WO2010104134A1 - 金属接合体、金属接合方法、及び、金属接合装置 - Google Patents

金属接合体、金属接合方法、及び、金属接合装置 Download PDF

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metal
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和宏 村上
嘉彦 渡邊
一栄 高橋
公利 牧野
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矢崎総業株式会社
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    • Y10T428/12361—All metal or with adjacent metals having aperture or cut

Definitions

  • the present invention relates to a metal bonded body, a metal bonding method, and a metal bonding apparatus, and more particularly, a metal bonded body in which three or more metal plates are bonded to each other, and a metal bonding method in which three or more metal plates are bonded to each other. And a metal bonding apparatus.
  • the present invention provides a metal joined body in which three or more metal plates are joined to improve electrical characteristics and reliability, and a metal joining method and a metal joining apparatus for joining three or more metal plates together. Provide at low cost.
  • the metal joined body of the present invention has a first metal plate, a second metal plate, a third metal plate, a first protrusion, a second protrusion, a first metal joint, and a second metal joint.
  • the third metal plate is sandwiched between the first metal plate and the second metal plate.
  • a first hole is formed in the first metal plate, a second hole is formed in the second metal plate, and a third hole is formed in the third metal plate.
  • the first protrusion is provided integrally with the first metal plate, extends from a part of an end surface of the first metal plate that defines the first hole, and is bent toward the third metal plate. , And is fitted into the third hole.
  • the second protrusion is provided integrally with the third metal plate, extends from a part of an end surface of the third metal plate that defines the third hole, and is bent toward the second metal plate.
  • the second hole is fitted.
  • the first metal joint portion is a portion where the first protrusion and the end surface of the third metal plate defining the third hole are joined.
  • the second metal joint portion is a portion where the second protrusion and the end surface of the second metal plate defining the second hole are joined.
  • the first metal plate, the second metal plate, and the third metal plate are laminated.
  • the first protrusion has the same shape as the second protrusion.
  • the first protrusion is stacked with the second protrusion.
  • At least two of the first metal plate, the second metal plate, and the third metal plate may be made of different types of metals.
  • At least one of the first metal plate, the second metal plate, and the third metal plate may be plated.
  • the thicknesses of at least two of the first metal plate, the second metal plate, and the third metal plate may be different from each other.
  • the width of the first projecting portion in the direction orthogonal to the extending direction becomes longer according to the extending direction, and the width of the second projecting portion in the direction perpendicular to the extending direction becomes longer according to the extending direction. May be.
  • the fourth hole may be formed in the first metal plate, and the third protrusion may extend from a part of the end surface of the first metal plate that defines the fourth hole.
  • the first protrusion and the third protrusion extend from a portion between the first hole and the fourth hole.
  • the metal bonding method of the present invention includes a first metal plate including a first portion, a second metal plate including a second portion having the same shape as the first portion, and a third portion having the same shape as the second portion.
  • a third metal plate wherein the third metal plate is disposed between the first metal plate and the second metal plate, and the first portion, the second portion, and the third portion overlap.
  • laminating the first portion of the first metal plate a part of the outer periphery of the first portion is cut, the first portion is bent toward the third metal plate, A part of the outer periphery is cut and the third part is bent toward the second metal plate.
  • a part of the outer periphery of the second part is cut and the second part is opposite to the second metal plate. Bending to the side, and pressing so that the first portion contacts the surface to be cut of the third metal plate and the third portion contacts the surface to be cut of the second metal plate.
  • the metal bonding apparatus of the present invention has a first type and a second type.
  • the height of the pressing direction at the first end in the first direction orthogonal to the pressing direction is higher than the height of the pressing direction at the second end opposite to the first end in the first direction.
  • a press projection for pressing the metal plate is formed with a press hole having a shape corresponding to the press protrusion.
  • the length of the first end in the second direction orthogonal to the pressing direction and the first direction may be longer than the length of the second end in the second direction.
  • the first mold may have a second press protrusion.
  • the second mold is formed with a second press hole having a shape corresponding to the second press protrusion.
  • the height of the first end of the second press protrusion in the first direction in the pressing direction is higher than the height of the second end of the second press protrusion in the first direction in the pressing direction.
  • the second end and the second end of the second press protrusion are disposed between the first end of the press protrusion and the first end of the second press protrusion.
