することもで
きる。

【００１１】更に、本発明では、図９〜図１１に例示す
るように、接点材料の形状を、凹所１ａへの挿入方向に
横断面寸法が連続的に変化する形状とし、その小寸法側
の端面をピン本体１の先端側を向くように凹所１ａ内に
挿入した状態で、凹所１ａの周壁を接点材料２００の側
面に向けてかしめる方法も採用することができる。

【００１２】

【作用】本発明においては、接点材料をピン本体の先端
に設けた凹所内に挿入した状態で、凹所の周壁をかしめ
ることにより、接点材料とピン本体とを純機械的に一体
化する。

【００１３】このような工程の採用により、接点材料は
ピン本体に対して確実に位置決めされ、接点材料の片寄
りや傾斜の恐れがなく、また、両材料間の接合状態のば
らつきを少なくすることができる。しかも、この接合工
程は純機械的に凹所の周壁を塑性変形させるだけである
が故に、製造工程中において接点材料が酸化する等の恐
れもなく、安定して高品質の接合状態を得ることがで
き、かつ、自動化も容易である。

【００１４】ここで、本発明の製造方法によれば、接点
材料を凹所内に挿入された状態でかしめによってピン本
体に固着するために、ロウ付けやスポット溶接により固
着する場合に比して、接点材料の厚み（ピン本体の軸方
向）寸法を大きくする必要があり、その使用量を多くし
なければならず、接点材料の材料コストは上昇する。し
かし、ピン本体への接合作業が純機械的なかしめのみで
あるため、その工数は極めて少なくてすみ、かつ、自動
化が容易であるため、これらを総合すると、全体として
のコストはむしろ低下する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の一形
態を図面を参照しつつ説明する。図３および図４はその
要部工程を説明するための要部斜視図および要部断面図
である。この例においては、まず、図３に示すように、
ピン本体１の先端面に断面円形の凹所１ａを形成すると
ともに、その凹所１ａの内径寸法と同等または僅かに小
さい外径寸法を持つ円柱状または円板状の接点材料２を
製作する。ここで、凹所１ａはピン本体１の中心軸上に
形成され、従ってこの凹所１ａの周壁１ｂの厚さは周方
向に均一である。

【００１６】なお、ピン本体１の材質は従来と同様に真
鍮等の導電材料であり、接点材料２の材質についても、
従来と同様に銀または銀合金等の公知の材料である。ま
た、ピン本体１の先端部を除く全体構造は特に限定され
ず、例えば図１に示したものと同等とすることができ
る。

【００１７】次に、図４に示すように、接点材料２をピ
ン本体１の先端の凹所１ａ内に挿入した状態で、かしめ
治具３０を用いて、凹所１ａの周壁１ｂを接点材料２の
側面２ａに向けてかしめる。このかしめ工程を詳述する
と、かしめ治具３０は、少なくともその下端近傍に、接
点材料２の外径寸法よりも若干大きな内径寸法を持つ空
洞部３０ａを有しているとともに、その空洞部３０ａの
周囲の下端面３０ｂは図示のように内向きに傾斜または
湾曲している。従ってこのかしめ治具３０を、その下端
面３０ｂが凹所１ａの周壁１ｂを押圧するようにピン本
体１の軸方向に沿って適宜位置にまで下降させることに
よって、周壁１ｂは内向きに塑性変形して接点材料２の
側面２ａに向けてかしめられる。

【００１８】以上のかしめ工程を経ることによって、図
５に要部断面図を示すように、接点材料２は、ピン本体
１の凹所１ａ内に嵌まり込んだ状態で、その側面２ａに
対して周壁１ｂが円周方向均等にかしめられてピン本体
１に固着された状態となる。

【００１９】以上の本発明の実施の形態において特に注
目すべき点は、ピン本体１と接点材料２との接合工程が
純機械的に凹所１ａの周壁１ｂを塑性変形させるだけの
単純な工程である点であり、従ってこの工程に関しての
自動化が極めて容易であるとともに、熱を一切使用しな
いために、製造工程中において接点材料２が酸化する恐
れもなく、また、ピン本体１に用いる材料とその周壁１
ｂの寸法等に基づいて好適なかしめ条件を一端設定しさ
えすれば、接点材料２とピン本体１との接合状況、接合
状態での寸法精度、ピン本体１の軸線に対する設定材料
２の先端面の直角度並びに平坦度等の品質は極めて安定
したものとなる。

