(57)【要約】【課題】拡散接合を採用した場合に得られる或いはこれと同等の利点が得られる製法で、かつ、十分な強度で他部品との接続を可能とする積層体１００を提供する。【解決手段】金属薄膜が積層された積層体１００において、表面層１００と支持層１２０と金属薄膜１３１〜１３８と受け部付金属薄膜１４０と裏面層１５０によって構成刺され、金属薄膜１３１〜１３８に設けられた孔部２００と、孔部２００に挿入される六角ナット４００を受ける受け部１４１，１４２と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄膜が積層された積層体において、
前記各金属薄膜の幾つかに設けられた孔部と、
前記孔部に位置する第１締結部品を受ける受け部と、
を備える積層体。
【請求項２】
前記孔部は、前記各金属薄膜のいくつかの端面が開口される態様で設けられる、請求項１記載の積層体。
【請求項３】
前記受け部は、前記各金属薄膜のいくつかが前記孔部に可撓性を有した凸状の部位を含む、請求項１記載の積層体。
【請求項４】
前記各金属薄膜は、拡散接合、ロー付け、溶接又は接着剤を用いて相互に接続されている、請求項１記載の積層体。
【請求項５】
前記第１締結部品は、ナットである、請求項１記載の積層体。
【請求項６】
前記受け部は、積層体本体に対して着脱可能に構成されている、請求項１記載の積層体。
【請求項７】
前記孔部が設けられていない薄膜に切欠部が形成されている、請求項１記載の積層体。
【請求項８】
金属薄膜が積層された積層体の製造方法において、
前記各金属薄膜の幾つかに孔部を形成する工程と、
前記孔部に位置する締結部品の一部を受ける受け部を形成する工程と、
を含む積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体及びその製造方法に関し、特に、複数の金属薄膜を拡散接合によって構成する積層体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、拡散接合につき、「接合する材料同士を密着させ，真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で，加圧・加熱する。本法は，接合面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である」という説明がされている。こうして接合された積層体は、所要の位置を開口するといった二次加工が行われて、電子部品の一部などに用いられる。
【非特許文献１】社団法人日本溶接協会／溶接情報センターのホームページ（http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0080040010）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、拡散接合によって製造された積層体は、所要の位置を開口するといった二次加工自体は可能であるが、積層体に対してネジなどと螺合可能なネジ穴を形成しようとした場合には、積層体が金属薄膜を積層して構成されているという特性から、所望のタップ形状を効率よく形成することができず、タップ加工に時間がかかったり、タップ加工のコストが嵩んだりするといった問題がある。
【０００４】
この問題を回避するためには、積層体の製造手法を拡散接合に代替した他の手法とするか、又は、積層体のタップ加工を抜本的に変更するか、といったことなどが必要となるが、前者の場合には、拡散接合を採用した場合得られる利点を享受できないし、後者の場合には、タップの強度を満足するような条件を見出すことは容易ではない。
【０００５】
本発明は、拡散接合を採用した場合に得られる或いはこれと同等の利点が得られる製法で、かつ、十分な強度で他部品との接続を可能とする積層体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、
金属薄膜が積層された積層体（例えば、図１に示す積層体１００）において、
前記各金属薄膜の幾つかに設けられた孔部（例えば、図１に示す孔部２００）と、
前記孔部に位置する第１締結部品（例えば、図４の六角ナット）を受ける受け部（例えば、図４〜図６に示す受け部１４１，１４２、又は、図７に示すアタッチメント４００Ａ）と、
を備える。
【０００７】
また、本発明は、
金属薄膜が積層された積層体の製造方法において、
前記各金属薄膜の幾つかに孔部を形成する工程と、
前記孔部に位置する第１締結部品を受ける受け部を形成する工程と、
を含む。
【０００８】
本発明によれば、拡散接合を採用した場合でも或いはこれに代替する手法を採用した場合でも、前記孔部と前記受け部とを備えるので、十分な強度をもって他部品との接続が可
能な積層体を提供することができる。
【０００９】
この積層体及びその製造方法について具体的な典型例につき、その概要を説明すると、以下のとおりである。まず、所望の厚さ・大きさの金属薄膜を用意する。つぎに、それらの金属薄膜を適宜重ね合わせて、拡散接合等の手法によって、金属薄膜の積層体を製造する。その前後に、その積層体におけるタップ加工が必要であった箇所に対して、例えば既知のタップ加工に際して行う手法によって孔部を形成する。
【００１０】
ただし、金属薄膜の一部には、この際、六角ナットなどの第１締結部品が、孔部内で回動すること或いは孔部内から離脱することが回避できる条件の受け部を形成することができる。受け部は、一例としては、エッチングによって形成することが簡便である。また、受け部は、積層体に対して着脱可能な構成とすることもできるし（例えば、図６に示す構成）、受け部と第１締結部品とを一体化することもできる（例えば、図７に示す構成）。
【００１１】
この積層体は、受け部に対応させて第１締結部品を積層体の側面などから挿入等すれば、この第１締結部品に螺合可能なボルトなどの第２締結部品を用いると、従来のような、ネジ穴及びネジを用いて螺合した場合と同等以上の強度で他部品との接続が可能となる。
【００１２】
なお、このような構成の積層体は、結合体の交換も容易である。したがって、使用により結合体が摩耗又は破損等した場合には、それを新品に交換さえすれば、使用開始当初と同様の状態を容易に復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の積層体の模式的な斜視図である。
【図２】図１に示す積層体１００の分解斜視図である。
【図３】図１に示す積層体１００の孔部２００付近の拡大図である。