  • the cutting inner periphery of the hole of the metal plate stacked adjacent to the cutting outer peripheral surface of the protruding portion of the metal plate and the pressing direction side since friction is generated between the surface and a metal joint portion is obtained, the electrical characteristics and reliability can be improved.
  • metal plates made of different metals can be joined together.
  • the metal plate can be softened by plating at least one of the metal plates, the metal plate can be easily cut by applying a force exceeding the yield stress of the metal plate. Can do.
  • metal plates having different plate thicknesses can be joined together.
  • the projecting portion is pushed toward the shorter width of the hole, a normal load is generated on the cut surface, thereby promoting the joining of the metal joint portion.
  • electrical characteristics and reliability can be improved.
  • two metal joints can be obtained with one uncut line interposed therebetween, and the electrical characteristics and reliability can be further improved.
  • FIG. 3 is a P1 arrow view of the metal joined body shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a P2 arrow view of the metal joined body shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the metal joined body shown in FIG. 2 taken along the line II.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the metal joined body shown in FIG. 2 taken along the line II-II.
  • It is a top view of the 1st type
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the metal bonding apparatus shown in FIG. 8 in a state before pressing the metal bonded body.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the metal bonding apparatus shown in FIG. 8 in a state where the metal bonded body is pressed.
  • the metal joined body 1 includes, for example, three metal plates 10, 11, and 12 made of the same metal. As shown in FIG. 5, the metal bonded body 1 includes projecting portions 13, 14, 15, holes 16, 17, 18, and a metal bonded portion 19 (FIG. 6).
  • the protrusion 13 is provided on the metal plate 10.
  • the protrusion 14 is provided on the metal plate 11.
  • the protrusion 15 is provided on the metal plate 12.
  • each of the protrusions 13 to 15 passes through the side away from the non-cutting line L1 from one end of the non-cutting line L1 in a state where the three metal plates 10 to 12 are overlapped.
  • the three metal plates 10 to 12 are cut along the cutting line L2 extending to the other end of the metal plate, and at the same time, the portion surrounded by the cutting line L2 and the non-cutting line L1 of the two metal plates 10 to 12 is pressed (pressed). By doing so, it protrudes in the pressing direction Y1.
  • two cutting lines L2 are provided across one non-cutting line L1.
  • the hole 16 is formed by providing the protruding portion 13 on the metal plate 10.
  • the hole 17 is formed by providing the protruding portion 14 on the metal plate 11.
  • the hole 18 is formed by providing the protruding portion 15 on the metal plate 12.
  • the protrusions 13 and 14 of the remaining metal plates 10 and 11 excluding the metal plate 12 on the most pressing direction Y1 side are respectively up to the holes 17 and 18 of the metal plates 11 and 12 stacked adjacent to the pressing direction Y1. It is pushed in. Thereby, the cut outer peripheral surface of the protrusion 13 is pushed in while being rubbed against the cut inner peripheral surface of the hole 17, and the cut outer peripheral surface of the protrusion 14 is pushed in while being rubbed against the cut inner peripheral surface of the hole 18.
  • FIGS. A metal joint 19 is obtained. It can be seen from FIG. 7 that the metals are joined together without any gaps. Further, the shape of the projecting portions 13 to 15 is deformed by pressing. As a result of this deformation, friction also occurs in the portion where the protrusions 13 and 14 overlap and the portion where the protrusions 14 and 15 overlap, and the metal joint 20 (FIG. 5) is obtained. By integrating the metals, it is possible to improve electrical resistance and bonding strength.
  • the cutting outer peripheral surfaces of the protruding portions 13 and 14 of the metal plates 10 and 11 and the holes 17 and 18 of the metal plates 11 and 12 adjacent to the pressing direction Y1 are cut. Since friction is generated between the inner peripheral surface and the metal joint portion 19, the electrical characteristics and reliability can be improved.
  • the metal joined body 1 described above since the three metal plates 10 to 12 can be joined to each other by a general pressing process, no special equipment for obtaining a metal bond is required. Cost up can be avoided.
  • the cutting line L2 is provided so that the widths of the protrusions 13 to 15 and the holes 16 to 18 in the non-cutting line direction Y2 become shorter as they approach the non-cutting line L1. . That is, a portion surrounded by the non-cutting line L1 and the cutting line L2 is formed in a trapezoidal shape with the non-cutting line L1 as an upper side.