【００２０】次に、本発明の他の実施の形態について述
べる。図６および図７はその要部工程の説明図で、それ
ぞれ要部斜視図および要部断面図を示している。この例
においては、ピン本体１の構造は先の例と同等である
が、接点材料２０は先の例のように軸方向に一様な断面
を持たず、大径の基部２０ａの一端面から小径の首部２
０ｂが突出した形状を有している点に特徴がある。

【００２１】この例における接点材料２０は、その基部
２０ａの外径寸法がピン本体１の凹所１ａの内径寸法と
同等または僅かに小径であり、その基部２０ａと首部２
０ｂを繋ぐ段部２０ｃは、軸方向に直交する平坦面を形
成している。そして、ピン本体１への固着工程において
は、図６に示すように、基部２０ａをピン本体１の凹所
１ａ内に挿入した状態で、かしめ治具３１によって凹所
１ａの周壁１ｂを段部２０ｃに向けてかしめる。この例
において用いるかしめ治具３１は、先の例と同様に先端
部近傍に空洞部３１ａを備えるとともに、その空洞部３
１ａの周囲の先端面３１ｂは、接点材料２の段部２ｃに
向けて周壁１ｂをかしめるべく、先の例よりもより水平
面に近い状態で内向きに傾斜または湾曲させている。こ
のようなかしめ治具３１をピン本体１の軸方向に沿って
下降させて周壁１ｂを押圧することにより、図８に要部
断面図を示すように、接点材料２０は基部２０がピン本
体１の凹所１ａに嵌まり込み、首部２０ｂがピン本体１
の先端から外部に露出した状態で、周壁１ｂによって段
部２０ｃが押さえつけられて、ピン本体１の先端に確実
に固着される。

【００２２】この実施の形態によれば、周壁１ｂが平坦
な段部２０ｃに向けてかしめられるため、機械的に良好
な接合状態を得やすく、かしめ条件の設定が比較的容易
であるという利点がある。

【００２３】図９および図１０に本発明の更に他の実施
の形態の説明図を示す。この例における特徴は、図９の
要部斜視図に示すように、接点材料２００が円錐台形を
している点に特徴があり、先の各例と同等のピン本体１
の先端の凹所１ａ内に、円錐台形の接点材料２００をそ
の小径側の端面が先端側を向くように挿入する。そし
て、図１０の要部断面図に示すように、かしめ治具３２
を用いて凹所１ａの周壁１ｂを接点材料２００の側面に
向けてかしめる。かしめ治具３２は、先の各例と同様な
空洞部３２ａと、その周囲で内向きに傾斜または湾曲す
る先端面３２ｂを備えたものとし、これをピン本体１の
軸方向に下降させて周壁１ｂを接点材料２００の側面に
向けて塑性変形させることで、図１１に要部断面図を示
すように接点材料２００をピン本体１に固着する。

【００２４】この例においては、図３〜図５に示した例
と同様に、周壁１ｂは接点材料２００の側面に向けてか
しめられるが、この接点材料２００の側面は先細りする
向きに傾斜しているため、図６〜図８の例と同様に機械
的に良好な接合状態を得やすく、かしめ条件の設定が容
易になるという利点がある。

【００２５】以上の各例においては、接点材料の先端部
をピン本体の先端から若干突出させた例を示したが、本
発明はこれに限定されることなく、図１２に要部断面図
を示すように、図３〜図５の例に少し変形を加え、凹所
１ａの深さを接点材料２の長さよりも大とし、接点材料
２を凹所１ａ内に埋め込み、周壁１ｂを接点材料２の先
端面２ｂに向けてかしめてもよい。この図１２の構造
は、接点材料２にコンタクトすべき相手部材の構造を少
し変更することで、電極ピンとして十分に使用可能であ
る。

【００２６】また、以上の各例において、接点材料およ
びピン本体先端の凹所の軸直角断面形状を円形とした
が、本発明はこれに限定されることなく、矩形や多角形
等の任意の断面形状とすることができることは勿論であ
る。

