WO2015111140A1 - 圧入接合装置 - Google Patents

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WO2015111140A1
WO2015111140A1 PCT/JP2014/051148 JP2014051148W WO2015111140A1 WO 2015111140 A1 WO2015111140 A1 WO 2015111140A1 JP 2014051148 W JP2014051148 W JP 2014051148W WO 2015111140 A1 WO2015111140 A1 WO 2015111140A1
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WO
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collet chuck
type electrode
chuck type
press
platen
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PCT/JP2014/051148
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French (fr)
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和愛 原田
原田　浩二
希世志 竹村
野末　明
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株式会社 テーケー
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Publication date
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    • B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
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    • B23K2101/006—Vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a press-fit joining device.
  • members are usually joined together by arc welding or the like.
  • arc welding when a shaft body is joined to a plate, the shaft body is fitted into a hole provided in the plate, and the entire circumference of the fitting portion with the shaft body is locally or locally by using a filler metal by arc welding or the like. Welding is performed.
  • a resistance welding method a method of joining members by spot welding, projection welding, or caulking is also performed.
  • the resistance welding method is mainly the lap resistance welding method, and all of them are joined by forming a melt structure called nugget at the joint.
  • this lap resistance welding method in order to strengthen the welding, the number of nuggets must be increased. As a result, there is a problem that thermal deterioration of the joining base material and influence on the dimensional accuracy cannot be avoided.
  • the joint strength is high, there is a problem that the thermal influence of the base material is wide, so the influence on thermal degradation and dimensional accuracy is large, post-processing is required, and costs are high. .
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a conventional press-fitting method.
  • the conventional press-fitting method is a shaft body 903 in which a predetermined press-fitting allowance is provided between the hole 902 of the plate body 901 and the hole 902 of the plate body (plate) 901. ”Is pressed at a predetermined pressure to cause electric resistance heat to be generated at the joint between the plate body 901 and the shaft body 903, and the shaft body is formed in the hole 902 of the plate body 901.
  • 903 is press-fitted, and the hole 902 of the plate body 901 and the shaft body 903 are solid-phase diffusion bonded.
  • reference numeral 904 indicates a lower electrode
  • reference numeral 905 indicates an upper electrode.
  • the conventional press-fit joining method is a press-fit joining method between a plate body and a shaft body with good finishing accuracy, excellent strength, and high economic effect.
  • the conventional press-fitting method is an excellent press-fitting method with good finishing accuracy, excellent strength, and high economic effect.
  • products that require even higher coaxiality and bonding strength for example, products that require a uniform and large current to be applied to the joint, such as driving force transmission components.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and products that require a higher degree of coaxiality and bonding strength than conventional ones (for example, driving force transmission parts and the like, uniform and large to the bonding portion). It is an object of the present invention to provide a press-fit joining device capable of manufacturing a product that requires current application.
  • the press-fitting device provides a shaft body in which a predetermined press-fitting allowance is provided between the hole portion of the first member having a hole portion and the hole portion of the first member.
  • a predetermined press-fitting allowance is provided between the hole portion of the first member having a hole portion and the hole portion of the first member.
  • a press-fitting device for phase diffusion bonding wherein the press-fitting device includes a housing, a power supply device, a pressing device, a lower platen fixed to the housing and connected to one electrode of the power supply device. , Connected to the other electrode of the power supply device, and pushed down toward the lower platen by the pressing device.
  • a die set structure having a shaft fixing plate, a plurality of bearing mechanisms pivotally supported on each of the plurality of slide shafts, and the plurality of slides fixed to the bearing mechanism via the bearing mechanism
  • the sub-platen structure that can be pushed down and the sub-platen pushed down by the pressing device
  • two collet chuck type electrodes (first collet chuck type electrode and second collet chuck type) are used as electrodes for passing a current (welding current) between the first member and the second member. Since the electrodes are provided, the current flows uniformly over the entire circumference of the joint portion of the first member and the second member, and the coaxiality and joint strength of the first member and the second member are improved.
  • two electrodes (first collet chuck type electrode and second collet chuck type electrode) are held using the above-described die set structure and sub-platen structure. Therefore, the rigidity is increased, and the mouth opening phenomenon (see FIG. 14C described later) does not occur as in the case of the conventional C-type frame casing, and the high deflection accuracy is obtained. Further, even if a strong magnetic field generated in the transformer of the power supply device (see FIG. 14D described later) exerts a large force on the transformer side to attract the first member and the second member, the die set is performed as described above. Since the rigidity of the structure and the sub-platen structure is increased, the coaxiality of the first member and the second member held by the two electrodes attached to the die set structure and the sub-platen structure can be maintained at a high level. become.
  • the two collet chuck type electrodes (first collet chuck type electrode and second collet chuck type electrode) are held using the above-described die set structure and sub-platen structure.
  • each workpiece is gripped by each collet chuck type electrode with high axial accuracy on the basis of the outer diameter of the workpiece (the first member and the second member). Therefore, the coaxiality of the first member and the second member (The coaxiality of the hole of the first member and the shaft part of the second member) can be easily increased.
  • the press-fitting device requires a uniform and large current to be supplied to a product (for example, a driving force transmission component, etc.) that requires a higher degree of coaxiality and bonding strength than before.
  • a product for example, a driving force transmission component, etc.
  • Product can be manufactured.
  • both the first collet chuck type electrode and the second collet chuck type electrode have an outer peripheral portion having an outer peripheral taper portion whose outer diameter increases toward the root direction.
  • the press-fitting device is a first ring member having an inner peripheral portion having an inner peripheral tapered portion corresponding to an outer peripheral tapered portion of the first collet chuck type electrode, and a root of the first collet chuck type electrode.
  • Preferably further comprising a second ring member for gripping the second member to the second collet chuck electrode by tightening the second collet chuck electrode is moved in a direction from the outer peripheral side.
  • the workpiece can be clamped uniformly and easily on the basis of the outer diameter of the workpiece (first component and second component).
  • the first ring member is attached to a first ring member holding bracket attached to the shaft receiving plate so as to be movable in the vertical direction.
  • the ring member is preferably attached to a second ring member holding metal fitting attached to the sub platen so as to be movable in the vertical direction.
  • the workpiece can be tightened uniformly and quickly on the basis of the outer diameter of the workpiece (first component and second component).
  • first ring member holding metal fitting and the second ring member holding metal fitting with the air cylinder mechanism, it is possible to significantly reduce the time for performing the entire press-fit joining process as compared with the case of screw tightening.
  • the first collet chuck type electrode has an angle of an outer peripheral tapered portion with respect to an axis of the first collet chuck type electrode in a range of 1 ° to 70 °,
  • the angle of the outer peripheral taper portion with respect to the axis of the second collet chuck type electrode is preferably in the range of 1 ° to 70 °.
  • each ring member (first ring member and second ring member) is directed toward the root direction of each collet chuck type electrode (first collet chuck type electrode and second collet chuck type electrode).
  • the angle is more preferably in the range of 2 ° to 45 °, and still more preferably in the range of 3 ° to 20 °.
  • both the first ring member and the second ring member are made of a metal material harder than the first collet chuck type electrode and the second collet chuck type electrode. preferable.
  • the first ring member is moved (slid) toward the root direction of the first collet chuck type electrode, so that the first collet chuck type electrode is securely tightened from the outer peripheral side.
  • the first collet chuck type electrode can be held (clamped) by the first member.
  • the second collet chuck type electrode is surely tightened from the outer peripheral side to be connected to the second collet chuck type electrode. It becomes possible to grip (clamp) the two members.
  • At least one of the first ring member and the second ring member has a cooling medium flow channel therein, and the press-fitting device has the cooling medium flow. It is preferable to pass a current between the first member and the second member while flowing a cooling medium through the path.
  • both the first ring member and the second ring member have a cooling medium flow path therein, and the press-fitting and joining apparatus has a cooling medium flow path for the first ring member. It is even more preferable that an electric current is allowed to flow between the first member and the second member while flowing the cooling medium through both of the cooling medium flow paths of the second ring member.
  • both of these two collet chuck type electrodes are used. Can be cooled. As a result, it is possible to suppress an increase in the electrical resistance of both of these two collet chuck electrodes. In addition, the lifetimes of both of these two collet chuck electrodes can be extended.
  • the lower platen, the upper platen, the shaft receiving plate, the shaft fixing plate, and the sub platen are made of a nonmagnetic metal material.
  • the spacer is fixed to one of the sub platen and the upper platen and not fixed to the other.
  • the spacer is not fixed to either the sub platen or the upper platen.
  • the spacer when the spacer is not fixed to either the sub-platen or the upper platen, similarly to the press-fitting device described in [8] above, the spacer is affected by the opening phenomenon caused by the C-type frame. Disappear.
  • the second collet chuck type electrode has a replaceable chuck member for gripping a second member for each portion separated by each slit.
  • each collet chuck type electrode is likely to deteriorate due to the wear caused by the operation of tightening the workpiece and the influence of the electric resistance heat at the time of joining. For this reason, each collet chuck type electrode must be replaced frequently. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases accordingly.