  • two cutting lines L2 are provided with one non-cutting line L1 interposed therebetween.
  • two metal joints 19 can be obtained with one non-cutting line L1 interposed therebetween, so that the electrical characteristics and the reliability can be further improved.
  • the metal bonding apparatus 2 includes a first mold 22, a second mold 21, and a guide 23.
  • the second die 21 is provided in a rectangular parallelepiped shape, for example, and two press holes 24 are provided on the upper surface thereof.
  • Each of the press holes 24 is provided in the same trapezoidal shape as the portion surrounded by the non-cutting line L1 and the cutting line L2 of the metal plates 10 to 12, and the depth becomes shallower as it approaches the non-cutting line L1. Is provided.
  • the depth of the portion corresponding to the non-cutting line L1 of the press hole 24 is set to 0 or a depth that does not cut the non-cutting line L1 of the metal plates 10 to 12.
  • the opening ⁇ (FIG. 9) of the two press holes 24 needs to be increased. If this opening degree ⁇ is larger than 15 °, normal stress sufficient to cut three or more metal plates together by the second mold 21 and the first mold 22 described later can be applied.
  • the first mold 22 is provided in a bar shape.
  • the shape seen from the upper surface of the first mold 22 is formed in a bow tie shape in which the short sides of two trapezoids are connected to each other.
  • Two press protrusions 25 are provided at the tip of the first die 22 in the pressing direction Y1.
  • Each of the two press protrusions 25 is provided in a shape that fits into the two press holes 24.
  • the two press protrusions 25 are also provided so that the protrusion height in the pressing direction Y1 becomes lower as it approaches the non-cutting line L1.
  • the guide 23 is provided in a rectangular parallelepiped shape, for example, and a guide hole 26 penetrating in the pressing direction Y1 is provided.
  • the guide hole 26 is provided in a bow tie shape so that the first mold 22 can be fitted therein, and guides the first mold 22 in the pressing direction Y1.
  • the metal plates 10 to 12 are moved to the cutting line L2 by the edge along the cutting line L2 of the press protrusion 25 and the edge along the cutting line L2 of the press hole 24. Cut along.
  • a portion surrounded by the cutting line L2 and the non-cutting line L1 of the metal plates 10 to 12 is pressed in the pressing direction Y1, and the protruding portion 13 of the metal plate 10 is pushed into the hole 17 of the metal plate 11, and the metal plate 11 protrusions 14 are pushed into the holes 18 of the metal plate 12, and the cut outer peripheral surfaces of the protrusions 13 and 14 and the cut inner peripheral surfaces of the holes 17 and 18 adhere to each other to obtain a metal joint 19.
  • the metal plates 10 to 12 can be bonded to each other by a general pressing process, special equipment for obtaining metal bonding is unnecessary, and the cost of parts is increased. Can be avoided.
  • the metal bonded body 1 is provided by bonding the three metal plates 10 to 12, but the present invention is not limited to this.
  • the metal joined body 1 may be provided by joining three or more metal plates.
  • the metal joined body 1 joins the metal plates 10 to 12 made of the same metal, but the present invention is not limited to this. If three or more metal plates can be pressed and cut, it was confirmed that different metals such as tin, zinc, gold and silver can be metal-bonded. That is, at least two of the three or more metal plates may be made of different types of different metals.
  • At least one of the three or more metal plates may be plated with tin, zinc, gold, silver or the like. Since the metal plate can be softened by plating at least one of the metal plates in this way, the metal plate can be easily cut by applying a force exceeding the yield stress of the metal plate.
  • the metal joined body 1 joins the metal plates 10 to 12 having the same thickness, but the present invention is not limited to this. If three or more metals can be pressed and cut, it has been confirmed that metal plates having different plate thicknesses can be joined together. That is, at least two of the three or more metal plates have different plate thicknesses.
  • the cutting line L2 is provided such that the widths of the protruding portions 13 to 15 and the holes 16 to 18 in the non-cutting line direction Y2 become shorter as the width approaches the non-cutting line L1.
  • the present invention is not limited to this.
  • the widths of the protrusions 13 to 15 and the holes 16 to 18 in the non-cutting line direction Y2 may be set constant.
  • the two cutting lines L2 are provided across the single non-cutting line L1, but the present invention is not limited to this.
