特許ウォッチ

公開番号2025063530
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172815
出願日2023-10-04
発明の名称圧接装置及び圧接方法
出願人株式会社ダイヘン
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B21D 39/03 20060101AFI20250409BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】簡易な構成を備えることにより、装置の小型化を図るとともに、実生産ラインへの適用を容易にすることのできる、圧接装置および圧接方法を提供する。
【解決手段】この圧接装置1000は、第1電極11と第2電極21とにより、第1ワーク1および第2ワーク2を挟み込んだ状態において、第1電極11および第2電極21に、第1ワーク1および第2ワーク2の融点以下となるように、第1ワーク1および2ワーク2に低電流を通電するための電流印加装置50とを備え、第1加圧軸13は、第2加圧軸23に対向する側に、第2加圧軸23側に延びる凸部13aを含み、第2加圧軸23は、第1加圧軸13に対向する側に、凸部13aを受入れる凹部23aを含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
金属からなる第１ワークと金属からなる第２ワークとをその厚み方向における両側から加圧するとともに、前記第１ワークおよび前記第２ワークに通電することにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークを互いに接合する圧接装置であって、
前記第１ワークおよび前記第２ワークをその厚み方向における両側から加圧することが可能な一対の第１加圧軸および第２加圧軸と、
前記第１加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第１電極と、
前記第１電極に対向配置され、前記第２加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極とにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークを挟み込んだ状態において、前記第１電極および前記第２電極に、前記第１ワークおよび前記第２ワークの融点以下となるように、前記第１ワークおよび前記第２ワークに低電流を通電するための電流印加装置と、
を備え、
前記第１加圧軸は、前記第２加圧軸に対向する側に、前記第２加圧軸側に延びる凸部を含み、
前記第２加圧軸は、前記第１加圧軸に対向する側に、前記凸部を受入れる凹部を含む、
圧接装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記第１電極および前記第２電極は銅、銅合金、タングステン、および、モリブデンの中から選択される少なくとも１種の材料である、
請求項１に記載の圧接装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の前記圧接装置を用いた圧接方法であって、
前記第１ワークおよび前記第２ワークを前記第１電極および前記第２電極により挟み込む工程と、
前記電流印加装置を用いて、前記第１電極および前記第２電極に、前記第１ワークおよび前記第２ワークの融点以下となるように、前記第１ワークおよび前記第２ワークに低電流を通電し、前記第１ワークおよび前記第２ワークを軟化させる工程と、
前記第１ワークおよび前記第２ワークを前記第１電極および前記第２電極により挟み込んだ状態のまま、前記第１加圧軸および前記第２加圧軸で前記第１ワークおよび前記第２ワークを挟み込み、前記第１加圧軸の前記凸部が、前記第２加圧軸の前記凹部に嵌まり込むように加圧することで、前記第１ワークおよび前記第２ワークの間に、カシメ領域を形成する工程と、
を備える、圧接方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、圧接装置及び圧接方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１７－１７７２０６号公報（特許文献１）には、メカニカルクリンチ接合部品およびその製造方法に関する発明が開示され、メカニカルクリンチ接合部品は、２枚以上の鋼板からなるクリンチ接合部品であって、剥離強度が０．２００ｋＮ／ｍｍ以上の接合部を少なくとも１箇所有している。また、鋼板を一定以上に加熱する加熱工程の後に、加熱工程において、鋼板の炭素当量ならびにメカニカルクリンチ接合時の下死点保持時間と接合開始温度の関係において、所定の関係式を具備することが良いことが開示されている。
【０００３】
特開２０１９－８８３号公報（特許文献２）には、第１金属板と第２金属板との間に、２枚以上の金属箔が積層した積層金属箔を挟み、金属板と積層金属箔とをかしめによって接合する方法が開示されており、ポンチとダイによるかしめを行う前に、ポンチ側に配置される第２金属板のかしめ予定位置付近にレーザ光を照射することにより、第２金属板が溶融せず、且つ、かしめを行う際に第２金属板の塑性流動が促進される温度に加熱する、レーザ光照射工程と、第２金属板が加熱された状態でかしめを行う工程とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１７７２０６号公報
特開２０１９－８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メカニカルクリンチングは、冷間塑性加工による高加圧接合が一般的であり、ダイとパンチとを有し、パンチで板を押し込むことによってダイ形状に材料を塑性流動させ、インターロックを形成している。材料を局所的に流動させるため，ダイおよびパンチ以外に板押えも必要となる。
【０００６】
抵抗スポット溶接装置を用いたメカニカルクリンチング手法も知られており、抵抗スポット溶接装置の加圧機構と通電機構の両方を利用する熱間での塑性加工により、機械的締結を達成することができる。
【０００７】
しかしながら、従来のメカニカルクリンチングでは高加圧が必要となることから、高加圧を得るための機構も大がかりな装置となり、２１０［ｋｇ］可搬以下のロボットハンドに、接合用のガンを搭載するのは困難となる。また、材料を局所的に流動させるため、ダイおよびパンチ以外にも、板を抑えるための機構が必要となり、フランジ等母材形状への適用範囲が狭くなる。
【０００８】
さらに、抵抗スポット溶接の電極チップをダイおよびパンチ型にすると、現状では接合を達成するための通電時間が長いこと、加えてダイ・パンチ型電極の耐久性など、実生産ラインへの適用に対しての課題がある。
【０００９】
本開示の目的は、簡易な構成を備えることにより、装置の小型化を図るとともに、実生産ラインへの適用を容易にすることのできる、圧接装置および圧接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］：本開示の圧接装置は、金属からなる第１ワークと金属からなる第２ワークとをその厚み方向における両側から加圧するとともに、上記第１ワークおよび上記第２ワークに通電することにより、上記第１ワークおよび上記第２ワークを互いに接合する圧接装置であって、上記第１ワークおよび上記第２ワークをその厚み方向における両側から加圧することが可能な一対の第１加圧軸および第２加圧軸と、上記第１加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第１電極と、上記第１電極に対向配置され、上記第２加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第２電極と、上記第１電極と上記第２電極とにより、上記第１ワークおよび上記第２ワークを挟み込んだ状態において、上記第１電極および上記第２電極に、上記第１ワークおよび上記第２ワークの融点以下となるように、上記第１ワークおよび上記第２ワークに低電流を通電するための電流印加装置と、を備え、上記第１加圧軸は、上記第２加圧軸に対向する側に、上記第２加圧軸側に延びる凸部を含み、上記第２加圧軸は、上記第１加圧軸に対向する側に、上記凸部を受入れる凹部を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許