  • the press-fitting and joining apparatus of the present invention by adopting the configuration as described above, at least for the second collet chuck type electrode, instead of replacing the entire collet chuck type electrode, each chuck member Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
  • the first collet chuck type electrode also has a replaceable first member gripping chuck member for each portion separated by each slit.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a driving force transmission component 30 is manufactured from a first member 10 and a second member 20. It is a side view shown in order to demonstrate the press-fit joining apparatus 100 which concerns on embodiment. It is a perspective view shown in order to demonstrate the die set structure 130 and the sub platen structure 140. FIG. It is a side view shown in order to demonstrate the die set structure 130 and the sub platen structure 140. FIG. It is a side view shown in order to demonstrate the electric current path
  • FIG. 1 It is a figure shown in order to demonstrate the 2nd collet chuck type
  • FIG. It is a figure shown in order to demonstrate the 1st cooling mechanism for cooling the 1st collet chuck type
  • FIG. It is a figure shown in order to demonstrate the 2nd cooling mechanism for cooling the 2nd collet chuck type
  • FIG. It is a figure shown in order to demonstrate the nested core 170g in the 2nd collet chuck type
  • FIG. It is a figure shown in order to demonstrate the collet chuck
  • FIG. 1 is a perspective view showing the first member 10 and the second member 20 before the second member 20 is press-fitted into the hole 12 of the first member 10
  • FIG. 4 is a perspective view showing a driving force transmission component 30 manufactured by press-fitting into the hole 12 of the first member 10.
  • the first member 10 and the second member 20 are members for manufacturing the driving force transmission component 30, and as shown in FIG. 1A, the first member 10 is a member having a hole 12.
  • the second member 20 is a member having a shaft body portion provided with a predetermined press-fitting allowance between the hole portion 12 of the first member 10.
  • the press-fit joining device 100 applies a current between the first member 10 and the second member 20 while pressing the shaft body portion of the second member 20 against the hole 12 of the first member 10 with a predetermined pressure. By flowing, electrical resistance heat is generated at the joint between the first member 10 and the second member 20, and the shaft body portion of the second member 20 is press-fitted into the hole 12 of the first member 10.
  • the hole 12 and the shaft body portion of the second member 20 are joined by solid phase diffusion bonding (see FIG. 1B).
  • the press-fitting device 100 according to the embodiment will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 2 is a side view illustrating the press-fitting device 100 according to the embodiment.
  • the housing, the power supply device, and the pressing device are not shown.
  • FIG. 3 is a perspective view for explaining the die set structure 130 and the sub-platen structure 140.
  • the lower platen 110, the upper platen 120, and the third air cylinder mechanism 150 are not shown.
  • FIG. 4 is a side view for explaining the die set structure 130 and the sub-platen structure 140. 4 shows the lower platen 110 and the upper platen 120, which are not shown in FIG.
  • FIG. 4A the die set structure 130 is highlighted, and in FIG. 4B, the sub-platen structure 140 is highlighted.
  • FIG. 4A the die set structure 130 is highlighted, and in FIG. 4B, the sub-platen structure 140 is highlighted.
  • 5 is a side view for explaining a current path in the press-fitting device 100 according to the embodiment. 5, the lower platen 110 and the upper platen 120, which are not shown in FIG. 3, are illustrated. 5A shows a current path from the lower platen 110 to the first collet chuck type electrode 160, and FIG. 5B shows a current path from the second collet chuck type electrode 170 to the upper platen 120. The route is shown.
  • FIG. 6 is a view for explaining the first collet chuck type electrode 160.
  • 6A is a partial cross-sectional side view showing a state before the first ring member 161 is lowered
  • FIG. 6B is a partial cross-sectional side view showing a state after the first ring member 161 is lowered.
  • FIG. 7 is a view for explaining the second collet chuck type electrode 170.
  • FIG. 7A is a diagram showing a state before the second ring member 171 is raised
  • FIG. 7B is a diagram showing a state after the second ring member 171 is raised.
  • the second collet chuck type electrode 170 is shown in a side view
  • the second ring member 171 is shown in a sectional view.
  • FIG. 8 is a view for explaining a first cooling mechanism for cooling the first collet chuck type electrode 160.
  • FIG. 8A is a longitudinal sectional view shown for explaining the first cooling mechanism
  • FIG. 8B is a transverse sectional view shown for explaining the first cooling mechanism.
  • the first collet chuck type electrode 160 is shown in a side view.
  • FIG. 9 is a view for explaining a second cooling mechanism for cooling the second collet chuck type electrode 170.
  • FIG. 9A is a longitudinal sectional view for explaining the second cooling mechanism
  • FIG. 9B is a transverse sectional view for explaining the second cooling mechanism.
  • the second collet chuck type electrode 170 is shown in a side view.
  • FIG. 10 is a view for explaining the nested core 170 g in the second collet chuck type electrode 170.
  • FIG. 10A is a front view of the second collet chuck type electrode 170
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 10A.
  • the press-fitting device 100 includes a housing (not shown), a power supply device (not shown), a pressing device (not shown), and a lower platen 110.
  • the lower platen 110 is fixed to the casing and connected to one electrode of the power supply device.
  • the upper platen 120 is connected to the other electrode of the power supply device, and can be pushed down toward the lower platen 110 by a pressing device.
  • the die set structure 130 is fixed to the lower platen 110 via the lower base plate 111 and has a shaft receiving plate 131 having a hole in the center, and a plurality of slide shafts 132 erected from the shaft receiving plate 131.
  • the shaft fixing plate 133 is fixed by the plurality of slide shafts 132 and has a hole in the center.
  • the sub platen structure 140 is fixed to the plurality of bearing mechanisms 141 supported by the plurality of slide shafts 132 and to the plurality of slide shafts 132 via the bearing mechanisms 141.
  • the bearing mechanism 141 includes a slide bush that includes a ball bearing therein.
  • the third air cylinder mechanism 150 has a function as an elastic mechanism for returning the origin of the height position of the sub platen structure 140 pushed down by the pressing device.
  • the third air cylinder mechanism 150 may have a function of applying a repulsive force to the pressing operation of the sub platen structure 140 when the sub platen structure 140 is pressed down.
  • the press-fit joining device 100 includes an air cylinder mechanism as a pressing device.
  • the first collet chuck type electrode 160 has a structure including three or more (four in this case) slits 160e, and is attached to the shaft receiving plate 131 via an insulating member. (See FIGS. 2 to 5).
  • the first collet chuck type electrode 160 is electrically connected to the lower platen 110 via the lower base plate 111 at the electrode main body portion 160f.
  • the first collet chuck type electrode 160 has an outer peripheral portion having an outer peripheral tapered portion 160c whose outer diameter increases toward the root direction.
  • reference numeral 160a indicates a base
  • reference numeral 160b indicates a trunk
  • reference numeral 160d indicates a slit base hole
  • reference numeral 160e indicates a slit
  • reference numeral 160f indicates an electrode main body.
  • the second collet chuck type electrode 170 has a structure including three or more (four in this case) slits 170 e and is attached to the sub platen 142 via a spacer 143 ( (See FIGS. 2-5).
  • the second collet chuck type electrode 170 is configured to be electrically connected to the upper platen 120 via the spacer 143 and the upper base plate 121.
  • the second collet chuck type electrode 170 has an outer peripheral portion having an outer peripheral tapered portion 170c whose outer diameter increases toward the root direction.
  • reference numeral 170a indicates a base
  • reference numeral 170b indicates a trunk
  • reference numeral 170d indicates a slit base hole
  • reference numeral 170e indicates a slit
  • reference numeral 170f indicates an electrode main body.
  • the press-fitting device 100 includes a first ring member 161 having an inner peripheral portion having an inner peripheral tapered portion 161 a corresponding to the outer peripheral tapered portion 160 c of the first collet chuck type electrode 160.
  • the first ring member 161 moves (slides) toward the base direction of the first collet chuck type electrode 160 and tightens the first collet chuck type electrode 160 from the outer peripheral side to thereby form the first collet chuck type electrode 160. It has a function of gripping (clamping) the first member 10.
  • the angle of the outer peripheral tapered portion 161c with respect to the axis of the first collet chuck type electrode 160 is in the range of 1 ° to 70 °.
  • the angle is more preferably in the range of 2 ° to 45 °, and still more preferably in the range of 3 ° to 20 °.
  • the first ring member 161 vertically moves to the first ring member holding bracket 162 attached to the shaft receiving plate 131 via the first ring holding bracket 163 and the first air cylinder mechanism 164. It is movably attached along the direction.
  • the first ring member 161 is made of a metal material harder than the first collet chuck type electrode 160 (for example, hardened steel).
  • the press-fitting device 100 includes a second ring member 171 having an inner peripheral portion having an inner peripheral tapered portion 170 a corresponding to the outer peripheral tapered portion 170 c of the second collet chuck type electrode 170.
  • the second ring member 171 moves (slides) toward the root direction of the second collet chuck type electrode 170 and tightens the second collet chuck type electrode 170 from the outer peripheral side to thereby form the second collet chuck type electrode 170. It has a function of gripping (clamping) the second member 20.
  • the angle of the outer peripheral tapered portion 171c with respect to the axis of the second collet chuck type electrode 170 is in the range of 1 ° to 70 °.
  • the angle is more preferably in the range of 2 ° to 45 °, and still more preferably in the range of 3 ° to 20 °.
  • the second ring member 171 is moved vertically to the second ring member holding bracket 172 attached to the sub platen 142 via the second ring holding bracket 173 and the second air cylinder mechanism 174. It is attached to move along. 2 to 5, the second air cylinder mechanism 174 is actually attached to the sub platen 142, although it seems that the second air cylinder mechanism 174 is attached to the shaft fixing plate 133.
  • the cut visible on the shaft fixing plate 133 is a cut for preventing the shaft fixing plate 133 from interfering with the second air cylinder mechanism 174.
  • the second ring member 171 is made of a metal material harder than the second collet chuck type electrode 170 (for example, hardened steel).
  • the first ring member 161 has a cooling medium flow path 161b inside.
  • the second ring member 171 has a cooling medium flow path 171 b inside.
  • the press-fitting and joining apparatus 100 allows the first member 10 and the first member 10 to flow while flowing a cooling medium (for example, cooling water) through the cooling medium flow path 161 b of the first ring member 161 and the cooling medium flow path 171 b of the second ring member 171.