  • one cutting line L2 may be provided for one non-cutting line L1.
  • the metal plates 10 to 12 are only cut and pressed.
  • the metal plates 10 to 12 are cut, simultaneously with the pressing, or heated after the cutting and pressing.
  • the mutual diffusion of the metal plates 10 to 12 may be aimed at. Thereby, the range of metal joining can be expanded and strong joining can be achieved.

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Abstract

第１穴（１６）及び第２穴（１８）がそれぞれ形成された第１金属板（１０）及び第２金属板（１２）と、その間に挟まれ且つ第３穴（１７）が形成された第３金属板（１１）からなる積層された金属板において、それぞれが同じ形状を有する第１突出部（１３）及び第２突出部（１４）がそれぞれ第１金属板（１０）及び第３金属板（１１）と一体に設けられ、第１突出部（１３）は第１穴（１６）を画成する第１金属板（１０）の端面の一部から延出し、第３金属板（１１）の側へ屈曲され、第３穴（１７）に嵌合され、第２突出部（１４）は第３穴（１７）を画成する第３金属板（１１）の端面の一部から延出し、第２金属板（１２）の側へ屈曲され、第２穴（１８）に嵌合され、また、第１突出部（１３）と第３穴（１７）を画成する第３金属板（１１）の端面とが接合され、第２突出部（１４）と第２穴（１８）を画成する第２金属板（１２）の端面とが接合される。

Description

金属接合体、金属接合方法、及び、金属接合装置
　本発明は、金属接合体、金属接合方法、及び、金属接合装置に係り、特に、３つ以上の金属板同士が接合された金属接合体、３つ以上の金属板同士を接合させる金属接合方法及び金属接合装置に関するものである。
　従来、金属板同士を接合する方法としては、金属板同士を加締めて圧着させる方法が知られている。しかしながら、圧着による接合では、加締めによる残留応力と接触に頼っているため電気的特性が十分ではない。また、接触部には隙間が多く、腐食などの観点から長期的な電気的特性の確保が難しい、という問題があった。また、電気的特性を確保するために例えば、ガス、プラズマなどで金属板を溶かして金属板同士を溶接することも考えられるが、自動化することが難しく、大量生産に向いておらず、コスト的に問題があった。
　そこで、本発明は、電気的特性、信頼性の向上を図った３つ以上の金属板同士が接合された金属接合体、３つ以上の金属板同士を接合させる金属接合方法及び金属接合装置を低コストで提供する。
　本発明の金属接合体は、第１金属板、第２金属板、第３金属板、第１突出部、第２突出部、第１金属接合部、および第２金属接合部を有する。前記第３金属板は前記第１金属板と前記第２金属板との間に挟まれる。前記第１金属板には第１穴が形成され、前記第２金属板には第２穴が形成され、前記第３金属板には第３穴が形成される。前記第１突出部は、前記第１金属板と一体に設けられ、前記第１穴を画成する前記第１金属板の端面の一部から延出し、前記第３金属板の側へ屈曲され、前記第３穴に嵌合される。前記第２突出部は、前記第３金属板と一体に設けられ、前記第３穴を画成する前記第３金属板の端面の一部から延出し、前記第２金属板の側へ屈曲され、前記第２穴に嵌合される。前記第１金属接合部は、前記第１突出部と前記第３穴を画成する前記第３金属板の端面とが接合する部分である。前記第２金属接合部は、前記第２突出部と前記第２穴を画成する前記第２金属板の端面とが接合する部分である。前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板は、積層される。前記第１突出部は前記第２突出部と同じ形状を有する。前記第１突出部は前記第２突出部と積層される。
　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板のうち少なくとも２つは、互いに異なる種類の金属で構成されてもよい。
　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板のうち少なくとも１つは、メッキされていてもよい。