【００２７】さて、本発明の電極ピンの製造方法におい
ては、ピン本体先端の凹所の周壁をかしめることによっ
て接点材料をピン本体に接合する関係上、ロウ付けまた
はスポット溶接により接点材料をピン本体に固着する従
来の製造方法に比して、接点材料の軸方向寸法を大きく
する必要が生じ、比較的高価な接点材料の使用量を増や
す必要が生じる。しかし、この材料コストの増大分は、
接合作業コスト等の低減分によって十分に吸収すること
ができる。〔表１〕に、図６〜図８に示した例と、ロウ
付けおよびスポット溶接による接合方法を採用した比較
例との、接点材料コストと接合作業コストを示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】この〔表１〕においては、接点材料を銀と
し、そのグラム単価を２０円として算出した。この〔表
１〕から明らかなように、本発明方法で製造した場合に
は接点材料コストが増大するものの、接合作業コストが
低減するため、全体としてのコストはむしろ低下してい
ることが判る。更に、このことに加えて、本発明方法に
よれば、接合状態が安定するため、検査工程を簡略化で
きるとともに、製品歩留りが向上し、これらを総合する
と、〔表１〕に示した金額差よりも大幅なコストダウン
を達成することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ピン本
体の先端に設けた凹所内に接点材料を挿入した状態で、
凹所の周壁をかしめることによって接点材料とピン本体
とを一体化するので、ロウ付けやスポット溶接により接
合する従来の製造方法に比して、ピン本体と接点材料と
の接合状態がばらつくことなく安定したものとすること
ができるとともに、接点材料の先端面の平坦度や同面の
ピン本体軸線に対する直角度、あるいは寸法といった機
械的精度についての品質も安定して高いものとすること
ができる。また、接点材料のピン本体への接合工程が、
凹所の周壁をかしめて塑性変形させるという純機械的な
工程のみでよいため、製造工程において材料が酸化する
等の恐れは皆無となるとともに、接合作業の工数を大幅
に削減することができ、しかも自動化も極めて容易とな
り、品質の安定化による製品歩留りの向上効果と合わせ
て、全体としてのコストを大幅に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電極ピンの使用状況の例を示す従来のプラグ受
け具の構造を示す断面図

【図２】接点材料がロウ付けによりピン本体に接合され
た構造を持つ従来の電極ピンにおける接合不良の例の説
明図

【図３】本発明の実施の形態の要部工程を表す斜視図

【図４】同じく本発明の実施の形態の要部工程を表す断
面図

【図５】同じく本発明の実施の形態により製造された電
極ピンの要部断面図

【図６】本発明の他の実施の形態の要部工程を表す斜視
図

【図７】同じく本発明の他の実施の形態の要部工程を表
す断面図

【図８】同じく本発明の他の実施の形態により製造され
た電極ピンの要部断面図

【図９】本発明の更に他の実施の形態の要部工程を表す
斜視図

【図１０】同じく本発明の更に他の実施の形態の要部工
程を表す断面図

【図１１】同じく本発明の更に他の実施の形態により製
造された電極ピンの要部断面図

【図１２】本発明の更にまた他の実施の形態により製造
された電極ピンの要部断面図

【符号の説明】

１ ピン本体 １ａ 凹所 １ｂ 周壁 ２，２０，２００ 接点材料 ２０ａ 基部 ２０ｂ 首部 ２０ｃ 段部 ３０，３１，３２ かしめ治具 ３０ｂ，３１ｂ，３２ｂ 下端面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電材料からなるピン本体の先端に接点
   材料が固着された電極ピンを製造する方法であって、ピ
   ン本体の先端面に凹所を形成するとともに、その凹所内
   に接点材料を挿入した状態で、その凹所の周壁をかしめ
   ることによって接点材料とピン本体を一体化することを
   特徴とする電極ピンの製造方法。
2. 【請求項２】 上記接点材料を上記凹所への挿入方向に
   一様な断面形状とするとともに、上記凹所の周壁を、こ
   の接点材料の側面または先端面に向けてかしめることを
   特徴とする、請求項１に記載の電極ピンの製造方法。
3. 【請求項３】 上記接点材料を、上記凹所の内形寸法と
   略同等の外形寸法を持つ基部と、その基部よりも外形寸
   法が小さく、段部を介して当該基部から突出する首部を
   備えた形状とし、上記凹所に基部を挿入して首部を凹所
   外に露出させた状態で、凹所の周壁を上記段部に向けて
   かしめることを特徴とする、請求項１に記載の電極ピン
   の製造方法。
4. 【請求項４】 上記接点材料を、上記凹所への挿入方向
   に横断面寸法が連続的に変化する形状とし、その小寸法
   側の端面が上記ピン本体の先端側を向くように凹所内に
   挿入した状態で、凹所の周壁を接点材料の側面に向けて
   かしめることを特徴とする、請求項１に記載の電極ピン
   の製造方法。