  • a cooling medium for example, cooling water
  • reference numeral 165 denotes a conduit for introducing or discharging the cooling medium to / from the cooling medium flow path 161b.
  • reference numeral 175 denotes a conduit for introducing or discharging the cooling medium to / from the cooling medium flow path 171b.
  • the lower platen 110, the lower base plate 111, the upper platen 120, the upper base plate 121, the sub platen 142, and the spacer 143 are made of brass.
  • the shaft receiving plate 131 and the shaft fixing plate 133 are made of nonmagnetic stainless steel (for example, SUS304). That is, the lower platen 110, the upper platen 120, the shaft receiving plate 131, the shaft fixing plate 133, and the sub platen 142 are made of a nonmagnetic metal material.
  • the spacer 143 is fixed to the sub platen 142 via an insulating member, and is not fixed to the upper platen 120. .
  • the second collet chuck type electrode 170 has a replaceable second member gripping chuck member 170h for each portion separated by each slit. Have. That is, the second collet chuck type electrode 170 has a nested structure. Each chuck member 170h is fixed to the main body of the second collet chuck type electrode 170 by a bolt 170i.
  • Press-fit joining using the press-fit joining apparatus is a diagram for explaining the collet chuck operation by the air cylinder mechanisms 164 and 174.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the sub platen pressing operation by the pressing device.
  • the shaft body portion of the second member 20 is press-fitted into the hole portion 12 of the first member 10, and the hole portion 12 of the first member 10 and the shaft body portion of the second member are
  • the step of solid phase diffusion bonding is performed as follows.
  • the second air cylinder is used.
  • the second ring member 171 is moved toward the root direction (upward direction) of the second collet chuck type electrode 170 (see FIG. 7B).
  • the second collet chuck type electrode 170 is tightened from the outer peripheral side, and the second collet chuck type electrode 170 is caused to grip the second member 20.
  • each collet chuck type electrode is not limited to this.
  • the first collet chuck type electrode 160 The first member 10 may be gripped, or the second collet chuck type electrode 170 may be gripped by the second collet chuck type electrode 170 at the same timing as the first collet chuck type electrode 160 is gripped by the first member 10. .
  • cooling water is supplied to the cooling medium flow path 161b of the first ring member 161 and the cooling medium flow path 171b of the second ring member 171. While doing. Thereby, the driving force transmission component 30 is manufactured from the first member 10 and the second member 20.
  • the second air cylinder mechanism 174 is operated to move the second ring member 171 toward the tip direction (downward) of the second collet chuck type electrode 170.
  • the pressing state of the upper platen 120 by the pressing device is released, and the height position of the sub platen structure 142 is adjusted by the third air cylinder mechanism 150.
  • the first air cylinder mechanism 164 is operated to move the first ring member 161 toward the tip direction (upward) of the first collet chuck type electrode 160, thereby driving force by the first collet chuck type electrode 160.
  • the gripping state of the transmission component 30 is released.
  • the driving force transmission component 30 is taken out from the press-fitting device 100.
  • the shaft body portion of the second member 20 is press-fitted into the hole 12 of the first member 10 using the press-fitting device 100 according to the embodiment, and the hole 12 and the second of the first member 10 are As shown in FIG. 1B, the driving force transmission component 30 can be manufactured by solid phase diffusion bonding with the shaft portion of the member.
  • FIG. 13 is a view for explaining an electrode fixing method in a comparative example.
  • FIG. 14 is a view for explaining the opening phenomenon and the magnetic field in the conventional press-fitting device.
  • two collet chuck type electrodes (first collet chuck type electrode 160 and first collet chuck type electrode 160) are used as electrodes for flowing a current (welding current) between the first member 10 and the second member 20. Since the second collet chuck type electrode 170) is provided, the current flows uniformly over the entire circumference of the joint portion of the first member and the second member as compared with the electrode fixing method in the comparative example (see FIG. 13). As a result, the coaxiality and bonding strength of the first member and the second member are improved.
  • two electrodes are formed using the die set structure 130 and the sub platen structure 140 described above. Since it is held, the rigidity is increased, and the opening phenomenon (when the press-fitting operation is performed by the pressing device, the C-type frame case (FIG. 14 (c ) Refers to the phenomenon of receiving a force in the direction of opening), and the high runout accuracy is achieved. Even if a strong magnetic field (see FIG. 14D) generated in the transformer of the power supply device exerts a large force on the transformer side to attract the first member and the second member, the die set structure as described above.
  • first collet chuck type electrode 160 and second collet chuck type electrode using the die set structure 130 and the sub-platen structure 140 described above. 170) (see FIGS. 6 and 7), each work is gripped by each collet chuck type electrode with high axial accuracy based on the outer diameter of the work (first member and second member). Therefore, the coaxiality of the first member and the second member (the coaxiality of the hole of the first member and the shaft part of the second member) can be easily increased.
  • the press-fit joining device 100 is capable of supplying a uniform and large current to a joint (for example, a driving force transmission component or the like) that requires a higher degree of coaxiality and joining strength than before.
  • a joint for example, a driving force transmission component or the like
  • This is a press-fit joining device that can produce the required products.
  • the outer diameters of the respective collet chuck type electrodes increase toward the root direction.
  • Each of the ring members has an outer peripheral portion having outer peripheral tapered portions 160c and 170c, and the inner periphery corresponding to the outer peripheral tapered portions 160c and 170c of each collet chuck type electrode. Since the taper portions 161a and 171a are provided (see FIGS.
  • each ring member is moved (slid) toward the root direction of each collet chuck type electrode to tighten each collet chuck type electrode from the outer peripheral side.
  • the first ring member 161 is attached to the shaft receiving plate 131 (the first ring mounting bracket 163 and the first air cylinder mechanism 164).
  • the second ring member 171 is attached to the sub platen 142 (the second ring attachment fitting 173 and the second attachment fitting 173 and the second attachment fitting 173). Since it is attached (movable along the vertical direction) to the second ring member holding bracket 172 attached (via the air cylinder mechanism 174), the outer diameter reference of the workpiece (first part and second part)
  • the workpiece can be tightened uniformly and quickly.
  • by combining the first ring member holding metal fitting and the second ring member holding metal fitting with the air cylinder mechanism it is possible to significantly reduce the time for performing the entire press-fit joining process as compared with the case of screw tightening.
  • the first collet chuck type electrode 160 has an angle of the outer tapered portion 160c with respect to the axis of the first collet chuck type electrode 160 within a range of 1 ° to 70 °.
  • the second collet chuck type electrode 170 has an angle of the outer peripheral tapered portion 170c with respect to the axis of the second collet chuck type electrode 170 within the range of 1 ° to 70 °.
  • 161 and the second ring member 171) are moved (slided) when moving (sliding) toward the root direction of each collet chuck type electrode (first collet chuck type electrode 160 and second collet chuck type electrode 170). It is possible to efficiently convert the operation into a workpiece clamping operation.
  • the first ring member 161 and the second ring member 171 are both metal materials (baked) that are harder than the first collet chuck type electrode 160 and the second collet chuck type electrode 170. Since each ring member (the first ring member 161 and the second ring member 171) is made of steel, etc., the base of each collet chuck type electrode (the first collet chuck type electrode 160 and the second collet chuck type electrode 170). By moving (sliding) in the direction, each collet chuck type electrode is securely clamped from the outer peripheral side, and each work (first member 10 and second member 20) is gripped (clamped) by each collet chuck type electrode. ).
  • each ring member (the first ring member 161 and the second ring member 171) has the cooling medium flow path inside (see FIGS. 8 and 9).
  • the press-fitting device 100 causes a current to flow between the first member and the second member while flowing the cooling medium through the cooling medium flow path 161b of the first ring member 161 and the cooling medium flow path 171b of the second ring member 171.
  • the two collet chuck electrodes can be cooled while using the two collet chuck electrodes having the cracked structure (first collet chuck electrode and second collet chuck electrode division).
  • the lifetime of these two collet chuck electrodes can be extended.
  • overheating of the collet chuck type electrode can be efficiently prevented even when compared with a conventional cooling mechanism (for example, a mechanism for cooling the electrode through the pipe of the cooling water through the platen through the base plate).
  • a conventional cooling mechanism for example, a mechanism for cooling the electrode through the pipe of the cooling water through the platen through the base plate.
  • the lower platen 110, the upper platen 120, the shaft receiving plate 131, the shaft fixing plate 133, and the sub platen 142 are made of a nonmagnetic metal material. Even in the presence of a strong magnetic field generated in the transformer (see FIG. 14D), these members may be easily magnetized (unlike using a magnetic metal material for these members). Disappear. As a result, it is possible to extremely reduce the possibility that the press-fitting and joining apparatus will malfunction, and it is possible to prevent the dust such as iron powder from being adsorbed to these members.
  • the spacer 143 is fixed to one of the sub platen 142 and the upper platen 120 and is not fixed to the other. Therefore, it is not affected by the mouth opening phenomenon caused by the C-shaped frame (see FIG. 14C).
  • the second collet chuck type electrode 170 can be replaced for each part separated by each slit, and the second member gripping chuck can be replaced. Since the member 170h is included, even if the chuck part for gripping the workpiece among the collet chuck type electrodes deteriorates, at least the second collet chuck type electrode 170 is not replaced with the entire collet chuck type electrode. Since only the chuck members need to be replaced, the manufacturing cost can be reduced.
  • the spacer 143 that is fixed to the sub-platen 142 and not fixed to the upper platen 120 is used as the spacer.
  • the present invention is not limited to this.
  • a spacer that is fixed to the upper platen 120 and not fixed to the sub-platen 142 may be used.