　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板のうち少なくとも２つの厚さは、互いに異なってもよい。
　前記第１突出部の延出方向と直交する方向の幅が、該延出方向に従って長くなり、前記第２突出部の該延出方向と直角な方向の幅が、該延出方向に従って長くなってもよい。
　前記第１金属板に第４穴が形成され、第３突出部が前記第４穴を画成する前記第１金属板の端面の一部から延出されてもよい。前記第１突出部と前記第３突出部とは、前記第１穴と前記第４穴との間の部分から延出される。
　本発明の金属接合方法は、第１部分を含む第１金属板、該第１部分と同形状の第２部分を含む第２金属板、および該第２部分と同形状の第３部分を含む第３金属板を、該第３金属板が該第１金属板と該第２金属板との間に配置され、該第１部分、該第２部分、および該第３部分が重なるように、積層する工程と、前記第１金属板の第１部分を、該第１部分の外周の一部が切断されて該第１部分が前記第３金属板の側へ屈曲され、該第３部分の外周の一部が切断されて該第３部分が前記第２金属板の側へ屈曲され、該第２部分の外周の一部が切断されて該第２部分が前記第２金属板と反対の側へ屈曲され、該第１部分が該第３金属板の被切断面と接触し、該第３部分が該第２金属板の被切断面と接触するように、押圧する工程を含む。
　本発明の金属接合装置は、第１型と第２型を有する。前記第１型は、押圧方向と直交する第１方向の第１端における該押圧方向の高さが、該第１方向において該第１端と反対の第２端における該押圧方向の高さより高い、金属板を押圧するプレス突起を有する。前記第２型は、前記プレス突起に対応する形状を有するプレス穴が形成される。
　前記押圧方向と前記第１方向とに直交する第２方向における、前記第１端の長さは、該第２方向における前記第２端の長さより長くてもよい。
　前記第１型は、第２プレス突起を有してもよい。前記第２型は、前記第２プレス突起に対応する形状を有する第２プレス穴が形成される。前記第２プレス突起の前記第１方向における第１端の前記押圧方向の高さは、前記第２プレス突起の前記第１方向における第２端の前記押圧方向の高さより高く、前記プレス突起の第２端と前記第２プレス突起の第２端とは、前記プレス突起の第１端と前記第２プレス突起の第１端との間に配置される。
　以上説明したように請求項１、７及び８記載の発明によれば、押圧時に、金属板の突出部の切断外周面と押圧方向側に隣接して重ねられた金属板の穴の切断内周面との間に摩擦が生じて金属接合部が得られるため、電気的特性、信頼性の向上を図ることができる。
　請求項２記載の発明によれば、異種金属で構成された金属板同士も接合することができる。
　請求項３記載の発明によれば、金属板の少なくとも１つをメッキすることにより金属板をやわらかくすることができるため、容易に金属板の降伏応力を上回る力を加えて金属板を切断することができる。
　請求項４記載の発明によれば、板厚が異なる金属板同士も接合することができる。
　請求項５記載の発明によれば、突出部が穴の幅の短い方に向かって押し込まれることにより、切断面に法線荷重が生じこれにより金属接合部の接合が促進されるため、より一層、電気的特性、信頼性の向上を図ることができる。
　請求項６記載の発明によれば、一つの非切断線を挟んで２つの金属接合部を得ることができ、より一層、電気的特性、信頼性の向上を図ることができる。
本発明の金属接合体の部分斜視図である。 図１に示す金属接合体の上面図である。 図２に示す金属接合体のＰ１矢視図である。 図２に示す金属接合体のＰ２矢視図である。 図２に示す金属接合体のＩ－Ｉ線断面図である。 図２に示す金属接合体のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図６に示す金属接合部の図である。 本発明の金属接合装置の一実施の形態を示す斜視図である。 図８に示す金属接合装置を構成する第１の型の上面図である。 図８に示す金属接合装置の、金属接合体を押圧する前の状態におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図８に示す金属接合装置の、金属接合体を押圧した状態におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。
　以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１乃至図７に示すように、金属接合体１は、例えば互いに同じ金属から構成された３つの金属板１０、１１、１２を備えている。図５に示すように、金属接合体１は、突出部１３、１４、１５と、穴１６、１７、１８と、金属接合部１９（図６）と、を備えている。