  • a spacer that is not fixed to either the sub platen 142 or the upper platen 120 may be used.
  • the second collet chuck type electrode As the second collet chuck type electrode, the second collet chuck type electrode 170 having the replaceable second member gripping chuck member 170h for each portion separated by each slit.
  • the present invention is not limited to this.
  • a first collet chuck type electrode having a replaceable first member gripping chuck member for each portion separated by each slit may be used.
  • the air cylinder mechanism (third air cylinder mechanism 150) is used as an elastic mechanism for returning the height position of the sub platen structure 140 pushed down by the pressing device to the origin.
  • the present invention is not limited to this.
  • a spring having a function of giving a repulsive force to each of the plurality of bearing mechanisms 141 instead of the air cylinder mechanism (third air cylinder mechanism 150) or in addition to the air cylinder mechanism (third air cylinder mechanism 150).
  • a coil may be interposed between each slide shaft 132. In this case, when the sub platen structure 140 is pushed down, the spring coil may have a function of applying a repulsive force to the push-down operation of the sub platen structure 140.
  • the second member 20 including only the shaft portion is used as the second member, but the present invention is not limited to this.
  • a second member having a portion other than the shaft body portion in addition to the shaft body portion may be used as the second member.
  • the air cylinder mechanism is used as a pressing device that applies a pressing force to the upper platen, but the present invention is not limited to this. You may use the press apparatus which consists of a servomotor and a ball screw.
  • the ring members both having a cooling medium flow path are used.
  • the present invention is not limited to this. Only one of the first ring member and the second ring member may be a ring member having a cooling medium flow passage inside, or both the first ring member and the second ring member are for cooling medium inside. You may use the ring member which does not have a flow path.
  • slit 160f, 170f ... electrode body portion, slit 161 ... first ring member, 162 ... first ring member holding metal fitting, 163 ... 1st ring metal fitting, 164 ... 1st air cylinder machine , 170 ... second collet chuck type electrode, 171 ... second ring member, 172 ... second ring member holding bracket 173 ... second metal ring, 174 ... second air cylinder mechanism

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Abstract

　本発明の圧入接合装置１００は、ダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を用いて２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）を保持するようにした圧入接合装置である。　本発明の圧入接合装置１００によれば、従来よりもより一層高い同軸度及び接合強度が必要とされる製品（例えば、駆動力伝達部品等、接合部への均一かつ大電流の通電が要求される製品）を製造することが可能となる。

Description

圧入接合装置
　本発明は、圧入接合装置に関する。
　従来、自動車等に使用される金属製要素部品を製造する場合、通常、アーク溶接等により部材同士を接合している。これは、例えばプレートに軸体を接合する場合には、プレートに設けた孔に軸体を嵌め込み、アーク溶接等により溶加材を用いて軸体との嵌め合せ部位の全周又は局部的に溶接を行うものである。また、抵抗溶接法として、スポット溶接法、プロジェクション溶接法による接合、或いはかしめ加工により部材同士を接合する方法も行われている。
　しかし、アーク溶接等による接合方法においては、アーク溶接等の溶接熱による熱変形等により、プレート、軸体等の母材の熱的劣化や、寸法歪みが発生して精度への影響が避けられないという問題がある。この場合には、溶接後に後加工を加えて製品の精度を高めたり、溶接部分の不要な溶加材を削除したりするなど、溶接後の仕上げ加工に多くの手間と費用を要するといった問題がある。
　また、抵抗溶接法は重ね抵抗溶接法が主力であり、いずれも接合部にナゲットと呼ばれる溶融組織を形成することで接合している。この重ね抵抗溶接法では、溶接を強くするためにはナゲットの数を増やすしかなく、結果として接合母材の熱的劣化や、寸法精度への影響が避けられないという問題がある。また、溶融溶接の場合は接合強度は高いが、母材の熱影響が広範囲のため、熱的劣化や寸法精度への影響が大きく、後加工等を要し、費用がかかるという問題があった。
　そこで、出願人等により、板体の孔部に対して軸体を所定の圧力で押圧しながら板体・軸体間に電流を流すことにより、板体及び軸体の接合部に電気抵抗熱を発生させ、板体の孔部に軸体を圧入し、板体の孔部と軸体とを固相拡散接合する圧入接合方法が開発され、実用化されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
　図１５は、従来の圧入接合方法を説明するために示す図である。従来の圧入接合方法は、図１５に示すように、板体（プレート）９０１の孔部９０２に対して「板体９０１の孔部９０２との間に所定の圧入代が設けられた軸体９０３」を所定の圧力で押圧しながら板体・軸体間に電流を流すことにより、板体９０１及び軸体９０３の接合部に電気抵抗熱を発生させ、板体９０１の孔部９０２に軸体９０３を圧入し、板体９０１の孔部９０２と軸体９０３とを固相拡散接合するというものである。なお、図１５中、符号９０４は下側電極を示し、符号９０５は上側電極を示す。
　従来の圧入接合方法は、仕上精度が良く、強度的にも優れ、経済効果も高い、板体と軸体との圧入接合方法となる。
特開２００１－３５３６２８号公報 国際公開２００６／１０９６５０号明細書
　上記したように、従来の圧入接合方法は、仕上精度が良く、強度的にも優れ、経済効果も高い、優れた圧入接合方法であるが、従来の圧入接合方法が普及するにつれて、従来よりもより一層高い同軸度及び接合強度が必要とされる製品（例えば、駆動力伝達部品等、接合部への均一かつ大電流の通電が要求される製品）が求められるようになってきている。
　そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、従来よりもより一層高い同軸度及び接合強度が必要とされる製品（例えば、駆動力伝達部品等、接合部への均一かつ大電流の通電が要求される製品）を製造可能な圧入接合装置を提供することを目的とする。
［１］本発明の圧入接合装置は、「孔部を有する第１部材」の前記孔部に対して「前記第１部材の前記孔部との間に所定の圧入代が設けられた軸体部分を有する第２部材」の前記軸体部分を所定の圧力で押圧しながら前記第１部材・前記第２部材間に電流を流すことにより、前記第１部材及び前記第２部材の接合部に電気抵抗熱を発生させ、前記第１部材の前記孔部に前記第２部材の前記軸体部分を圧入し、前記第１部材の前記孔部と前記第２部材の前記軸体部分とを固相拡散接合する圧入接合装置であって、前記圧入接合装置は、筐体と、電源装置と、押圧装置と、前記筐体に固定され、前記電源装置の一方の電極に接続された下部プラテンと、前記電源装置の他方の電極に接続され、前記押圧装置により前記下部プラテンに向けて押し下げ可能な上部プラテンと、前記下部プラテンに固定されたシャフト受け板と、当該シャフト受け板から立設した複数本のスライドシャフトと、当該複数本のスライドシャフトにより固定され、中央部に穴の開いたシャフト固定板とを有するダイセット構造体と、前記複数本のスライドシャフトのそれぞれに軸支された複数のベアリング機構と、前記ベアリング機構に固定され、当該ベアリング機構を介して、前記複数本のスライドシャフトに対して上下動自在に取り付けられたサブプラテンとを有し、前記上部プラテン及び「当該上部プラテンと前記サブプラテンとの間に配設されたスペーサー」を介して前記押圧装置により前記下部プラテンに向けて押し下げ可能なサブプラテン構造体と、前記押圧装置により押し下げられた前記サブプラテン構造体の高さ位置を原点復帰させるための弾性機構と、前記シャフト受け板に取り付けられた、３本以上のスリットの入った第１コレットチャック型電極と、前記サブプラテンに取り付けられた、３本以上のスリットの入った第２コレットチャック型電極とを備えることを特徴とする。