　突出部１３は、金属板１０に設けられている。突出部１４は、金属板１１に設けられている。突出部１５は、金属板１２に設けられている。上記突出部１３～１５は各々、図２に示すように、３つの金属板１０～１２を重ねた状態で非切断線Ｌ１の一端から非切断線Ｌ１から離れた側を通って非切断線Ｌ１の他端まで延在する切断線Ｌ２に沿って３つの金属板１０～１２を切断すると同時に２つの金属板１０～１２の切断線Ｌ２及び非切断線Ｌ１に囲まれた部分をプレス（押圧）することにより押圧方向Ｙ１に突出して設けられたものである。なお、本実施形態では、切断線Ｌ２は、一つの非切断線Ｌ１を挟んで２つ設けられている。
　穴１６は、金属板１０に突出部１３を設けることにより形成されるものである。穴１７は、金属板１１に突出部１４を設けることにより形成されるものである。穴１８は、金属板１２に突出部１５を設けることにより形成されるものである。最も押圧方向Ｙ１側にある金属板１２を除いた残りの金属板１０、１１の突出部１３、１４はそれぞれ、押圧方向Ｙ１に隣接して重ねられた金属板１１、１２の穴１７、１８まで押し込まれている。これにより、突出部１３の切断外周面が穴１７の切断内周面に擦られながら押し込まれ、突出部１４の切断外周面が穴１８の切断内周面に擦られながら押し込まれる。このため摩擦により、酸化皮膜が除去され新生面が露出して突出部１３、１４の切断外周面と穴１７、１８の切断内周面とが凝着して、図６及び図７に示すような金属接合部１９が得られる。図７より、金属同士が隙間無く接合されていることがわかる。また、プレスにより、突出部１３～１５の形状が変形する。この変形により突出部１３、１４が重なりあっている部分、突出部１４、１５が重なりあってる部分、にもそれぞれ摩擦が生じて金属接合部２０（図５）が得られる。金属が一体となることにより、電気抵抗や接合強度の向上を図ることができる。
　上述した金属接合体１によれば、プレス時に、金属板１０、１１の突出部１３、１４の切断外周面のそれぞれと、押圧方向Ｙ１に隣接する金属板１１、１２の穴１７、１８の切断内周面と、の間に摩擦が生じて金属接合部１９が得られるため、電気的特性、信頼性の向上を図ることができる。
　また、上述した金属接合体１によれば、一般的なプレス工程で３つの金属板１０～１２同士の接合を行うことができるため、金属結合を得るための特殊な設備が不要であり、部品のコストアアップを避けることができる。
　また、上記切断線Ｌ２は、図２に示すように、突出部１３～１５及び穴１６～１８の非切断線方向Ｙ２の幅が非切断線Ｌ１に近づくに従って短くなるように、設けられている。
即ち、非切断線Ｌ１及び切断線Ｌ２で囲まれた部分が、非切断線Ｌ１を上辺とした台形状に形成されている。
　これにより、突出部１３、１４が押し下げられるときに上記突出部１３、１４が穴１７、１８の幅の狭い方に向かって押し込まれるため、上記突出部１３、１４の切断外周面及び穴１７、１８の切断内周面に法線荷重が生じる。これにより、金属板１０～１２同士の接合が促進され、金属接合部１９の接合強度、向上を図ることができる。
　また、上述した金属接合体１によれば、切断線Ｌ２が、一つの非切断線Ｌ１を挟んで２つ設けられている。これにより、一つの非切断線Ｌ１を挟んで２つの金属接合部１９を得ることができるため、より一層、電気的特性、信頼性の向上を図ることができる。
　次に、上述した３つの金属板１０～１２同士を接合させる金属接合装置２について、図８、図１０及び図１１を参照して以下説明する。
同図に示すように、金属接合装置２は、第１の型２２と、第２の型２１と、ガイド２３と、から構成されている。
　第２の型２１は、例えば直方体形状に設けられていて、その上面に２つのプレス穴２４が設けられている。このプレス穴２４は各々、金属板１０～１２の非切断線Ｌ１及び切断線Ｌ２に囲まれた部分と同じ台形状に設けられていて、非切断線Ｌ１に近づくに従って深さが浅くなるように設けられている。このプレス穴２４の非切断線Ｌ１に相当する部分の深さは、０か、金属板１０～１２の非切断線Ｌ１が切断されない程度の深さに設けられている。なお、接合したい金属板の総板厚が大きくなると、２つのプレス穴２４の開度θ（図９）を大きくする必要がある。この開度θが１５°より大きければ、第２の型２１及び後述する第１の型２２により３つ以上の金属板をまとめて切断するのに十分な法線応力を加えることができる。
　第１の型２２は、棒状に設けられている。第１の型２２の上面からみた形状は、２つの台形の短辺同士を連結した、蝶ネクタイ状に形成されている。第１の型２２の押圧方向Ｙ１の先端には、２つのプレス突起２５が設けられている。２つのプレス突起２５はそれぞれ、２つのプレス穴２４に嵌合する形状に設けられている。２つのプレス突起２５はまた、非切断線Ｌ１に近づくに従って押圧方向Ｙ１の突起高さが低くなるように設けられている。
　ガイド２３は、例えば直方体形状に設けられて、押圧方向Ｙ１に貫通するガイド穴２６が設けられている。ガイド穴２６は、第１の型２２を嵌合できるように蝶ネクタイ形状に設けられていて、第１の型２２を押圧方向Ｙ１にガイドする。
　次に、上述した金属接合装置２を用いた金属接合方法について説明する。まず、図１０に示すように、最初に３つの金属板１０～１２を重ねて第２の型２１の上におく。
その後、図１１に示すように、第１の型２２をガイド２３のガイド穴２６に沿って押圧方向Ｙ１に移動させて、第２の型２１と第１の型２２との間に金属板１０～１２を挟む。
　さらに、第１の型２２を押圧方向Ｙ１に移動させると、プレス突起２５の切断線Ｌ２に沿ったエッジ、プレス穴２４の切断線Ｌ２に沿ったエッジによって金属板１０～１２が切断線Ｌ２に沿って切断される。同時に、金属板１０～１２の切断線Ｌ２及び非切断線Ｌ１に囲まれた部分が押圧方向Ｙ１にプレスされて、金属板１０の突出部１３が金属板１１の穴１７まで押し込まれ、金属板１１の突出部１４が金属板１２の穴１８まで押し込まれて、突出部１３、１４の切断外周面と穴１７、１８の切断内周面とが凝着し金属接合部１９が得られる。
　上述した金属接合装置２によれば、一般的なプレス工程で金属板１０～１２同士の接合を行うことができるため、金属結合を得るための特殊な設備が不要であり、部品のコストアップを避けることができる。
　なお、上述した実施形態によれば、金属接合体１は３つの金属板１０～１２を接合して設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。金属接合体１としては３つ以上の金属板を接合して設ければよい。
　また、上述した実施形態によれば、金属接合体１は互いに同じ金属で構成された金属板１０～１２同士を接合していたが、本発明はこれに限ったものではない。３つ以上の金属板をプレスして切断することができれば、すず、亜鉛、金、銀などの異種金属同士でも金属接合することが確認された。即ち、３つ以上の金属板のうち少なくとも２つが、互いに種類の異なる異種金属で構成されていてもよい。
　また、３つ以上の金属板のうち少なくとも１つが、すず、亜鉛、金、銀などでメッキされていてもよい。このように金属板の少なくとも１つをメッキすることにより金属板をやわらかくすることができるため、容易に金属板の降伏応力を上回る力を加えて金属板を切断することができる。
　また、上述した実施形態によれば、金属接合体１は互いに同じ板厚で構成された金属板１０～１２同士を接合していたが、本発明はこれに限ったものではない。３つ以上の金属をプレスして切断することができれば、互いに板厚が異なる金属板同士でも金属接合することが確認された。即ち、３つ以上の金属板のうち少なくとも２つが、互いに板厚が異なる。
　また、上述した実施形態によれば、突出部１３～１５及び穴１６～１８の非切断線方向Ｙ２の幅が非切断線Ｌ１に近づくに従って短くなるように、切断線Ｌ２が設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。切断線Ｌ２としては、例えば、突出部１３～１５及び穴１６～１８の非切断線方向Ｙ２の幅を一定に設けてもよい。
　また、上述した実施形態によれば、切断線Ｌ２が、一つの非切断線Ｌ１を挟んで２つ設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、一つの非切断線Ｌ１に対して一つの切断線Ｌ２を設けるようにしてもよい。
　また、上述した実施形態によれば、金属板１０～１２を切断してプレスするだけだったが、例えば、金属板１０～１２の切断、プレスと同時に、又は、切断、プレス後に熱を加えて金属板１０～１２の相互拡散を狙っても良い。これにより、金属接合の範囲が拡大し強固な接合を達成することができる。
　また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
　２　　金属接合装置
　１０　金属板
　１１　金属板
　１２　金属板
　１３　突出部
　１４　突出部
　１５　突出部
　１６　穴
　１７　穴
　１８　穴
　１９　金属接合部
　２１　第２の型
　２２　第１の型
　２４　プレス穴
　２５　プレス突起
　Ｌ１　非切断線
　Ｌ２　切断線
　Ｙ１　押圧方向
　Ｙ２　非切断方向

Claims (10)

  1. 　金属接合体であって、