　本発明の圧入接合装置によれば、第１部材・第２部材間に電流（溶接電流）を流すための電極として、２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極）を備えることから、電流が第１部材及び第２部材の接合部全周にわたって均一に流れるようになり、第１部材及び第２部材の同軸度及び接合強度が向上する。
　また、本発明の圧入接合装置によれば、上記したダイセット構造体及びサブプラテン構造体を用いて２つの電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極）を保持するようにしたことから、剛性が高くなり、従来のＣ型フレーム筐体のように口開き現象（後述する図１４（ｃ）参照。）が発生しなくなり、高い振れ精度を有するようになる。また、電源装置のトランスに生じる強力な磁界（後述する図１４（ｄ）参照。）により当該トランス側に第１部材及び第２部材を引き付ける大きな力が働いたとしても、上記したようにダイセット構造体及びサブプラテン構造体の剛性が高くなることから、ダイセット構造体及びサブプラテン構造体に取り付けられた２つの電極に保持された第１部材及び第２部材の同軸度を高い水準に維持できるようになる。
　また、本発明の圧入接合装置によれば、上記したダイセット構造体及びサブプラテン構造体を用いて２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極）を保持するようにしたことから、ワーク（第１部材及び第２部材）の外径基準で各ワークが各コレットチャック型電極に軸精度良く把持されるようになるため、第１部材及び第２部材の同軸度（第１部材の孔部及び第２部材の軸体部分の同軸度）を容易に高くすることが可能となる。
　その結果、本発明の圧入接合装置は、従来よりもより一層高い同軸度及び接合強度が必要とされる製品（例えば、駆動力伝達部品等、接合部への均一かつ大電流の通電が要求される製品）を製造可能な圧入接合装置となる。
［２］本発明の圧入接合装置においては、前記第１コレットチャック型電極及び前記第２コレットチャック型電極はともに根元方向に向かって外径が大きくなるような外周テーパー部を有する外周部を有し、前記圧入接合装置は、前記第１コレットチャック型電極の外周テーパー部に対応した内周テーパー部を有する内周部を有する第１リング部材であって、前記第１コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動させて前記第１コレットチャック型電極を外周側から締め付けることにより前記第１コレットチャック型電極に前記第１部材を把持させる第１リング部材と、前記第２コレットチャック型電極の外周テーパー部に対応した内周テーパー部を有する内周部を有する第２リング部材であって、前記第２コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動させて前記第２コレットチャック型電極を外周側から締め付けることにより前記第２コレットチャック型電極に前記第２部材を把持させる第２リング部材をさらに備えることが好ましい。
　このような構成とすることにより、ワーク（第１部品及び第２部品）の外径基準で、ワークを均一、かつ、容易に締め付けることができる。
［３］本発明の圧入接合装置においては、前記第１リング部材は、前記シャフト受け板に取り付けられた第１リング部材保持金具に上下方向に沿って移動自在に取り付けられており、前記第２リング部材は、前記サブプラテンに取り付けられた第２リング部材保持金具に上下方向に沿って移動自在に取り付けられていることが好ましい。
　このような構成とすることにより、ワーク（第１部品及び第２部品）の外径基準で、ワークを均一に、かつ、迅速に締め付けることができる。特に、第１リング部材保持金具及び第２リング部材保持金具をエアシリンダ機構と組み合わせることで、ねじ締めの場合と比較して、圧入接合工程全体を実施するための時間を大幅に短縮化できる。
［４］本発明の圧入接合装置においては、前記第１コレットチャック型電極は、当該第１コレットチャック型電極の軸に対する外周テーパー部の角度が１°～７０°の範囲内にあり、前記第２コレットチャック型電極は、当該第２コレットチャック型電極の軸に対する外周テーパー部の角度が１°～７０°の範囲内にあることが好ましい。
　このような構成とすることにより、各リング部材（第１リング部材及び第２リング部材）を各コレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極）の根元方向に向けて移動（スライド）させる際に、当該移動（スライド）動作を効率良くワークの締め付け動作に変換することが可能となる。このような観点から言えば、上記角度が２°～４５°の範囲内にあることがより好ましく、３°～２０°の範囲内にあることがより一層好ましい。
［５］本発明の圧入接合装置においては、前記第１リング部材及び前記第２リング部材はともに、前記第１コレットチャック型電極及び前記第２コレットチャック型電極よりも硬い金属材料からなることが好ましい。
　このような構成とすることにより、第１リング部材を第１コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動（スライド）させることによって、確実に、第１コレットチャック型電極を外周側から締め付けて第１コレットチャック型電極に第１部材を把持（クランプ）させることが可能となる。また、第２リング部材を第２コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動（スライド）させることによって、確実に、第２コレットチャック型電極を外周側から締め付けて第２コレットチャック型電極に第２部材を把持（クランプ）させることが可能となる。
［６］本発明の圧入接合装置においては、前記第１リング部材及び前記第２リング部材のうち少なくとも一方は内部に冷却媒体用流路を有し、前記圧入接合装置は、前記冷却媒体用流路に冷却媒体を流しながら前記第１部材・前記第２部材間に電流を流すことが好ましい。
　このような構成とすることにより、３本以上のスリットの入った、先割れ構造体を有する２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極分割）を用いながら、これら２つのコレットチャック型電極のうち少なくとも一方を冷却できるようになる。その結果、これら２つのコレットチャック型電極のうち少なくとも一方の電気抵抗が高くなるのを抑制することが可能となる。また、これら２つのコレットチャック型電極のうち少なくとも一方の寿命を長くすることが可能となる。
　この場合、従来の冷却機構（プラテンに冷却水の配管を通してベースプレートを介して電極を冷却する機構）と比較しても、コレットチャック型電極の過熱を効率良く防止することが可能となる。
　本発明の圧入接合装置においては、前記第１リング部材及び前記第２リング部材はともに内部に冷却媒体用流路を有し、前記圧入接合装置は、前記第１リング部材の冷却媒体用流路及び前記第２リング部材の冷却媒体用流路の両方に冷却媒体を流しながら前記第１部材・前記第２部材間に電流を流すことがより一層好ましい。
　このような構成とすることにより、先割れ構造体を有する２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極分割）を用いながら、これら２つのコレットチャック型電極の両方を冷却できるようになる。その結果、これら２つのコレットチャック型電極の両方の電気抵抗が高くなるのを抑制することが可能となる。また、これら２つのコレットチャック型電極の両方の寿命を長くすることが可能となる。
［７］本発明の圧入接合装置においては、前記下部プラテン、前記上部プラテン、前記シャフト受け板、前記シャフト固定板及び前記サブプラテンは非磁性金属材料で構成されていることが好ましい。
　このような構成とすることにより、電源装置のトランスに生じる強力な磁界の存在下（後述する図１４（ｄ）参照。）であっても、（これらの部材に磁性金属材料を用いた場合と異なり）これらの部材が容易に磁化してしまうことがなくなる。その結果、圧入接合装置が作動不良を起こす可能性を極めて低くすることが可能となり、また、これらの部材に鉄粉等のゴミを吸着することがなくなる。
［８］本発明の圧入接合装置においては、前記スペーサーは、前記サブプラテン及び上部プラテンのうち一方に固定されており、他方には固定されていないことが好ましい。
　このように、スペーサーが、サブプラテン及び上部プラテンのうち一方に固定されており、他方には固定されていない場合には、Ｃ型フレームによる口開き現象の影響を受けなくなる。
［９］本発明の圧入接合装置においては、前記スペーサーは、前記サブプラテン及び上部プラテンのいずれにも固定されていないことが好ましい。
　このように、スペーサーが、サブプラテン及び上部プラテンのいずれにも固定されていない場合には、上記［８］に記載の圧入接合装置の場合と同様に、Ｃ型フレームによる口開き現象の影響を受けなくなる。
［１０］本発明の圧入接合装置においては、前記第２コレットチャック型電極は、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第２部材把持用のチャック部材を有することが好ましい。
　ところで、各コレットチャック型電極においてワークを把持するチャック部分はワークを締め付ける動作による摩耗や、接合時の電気抵抗熱の影響により劣化し易く、そのために各コレットチャック型電極を高頻度で交換しなければならないことから、その分製造コストが高くなってしまうという問題があった。これに対して、本発明の圧入接合装置によれば、上記のような構成とすることにより、少なくとも第２コレットチャック型電極については、コレットチャック型電極全体を交換するのではなく、各チャック部材のみを交換すればよくなるため、製造コストを安価にすることが可能となる。
　上記のような観点から言えば、前記第１コレットチャック型電極も、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第１部材把持用のチャック部材を有することがより一層好ましい。
第１部材１０及び第２部材２０から駆動力伝達部品３０を製造する様子を示す図である。 実施形態に係る圧入接合装置１００を説明するために示す側面図である。 ダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を説明するために示す斜視図である。 ダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を説明するために示す側面図である。 実施形態に係る圧入接合装置１００における電流経路を説明するために示す側面図である。 第１コレットチャック型電極１６０を説明するために示す図である。 第２コレットチャック型電極１７０を説明するために示す図である。 第１コレットチャック型電極１６０を冷却するための第１冷却機構を説明するために示す図である。 第２コレットチャック型電極１７０を冷却するための第２冷却機構を説明するために示す図である。 第２コレットチャック型電極１７０における入れ子コア１７０ｇを説明するために示す図である。 エアシリンダ機構１６４，１７４によるコレットチャック動作を説明するために示す図である。 押圧装置によるサブプラテンの押し下げ動作を説明するために示す図である。 比較例における電極固定方法を説明するために示す図である。 従来の圧入接合装置における口開き現象及び磁界を説明するために示す図である。 従来の圧入接合方法を説明するために示す図である。
　以下、本発明の圧入接合装置について、図に示す実施形態に基づいて説明する。
［実施形態］
１．実施形態に係る圧入接合装置
　図１は、第１部材１０及び第２部材２０から駆動力伝達部品３０を製造する様子を示す図である。図１（ａ）は第２部材２０を第１部材１０の孔部１２に圧入する前の第１部材１０及び第２部材２０を示す斜視図であり、図１（ｂ）は第２部材２０を第１部材１０の孔部１２に圧入することにより製造した駆動力伝達部品３０を示す斜視図である。