    　第１穴が形成された第１金属板と、
    　第２穴が形成された第２金属板と、
    　前記第１金属板と前記第２金属板との間に挟まれた、第３穴が形成された第３金属板と、
    　前記第１金属板と一体に設けられ、前記第１穴を画成する前記第１金属板の端面の一部から延出し、前記第３金属板の側へ屈曲され、前記第３穴に嵌合された、第１突出部と、
    　前記第３金属板と一体に設けられ、前記第３穴を画成する前記第３金属板の端面の一部から延出し、前記第２金属板の側へ屈曲され、前記第２穴に嵌合された、第２突出部と、
    　前記第１突出部と前記第３穴を画成する前記第３金属板の端面とが接合する第１金属接合部と、
    　前記第２突出部と前記第２穴を画成する前記第２金属板の端面とが接合する第２金属接合部と、
    　を具備して成り、
    　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板は、積層され、
    　前記第１突出部は前記第２突出部と同じ形状を有し、
    　前記第１突出部は前記第２突出部と積層される。
  2. 　請求項１に記載された金属接合体であって、
    　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板のうち少なくとも２つは、互いに異なる種類の金属で構成される。
  3. 　請求項１または２に記載された金属接合体であって、
    　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板のうち少なくとも１つは、メッキされている。
  4. 　請求項１から３の何れかに記載された金属接合体であって、
    　前記第１金属板、前記第２金属板、および前記第３金属板のうち少なくとも２つの厚さは、互いに異なる。
  5. 　請求項１から４のいずれかに記載された金属接合体であって、
    　前記第１突出部の延出方向と直交する方向の幅は、該延出方向に従って長くなり、
    　前記第２突出部の該延出方向と直角な方向の幅は、該延出方向に従って長くなる。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載された金属接合体であって、
    　前記第１金属板に第４穴が形成され、
    　第３突出部が前記第４穴を画成する前記第１金属板の端面の一部から延出され、
    　前記第１突出部と前記第３突出部とは、前記第１穴と前記第４穴との間の部分から延出される。
  7. 　金属接合方法であって、
    　第１部分を含む第１金属板、該第１部分と同形状の第２部分を含む第２金属板、および該第２部分と同形状の第３部分を含む第３金属板を、該第３金属板が該第１金属板と該第２金属板との間に配置され、該第１部分、該第２部分、および該第３部分が重なるように、積層し、
    　前記第１金属板の第１部分を、該第１部分の外周の一部が切断されて該第１部分が前記第３金属板の側へ屈曲され、該第３部分の外周の一部が切断されて該第３部分が前記第２金属板の側へ屈曲され、該第２部分の外周の一部が切断されて該第２部分が前記第２金属板と反対の側へ屈曲され、該第１部分が該第３金属板の被切断面と接触し、該第３部分が該第２金属板の被切断面と接触するように、押圧する。
  8. 　金属接合装置であって、
    　押圧方向と直交する第１方向の第１端における該押圧方向の高さが、該第１方向において該第１端と反対の第２端における該押圧方向の高さより高い、金属板を押圧するプレス突起を有する、第１型と、
    　前記プレス突起に対応する形状を有するプレス穴が形成された、第２型と、
    　を具備して成る。
  9. 　請求項８に記載された金属接合装置であって、
    　前記押圧方向と前記第１方向とに直交する第２方向における、前記第１端の長さは、該第２方向における前記第２端の長さより長い。
  10. 　請求項８または９に記載された金属接合装置であって、
    　前記第１型は、第２プレス突起を有し、
    　前記第２型は、前記第２プレス突起に対応する形状を有する第２プレス穴が形成され、
    　前記第２プレス突起の前記第１方向における第１端の前記押圧方向の高さは、前記第２プレス突起の前記第１方向における第２端の前記押圧方向の高さより高く、
    　前記プレス突起の第２端と前記第２プレス突起の第２端とは、前記プレス突起の第１端と前記第２プレス突起の第１端との間に配置される。
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