　第１部材１０及び第２部材２０は、駆動力伝達部品３０を製造するための部材であって、図１（ａ）に示すように、第１部材１０は孔部１２を有する部材であり、第２部材２０は、第１部材１０の孔部１２との間に所定の圧入代が設けられた軸体部分を有する部材である。実施形態に係る圧入接合装置１００は、第１部材１０の孔部１２に対して第２部材２０の軸体部分を所定の圧力で押圧しながら第１部材１０・第２部材２０間に電流を流すことにより、第１部材１０及び第２部材２０の接合部に電気抵抗熱を発生させ、第１部材１０の孔部１２に第２部材２０の軸体部分を圧入し、第１部材１０の孔部１２と第２部材２０の軸体部分とを固相拡散接合する（図１（ｂ）参照。）。以下、実施形態に係る圧入接合装置１００を図２～図１０を参照しながら説明する。
　図２は、実施形態に係る圧入接合装置１００を説明するために示す側面図である。図２においては、筐体、電源装置及び押圧装置の図示を省略している。
　図３は、ダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を説明するために示す斜視図である。図３においては、下部プラテン１１０、上部プラテン１２０及び第３エアシリンダ機構１５０の図示を省略している。
　図４は、ダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を説明するために示す側面図である。図４においては、図３で図示を省略した下部プラテン１１０及び上部プラテン１２０を図示している。また、図４（ａ）においてはダイセット構造体１３０をハイライト表示しており、図４（ｂ）においてはサブプラテン構造体１４０をハイライト表示している。
　図５は、実施形態に係る圧入接合装置１００における電流経路を説明するために示す側面図である。図５においては、図３で図示を省略した下部プラテン１１０及び上部プラテン１２０を図示している。また、図５（ａ）においては下部プラテン１１０から第１コレットチャック型電極１６０に至る電流経路を示しており、図５（ｂ）においては第２コレットチャック型電極１７０から上部プラテン１２０に至る電流経路を示している。
　図６は、第１コレットチャック型電極１６０を説明するために示す図である。図６（ａ）は第１リング部材１６１を下降させる前の状態を示す部分断面側面図であり、図６（ｂ）は第１リング部材１６１を下降させた後の状態を示す部分断面側面図である。
　図７は、第２コレットチャック型電極１７０を説明するために示す図である。図７（ａ）は第２リング部材１７１を上昇させる前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は第２リング部材１７１を上昇させた後の状態を示す図である。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、第２コレットチャック型電極１７０については側面図で示し、第２リング部材１７１については断面図で示している。
　図８は、第１コレットチャック型電極１６０を冷却するための第１冷却機構を説明するために示す図である。図８（ａ）は第１冷却機構を説明するために示す縦断面図であり、図８（ｂ）は第１冷却機構を説明するために示す横断面図である。なお、図８（ａ）においては、第１コレットチャック型電極１６０については側面図で示している。
　図９は、第２コレットチャック型電極１７０を冷却するための第２冷却機構を説明するために示す図である。図９（ａ）は第２冷却機構を説明するために示す縦断面図であり、図９（ｂ）は第２冷却機構を説明するために示す横断面図である。なお、図９（ａ）においては、第２コレットチャック型電極１７０については側面図で示している。
　図１０は、第２コレットチャック型電極１７０における入れ子コア１７０ｇを説明するために示す図である。図１０（ａ）は第２コレットチャック型電極１７０の正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ－Ａ断面矢視図である。
　実施形態に係る圧入接合装置１００は、図２～図５に示すように、筐体（図示せず）と、電源装置（図示せず）と、押圧装置（図示せず）と、下部プラテン１１０と、上部プラテン１２０と、ダイセット構造体１３０と、サブプラテン構造体１４０と、第３エアシリンダ機構１５０と、第１コレットチャック型電極１６０と、第２コレットチャック型電極１７０とを備える。
　下部プラテン１１０は、筐体に固定され、電源装置の一方の電極に接続されている。
　上部プラテン１２０は、電源装置の他方の電極に接続され、押圧装置により下部プラテン１１０に向けて押し下げ可能に構成されている。
　ダイセット構造体１３０は、下部ベースプレート１１１を介して、下部プラテン１１０に固定され、中央部に穴の開いたシャフト受け板１３１と、当該シャフト受け板１３１から立設した複数本のスライドシャフト１３２と、当該複数本のスライドシャフト１３２により固定され、中央部に穴の開いたシャフト固定板１３３とを有する。
　サブプラテン構造体１４０は、複数本のスライドシャフト１３２のそれぞれに軸支された複数のベアリング機構１４１と、当該ベアリング機構１４１に固定され、当該ベアリング機構１４１を介して、複数本のスライドシャフト１３２に対して上下動自在に取り付けられたサブプラテン１４２とを有し、上部プラテン１２０、上部ベースプレート１２１及び「当該上部プラテン１２０とサブプラテン１４２との間に配設されたスペーサー１４３」を介して押圧装置により下部プラテン１１０に向けて押し下げ可能に構成さている。ベアリング機構１４１は、ボールベアリングを内部に備えるスライドブッシュからなる。
　第３エアシリンダ機構１５０は、押圧装置により押し下げられたサブプラテン構造体１４０の高さ位置を原点復帰させるための弾性機構としての機能を有する。第３エアシリンダ機構１５０は、サブプラテン構造体１４０が押し下げられるときに、当該サブプラテン構造体１４０の押し下げ動作に対して反発力を与える機能を有してもよい。
　実施形態に係る圧入接合装置１００は、押圧装置として、エアシリンダ機構を備える。
　第１コレットチャック型電極１６０は、図６に示すように、３本以上（この場合４本）のスリット１６０ｅの入った構造体を有し、絶縁部材を介してシャフト受け板１３１に取り付けられている（図２～図５参照。）。第１コレットチャック型電極１６０は、電極本体部１６０ｆの部分で下部ベースプレート１１１を介して下部プラテン１１０に電気的に接続されている。第１コレットチャック型電極１６０は、根元方向に向かって外径が大きくなるような外周テーパー部１６０ｃを有する外周部を有する。なお、図６中、符号１６０ａは基部を示し、符号１６０ｂは胴部を示し、符号１６０ｄはスリット基部孔を示し、符号１６０ｅはスリットを示し、符号１６０ｆは電極本体部を示す。
　第２コレットチャック型電極１７０は、図７に示すように、３本以上（この場合４本）のスリット１７０ｅの入った構造体を有し、スペーサ１４３を介してサブプラテン１４２に取り付けられている（図２～図５参照。）。第２コレットチャック型電極１７０は、スペーサ１４３、上部ベースプレート１２１を介して上部プラテン１２０に電気的に接続されるように構成されている。第２コレットチャック型電極１７０は、根元方向に向かって外径が大きくなるような外周テーパー部１７０ｃを有する外周部を有する。なお、図７中、符号１７０ａは基部を示し、符号１７０ｂは胴部を示し、符号１７０ｄはスリット基部孔を示し、符号１７０ｅはスリットを示し、符号１７０ｆは電極本体部を示す。
　実施形態に係る圧入接合装置１００は、図６に示すように、第１コレットチャック型電極１６０の外周テーパー部１６０ｃに対応した内周テーパー部１６１ａを有する内周部を有する第１リング部材１６１を備える。そして、第１リング部材１６１は、第１コレットチャック型電極１６０の根元方向に向けて移動（スライド）させて第１コレットチャック型電極１６０を外周側から締め付けることにより第１コレットチャック型電極１６０に第１部材１０を把持（クランプ）させる機能を有する。
　第１コレットチャック型電極１６０は、当該第１コレットチャック型電極１６０の軸に対する外周テーパー部１６１ｃの角度が１°～７０°の範囲内にある。なお、上記角度は、２°～４５°の範囲内にあることがより好ましく、３°～２０°の範囲内にあることがより一層好ましい。
　第１リング部材１６１は、図２～図５に示すように、第１リング保持金具１６３及び第１エアシリンダ機構１６４を介してシャフト受け板１３１に取り付けられた第１リング部材保持金具１６２に上下方向に沿って移動自在に取り付けられている。
　第１リング部材１６１は、第１コレットチャック型電極１６０よりも硬い金属材料（例えば焼き入れ鋼など）からなる。
　実施形態に係る圧入接合装置１００は、図７に示すように、第２コレットチャック型電極１７０の外周テーパー部１７０ｃに対応した内周テーパー部１７０ａを有する内周部を有する第２リング部材１７１を備える。そして、第２リング部材１７１は、第２コレットチャック型電極１７０の根元方向に向けて移動（スライド）させて第２コレットチャック型電極１７０を外周側から締め付けることにより第２コレットチャック型電極１７０に第２部材２０を把持（クランプ）させる機能を有する。
　第２コレットチャック型電極１７０は、当該第２コレットチャック型電極１７０の軸に対する外周テーパー部１７１ｃの角度が１°～７０°の範囲内にある。なお、上記角度は、２°～４５°の範囲内にあることがより好ましく、３°～２０°の範囲内にあることがより一層好ましい。
　第２リング部材１７１は、図２～図５に示すように、第２リング保持金具１７３及び第２エアシリンダ機構１７４を介してサブプラテン１４２に取り付けられた第２リング部材保持金具１７２に上下方向に沿って移動自在に取り付けられている。なお、図２～図５においては、第２エアシリンダ機構１７４がシャフト固定板１３３に取り付けられているようにも見えるが、第２エアシリンダ機構１７４は実際にはサブプラテン１４２に取り付けられている。シャフト固定板１３３に見える切れ込みは、シャフト固定板１３３が第２エアシリンダ機構１７４と干渉しないようにするための切れ込みである。
　第２リング部材１７１は、第２コレットチャック型電極１７０よりも硬い金属材料（例えば焼き入れ鋼など）からなる。
　第１リング部材１６１は、図８に示すように、内部に冷却媒体用流路１６１ｂを有する。また、第２リング部材１７１は、図９に示すように、内部に冷却媒体用流路１７１ｂを有する。そして、圧入接合装置１００は、第１リング部材１６１の冷却媒体用流路１６１ｂ及び第２リング部材１７１の冷却媒体用流路１７１ｂに冷却媒体（例えば冷却水）を流しながら第１部材１０・第２部材２０間に電流を流す仕様となっている。なお、図８中、符号１６５は、冷却媒体用流路１６１ｂに冷却媒体を導入又は排出する導管である。また、図９中、符号１７５は、冷却媒体用流路１７１ｂに冷却媒体を導入又は排出する導管である。
　下部プラテン１１０、下部ベースプレート１１１，上部プラテン１２０、上部ベースプレート１２１、サブプラテン１４２及びスペーサー１４３は、真鍮から構成されている。また、シャフト受け板１３１及びシャフト固定板１３３は、非磁性のステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）から構成されている。すなわち、下部プラテン１１０、上部プラテン１２０、シャフト受け板１３１、シャフト固定板１３３及びサブプラテン１４２は、非磁性金属材料で構成されている。
　実施形態に係る圧入接合装置１００においては、図２、図４及び図５に示すように、スペーサー１４３は、絶縁部材を介してサブプラテン１４２に固定されており、上部プラテン１２０には固定されていない。
　実施形態に係る圧入接合装置１００においては、図１０に示すように、第２コレットチャック型電極１７０は、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第２部材把持用のチャック部材１７０ｈを有する。すわなち、第２コレットチャック型電極１７０は、入れ子構造を有する。各チャック部材１７０ｈは、ボルト１７０ｉにより第２コレットチャック型電極１７０の本体に固定する。
２．実施形態に係る圧入接合装置を用いた圧入接合
　図１１は、エアシリンダ機構１６４，１７４によるコレットチャック動作を説明するために示す図である。
　図１２は、押圧装置によるサブプラテンの押し下げ動作を説明するために示す図である。
　実施形態に係る圧入接合装置１００を用いて、第１部材１０の孔部１２に第２部材２０の軸体部分を圧入し、第１部材１０の孔部１２と第２部材の軸体部分とを固相拡散接合する工程は、以下のようにして行う。
（１）各コレットチャック型電極に各ワークを把持させる
　まず、図６（ａ）に示すように、第１コレットチャック型電極１６０に第１部材１０を取り付けた後、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第１エアシリンダ機構１６４を作動させることにより第１リング部材１６１を第１コレットチャック型電極１６０の根元方向（下方向）に向けて移動させる（図６（ｂ）参照。）。このようにして、第１コレットチャック型電極１６０を外周側から締め付けて、第１コレットチャック型電極１６０に第１部材１０を把持させる。
　次に、図７（ａ）に示すように、第２コレットチャック型電極１７０に第２部材２０を取り付けた後、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第２エアシリンダ機構１７４を作動させることにより第２リング部材１７１を第２コレットチャック型電極１７０の根元方向（上方向）に向けて移動させる（図７（ｂ）参照。）。このようにして、第２コレットチャック型電極１７０を外周側から締め付けて、第２コレットチャック型電極１７０に第２部材２０を把持させる。
　なお、各コレットチャック型電極に各ワークを把持させる操作はこれに限定されるものではなく、第２コレットチャック型電極１７０に第２部材２０を把持させた後、第１コレットチャック型電極１６０に第１部材１０を把持させてもよいし、第１コレットチャック型電極１６０に第１部材１０を把持させるのと同じタイミングで第２コレットチャック型電極１７０に第２部材２０を把持させてもよい。
（２）第１部材の孔部に第２部材の軸体部分を圧入接合する
　次に、図１２に示すように、第１部材１０の孔部１２に第２部材２０の軸体部分を押圧装置により押圧しながら第１部材１０・第２部材２０間に電源装置により電流を流すことにより、第１部材１０及び第２部材２０の接合部に電気抵抗熱を発生させ、第１部材１０の孔部１２に第２部材２０の軸体部分を圧入し、第１部材１０の孔部１２と第２部材２０の軸体部分とを固相拡散接合する。このとき、当該固相拡散工程は、図８及び図９を参照して、第１リング部材１６１の冷却媒体用流路１６１ｂ及び第２リング部材１７１の冷却媒体用流路１７１ｂに冷却水を流しながら行う。これにより、第１部材１０と第２部材２０とから駆動力伝達部品３０が製造される。
（３）駆動力伝達部品の取り出し
　次に、第２エアシリンダ機構１７４を作動させて第２リング部材１７１を第２コレットチャック型電極１７０の先端方向（下方向）に向けて移動させることにより、第２コレットチャック型電極１７０による駆動力伝達部品３０の把持状態を解除した後、押圧装置による上部プラテン１２０の押圧状態を解除するとともに第３エアシリンダ機構１５０によりサブプラテン構造体１４２の高さ位置を原点復帰させる。その後、第１エアシリンダ機構１６４を作動させて第１リング部材１６１を第１コレットチャック型電極１６０の先端方向（上方向）に向けて移動させることにより、第１コレットチャック型電極１６０による駆動力伝達部品３０の把持状態を解除する。その後、圧入接合装置１００から駆動力伝達部品３０を取り出す。
　以上示したように、実施形態に係る圧入接合装置１００を用いて、第１部材１０の孔部１２に第２部材２０の軸体部分を圧入し、第１部材１０の孔部１２と第２部材の軸体部分とを固相拡散接合することにより、図１（ｂ）に示すように、駆動力伝達部品３０を製造することができる。
　なお、上記（１）の各コレットチャック型電極に各ワークを把持させる操作と、上記（２）の第１部材の孔部に第２部材の軸体部分を圧入接合する操作と、上記（３）の駆動力伝達部品を取り出す操作は、必ずしも上記の手順で行う必要はない。これらの動作を上記の手順とは異なる手順で行ってもよい。
３．実施形態に係る圧入接合装置の効果
　図１３は、比較例における電極固定方法を説明するために示す図である。
　図１４は、従来の圧入接合装置における口開き現象及び磁界を説明するために示す図である。
　実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、第１部材１０・第２部材２０間に電流（溶接電流）を流すための電極として、２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）を備えることから、比較例における電極固定方法（図１３参照。）の場合と比較して、電流が第１部材及び第２部材の接合部全周にわたって均一に流れるようになり、第１部材及び第２部材の同軸度及び接合強度が向上する。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、上記したダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を用いて２つの電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）を保持するようにしたことから、剛性が高くなり、従来のＣ型フレーム筐体のように口開き現象（押圧装置により圧入動作を行う際に、その反作用によりＣ型フレーム筐体（図１４（ｃ）参照。）が開く方向に力を受ける現象）が発生しなくなり、高い振れ精度を有するようになる。また、電源装置のトランスに生じる強力な磁界（図１４（ｄ）参照。）により当該トランス側に第１部材及び第２部材を引き付ける大きな力が働いたとしても、上記したようにダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０の剛性が高くなることから、ダイセット構造体及びサブプラテン構造体に取り付けられた２つの電極に保持された第１部材及び第２部材の同軸度を高い水準に維持できるようになる（図１４（ａ）及び図１４（ｂ）参照。）。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、上記したダイセット構造体１３０及びサブプラテン構造体１４０を用いて２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）を保持するようにしたことから（図６及び図７参照。）、ワーク（第１部材及び第２部材）の外径基準で各ワークが各コレットチャック型電極に軸精度良く把持されるようになるため、第１部材及び第２部材の同軸度（第１部材の孔部及び第２部材の軸体部分の同軸度）を容易に高くすることが可能となる。
　その結果、実施形態に係る圧入接合装置１００は、従来よりもより一層高い同軸度及び接合強度が必要とされる製品（例えば、駆動力伝達部品等、接合部への均一かつ大電流の通電が要求される製品）を製造可能な圧入接合装置となる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、各コレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）がともに根元方向に向かって外径が大きくなるような外周テーパー部１６０ｃ，１７０ｃを有する外周部を有するとともに、各リング部材（第１リング部材１６１及び第２リング部材１７１）がともに、各コレットチャック型電極の外周テーパー部１６０ｃ，１７０ｃに対応した内周テーパー部１６１ａ，１７１ａを有することから（図６及び図７参照。）、各リング部材を各コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動（スライド）させて各コレットチャック型電極を外周側から締め付けることにより各コレットチャック型電極にワーク（第１部材及び第２部材）を把持（クランプ）させることが可能となる結果、ワークの外径基準で、ワーク（第１部品及び第２部品）を均一、かつ、容易に締め付けることが可能となる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、図２～図５に示すように、第１リング部材１６１が、シャフト受け板１３１に（第１リング取り付け金具１６３及び第１エアシリンダー機構１６４を介して）取り付けられた第１リング部材保持金具１６２に（上下方向に沿って移動自在に）取り付けられており、第２リング部材１７１が、サブプラテン１４２に（第２リング取り付け金具１７３及び第２エアシリンダー機構１７４を介して）取り付けられた第２リング部材保持金具１７２に（上下方向に沿って移動自在に）取り付けられていることから、ワーク（第１部品及び第２部品）の外径基準で、ワークを均一に、かつ、迅速に締め付けることができる。特に、第１リング部材保持金具及び第２リング部材保持金具をエアシリンダ機構と組み合わせることで、ねじ締めの場合と比較して、圧入接合工程全体を実施するための時間を大幅に短縮化できる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、第１コレットチャック型電極１６０が、当該第１コレットチャック型電極１６０の軸に対する外周テーパー部１６０ｃの角度が１°～７０°の範囲内にあり、第２コレットチャック型電極１７０が、当該第２コレットチャック型電極１７０の軸に対する外周テーパー部１７０ｃの角度が１°～７０°の範囲内にあることから、各リング部材（第１リング部材１６１及び第２リング部材１７１）を各コレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）の根元方向に向けて移動（スライド）させる際に、当該移動（スライド）動作を効率良くワークの締め付け動作に変換することが可能となる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、第１リング部材１６１及び第２リング部材１７１がともに、第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０よりも硬い金属材料（焼き入れ鋼など）からなることから、各リング部材（第１リング部材１６１及び第２リング部材１７１）を各コレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極１６０及び第２コレットチャック型電極１７０）の根元方向に向けて移動（スライド）させることによって、確実に、各コレットチャック型電極を外周側から締め付けて各コレットチャック型電極にそれぞれのワーク（第１部材１０及び第２部材２０）を把持（クランプ）させることが可能となる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、各リング部材（第１リング部材１６１及び第２リング部材１７１）がともに内部に冷却媒体用流路を有する（図８及び図９参照。）とともに、圧入接合装置１００が、第１リング部材１６１の冷却媒体用流路１６１ｂ及び第２リング部材１７１の冷却媒体用流路１７１ｂに冷却媒体を流しながら第１部材・第２部材間に電流を流すことから、先割れ構造体を有する２つのコレットチャック型電極（第１コレットチャック型電極及び第２コレットチャック型電極分割）を用いながら、これら２つのコレットチャック型電極を冷却できるようになる。その結果、これら２つのコレットチャック型電極の電気抵抗が高くなるのを抑制することが可能となる。また、これら２つのコレットチャック型電極の寿命を長くすることが可能となる。
　この場合、従来の冷却機構（例えば、プラテンに冷却水の配管を通してベースプレートを介して電極を冷却する機構）と比較しても、コレットチャック型電極の過熱を効率良く防止することが可能となる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、下部プラテン１１０、上部プラテン１２０、シャフト受け板１３１、シャフト固定板１３３及びサブプラテン１４２が非磁性金属材料で構成されていることから、電源装置のトランスに生じる強力な磁界の存在下（図１４（ｄ）参照。）であっても、（これらの部材に磁性金属材料を用いた場合と異なり）これらの部材が容易に磁化してしまうことがなくなる。その結果、圧入接合装置が作動不良を起こす可能性を極めて低くすることが可能となり、また、これらの部材に鉄粉等のゴミを吸着することがなくなる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、図２及び図４に示すように、スペーサー１４３が、サブプラテン１４２及び上部プラテン１２０のうち一方に固定されており、他方には固定されていないことから、Ｃ型フレーム（図１４（ｃ）参照。）による口開き現象の影響を受けなくなる。
　また、実施形態に係る圧入接合装置１００によれば、図１０に示すように、第２コレットチャック型電極１７０が、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第２部材把持用のチャック部材１７０ｈを有することから、各コレットチャック型電極のうち、ワークを把持するチャック部分が劣化したとしても、少なくとも第２コレットチャック型電極１７０については、コレットチャック型電極全体を交換するのではなく、各チャック部材のみを交換すればよくなるため、製造コストを安価にすることが可能となる。
　以上、本発明の圧入接合装置を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
（１）上記した実施形態においては、スペーサーとして、サブプラテン１４２に固定されているとともに上部プラテン１２０には固定されていないスペーサー１４３を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。上部プラテン１２０に固定されているとともにサブプラテン１４２には固定されていないスペーサーを用いてもよい。また、サブプラテン１４２及び上部プラテン１２０のいずれにも固定されていないスペーサーを用いてもよい。
（２）上記した実施形態においては、第２コレットチャック型電極として、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第２部材把持用のチャック部材１７０ｈを有する第２コレットチャック型電極１７０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。第１コレットチャック型電極として、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第１部材把持用のチャック部材を有する第１コレットチャック型電極を用いてもよい。
（３）上記した実施形態においては、押圧装置により押し下げられたサブプラテン構造体１４０の高さ位置を原点復帰させるための弾性機構として、エアシリンダ機構（第３エアシリンダ機構１５０）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。エアシリンダ機構（第３エアシリンダ機構１５０）に代えて、または、エアシリンダ機構（第３エアシリンダ機構１５０）に加えて、複数のベアリング機構１４１のそれぞれに対して反発力を与える機能を有するスプリングコイルを各スライドシャフト１３２に介装して用いてもよい。この場合、スプリングコイルは、サブプラテン構造体１４０が押し下げられるときに、当該サブプラテン構造体１４０の押し下げ動作に対して反発力を与える機能を有してもよい。
（４）上記した実施形態においては、第２部材として軸体部分のみからなる第２部材２０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。第２部材として、軸体部分に加えて軸体部分以外の部分を有する第２部材を用いてもよい。
（５）上記した実施形態においては、上部プラテンに押圧力を与える押圧装置として、エアシリンダ機構を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。サーボモータとボールネジからなる押圧装置を用いてもよい。
（６）上記した実施形態においては、第１リング部材及び第２リング部材として、ともに内部に冷却媒体用流路を有するリング部材（第１リング部材１６１及び第２リング部１７１材）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。第１リング部材及び第２リング部材のいずれかのみに、内部に冷却媒体用流路を有するリング部材を用いてもよいし、第１リング部材及び第２リング部材として、ともに内部に冷却媒体用流路を有しないリング部材を用いてもよい。
１０，４０…第１部材、２０，５０…第２部材、３０，６０…駆動力伝達部品、１００…圧入接合装置、１１０…下部プラテン、１１１…下部ベースプレート、１２０…上部プラテン、１２１…上部ベースプレート、１３０…ダイセット構造体、１３１…シャフト受け板、１３２…スライドシャフト、１３３…シャフト固定板、１４０…サブブラテン構造体、１４１…ベアリング機構、１４２…サブプラテン、１４３…スペーサー、１５０…第３エアシリンダ機構、１６０…第１コレットチャック型電極、１６０ｃ，１７０ｃ…外周テーパー部、１６０ｅ，１７０ｅ…スリット、１６０ｆ，１７０ｆ…電極本体部、スリット１６１…第１リング部材、１６２…第１リング部材保持金具、１６３…第１リング金具、１６４…第１エアシリンダ機構、１７０…第２コレットチャック型電極、１７１…第２リング部材、１７２…第２リング部材保持金具、１７３…第２リング金具、１７４…第２エアシリンダ機構

Claims (10)

  1. 　「孔部を有する第１部材」の前記孔部に対して「前記第１部材の前記孔部との間に所定の圧入代が設けられた軸体部分を有する第２部材」の前記軸体部分を所定の圧力で押圧しながら前記第１部材・前記第２部材間に電流を流すことにより、前記第１部材及び前記第２部材の接合部に電気抵抗熱を発生させ、前記第１部材の前記孔部に前記第２部材の前記軸体部分を圧入し、前記第１部材の前記孔部と前記第２部材の前記軸体部分とを固相拡散接合する圧入接合装置であって、
    　前記圧入接合装置は、
    　筐体と、
    　電源装置と、
    　押圧装置と、
    　前記筐体に固定され、前記電源装置の一方の電極に接続された下部プラテンと、
    　前記電源装置の他方の電極に接続され、前記押圧装置により前記下部プラテンに向けて押し下げ可能な上部プラテンと、
    　前記下部プラテンに固定されたシャフト受け板と、当該シャフト受け板から立設した複数本のスライドシャフトと、当該複数本のスライドシャフトにより固定され、中央部に穴の開いたシャフト固定板とを有するダイセット構造体と、
    　前記複数本のスライドシャフトのそれぞれに軸支された複数のベアリング機構と、前記ベアリング機構に固定され、当該ベアリング機構を介して、前記複数本のスライドシャフトに対して上下動自在に取り付けられたサブプラテンとを有し、前記上部プラテン及び「当該上部プラテンと前記サブプラテンとの間に配設されたスペーサー」を介して前記押圧装置により前記下部プラテンに向けて押し下げ可能なサブプラテン構造体と、
    　前記押圧装置により押し下げられた前記サブプラテン構造体の高さ位置を原点復帰させるための弾性機構と、
    　前記シャフト受け板に取り付けられた、３本以上のスリットの入った第１コレットチャック型電極と、
    　前記サブプラテンに取り付けられた、３本以上のスリットの入った第２コレットチャック型電極とを備えることを特徴とする圧入接合装置。
  2. 　前記第１コレットチャック型電極及び前記第２コレットチャック型電極はともに根元方向に向かって外径が大きくなるような外周テーパー部を有する外周部を有し、
    　前記圧入接合装置は、
    　前記第１コレットチャック型電極の外周テーパー部に対応した内周テーパー部を有する内周部を有する第１リング部材であって、前記第１コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動させて前記第１コレットチャック型電極を外周側から締め付けることにより前記第１コレットチャック型電極に前記第１部材を把持させる第１リング部材と、
    　前記第２コレットチャック型電極の外周テーパー部に対応した内周テーパー部を有する内周部を有する第２リング部材であって、前記第２コレットチャック型電極の根元方向に向けて移動させて前記第２コレットチャック型電極を外周側から締め付けることにより前記第２コレットチャック型電極に前記第２部材を把持させる第２リング部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の圧入接合装置。
  3. 　前記第１リング部材は、前記シャフト受け板に取り付けられた第１リング部材保持金具に上下方向に沿って移動自在に取り付けられており、
    　前記第２リング部材は、前記サブプラテンに取り付けられた第２リング部材保持金具に上下方向に沿って移動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の圧入接合装置。
  4. 　前記第１コレットチャック型電極は、当該第１コレットチャック型電極の軸に対する外周テーパー部の角度が１°～７０°の範囲内にあり、
    　前記第２コレットチャック型電極は、当該第２コレットチャック型電極の軸に対する外周テーパー部の角度が１°～７０°の範囲内にあることを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の圧入接合装置。
  5. 　前記第１リング部材及び前記第２リング部材はともに、前記第１コレットチャック型電極及び前記第２コレットチャック型電極よりも硬い金属材料からなることを特徴とする請求項２又～４のいずれかに記載の圧入接合装置。
  6. 　前記第１リング部材及び前記第２リング部材のうち少なくとも一方は内部に冷却媒体用流路を有し、
    　前記圧入接合装置は、
    　前記冷却媒体用流路に冷却媒体を流しながら前記第１部材・前記第２部材間に電流を流すことを特徴とする請求項２～５のいずれかに記載の圧入接合装置。
  7. 　前記下部プラテン、前記上部プラテン、前記シャフト受け板、前記シャフト固定板及び前記サブプラテンは非磁性金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の圧入接合装置。
  8. 　前記スペーサーは、前記サブプラテン及び上部プラテンのうち一方に固定されており、他方には固定されていないことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の圧入接合装置。
  9. 　前記スペーサーは、前記サブプラテン及び上部プラテンのいずれにも固定されていないことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の圧入接合装置。
  10. 　前記第２コレットチャック型電極は、各スリットで分離された部分毎に、交換可能な第２部材把持用のチャック部材を有することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の圧入接合装置。
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