【図４】図１に示す積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図である。
【図５】本発明の他の実施形態の積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図である。
【図６】本発明の他の実施形態の積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図である。
【図７】本発明の他の実施形態の積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図である。
【図８】本発明の他の実施形態の積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図である。
【符号の説明】
【００１４】
１００  積層体
１１０  表面層
１２０  支持層
１３１〜１３８  金属薄膜
１４０  受け部付金属薄膜
１４１，１４２  受け部
１５０  裏面層
２００  孔部
３００  貫通孔
４００  第１締結部品（六角ナット）
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同
様の部分には同一符号を付している。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態の積層体１００の斜視図である。図２は、図１に示す積層体１００の分解斜視図である。
【００１７】
図２に示すように、積層体１００は、以下説明する、表面層１１０と、支持層１２０と、金属薄膜１３１〜１３８と、受け部付金属薄膜１４０と、裏面層１５０と、孔部２００とに大別される。積層体１００は、上記各層を拡散接合によって接続することによって製造してもよいし、上記各層を接着剤などによって相互に接続することによって製造してもよい。この場合、積層体１００が導電性を必要とする場合には、導電性接着剤を用いるとよい。
【００１８】
なお、積層体１００を構成する各層、とりわけ、金属薄膜１３１〜１３８の枚数・厚さは、積層体の総厚さが４μｍ〜４００μｍを満足する枚数及び厚さとすることが考えられる。また、各層は、外形を同一とすることができるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、側面視で珠算の玉のような形状としてもよい。
【００１９】
表面層１１０は、積層体１００の表面に位置するものである。表面層１１０は、これに限定されるものではないが、例えば、ステンレス層、ニッケル合金層、銅層、銅合金層、鉄系金属層、アンバー層、チタン層、各種アロイ層、アルミニウム層、アルミニウム合金層などとすることができる。したがって、表面層１１０は、金属薄膜としても機能するが、金属層でなくてもよい。表面層１１０、支持層１２０及び裏面層１５０には、それぞれ、例えば、四隅の対応する位置に貫通孔３００が形成されており、ここには、ボルトなどの第２締結部品が通される。
【００２０】
支持層１２０は、表面層１１０に連続して積層されるものであり、各層の剛性であったり、位置合わせだったりを支持するものである。したがって、支持層１２０は、各層をその剛性等が担保できる条件で製造する場合には、必ずしも必要ではない点に留意されたい。支持層１２０についても、表面層１１０と同様の材料層を採用することができ、したがって、金属薄膜としても機能する。また、表面層１１０と支持層１２０とで同一の材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。このことは、以下説明する他の各層においても同様である。
【００２１】
金属薄膜１３１〜１３８は、貫通孔３００に対応する位置に孔部２００が形成される。孔部２００は、金属薄膜１３１〜１３８の各々の端面が開口する態様で略Ｕ字状となる形状で形成されている。もっとも、孔部２００の形状は、これに限定されるものではなく、略Ｖ字状、略丸状、略四角状を含む多角形状とすることも可能であるし、端面が開口することは必ずしも必要ではない。
【００２２】
ここで、本実施形態の積層体１００は、このような孔部２００を形成している点が非常に特徴的である。すなわち、従前の積層体１００は、典型的には、表面層１１０、支持層１２０、金属薄膜１３１〜１３８、裏面層１５０の全てに貫通孔３００が形成されているが、本実施形態では、これに代えて金属薄膜１３１〜１３８については孔部２００を形成しているのである。孔部２００を形成することによる利点については、図４を用いて後述する。
【００２３】
受け部付金属薄膜１４０は、孔部２００付近を除けば、金属薄膜１３１〜１３８と同様の機能を果たすものである。受け部付金属薄膜１４０を設ける理由についても、図３及び図４を用いて後述する。なお、図２には、１枚の受け部付金属薄膜１４０、金属薄膜１３
１〜１３８という８枚の金属薄膜、更には、表面層１１０、支持層１２０及び、裏面層１５０という、全体として１２層となる積層体１００について例示している。
【００２４】
この場合において、受け部付金属薄膜１４０は、下から５層目に位置させた例を示している。これは、後述するように、孔部２００内に収容される第１締結部品である例えば六角ナットの中ほどに位置する条件とするためである。したがって、使用する六角ナットの高さとの関係で、受け部付金属薄膜１４０の位置を決定するとよい。さらに、受け部付金属薄膜１４０の枚数は１枚に限定されるものではなく、複数枚とすることも可能である。
【００２５】
裏面層１５０は、積層体１００の裏面に位置するものである。なお、本明細書における「表」「裏」という表現は、単に図面を基準とした便宜上のものであり、裏面層１５０と表面層１１０とが、特段、別の用途を有していなければならないというわけではない点に留意されたい。
【００２６】
孔部２００は、金属薄膜１３１〜１３８及び受け部付金属薄膜１４０の四隅に、既述のように、例えば略Ｕ字状で形成される部分である。孔部２００は、貫通孔３００とともに第２締結部品（例えばボルト）が通されるとともに、第１締結部品（例えばナット）が収容される。
【００２７】
図３は、図１に示す積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図である。図３に示すように、受け部付金属薄膜１４０には、相互に対向側に向けて凸状となるアーチ状の受け部１４１，１４２が設けられている。受け部１４１，１４２は、これらの凹側に隣接して各々開口部１４３，１４４を形成することによって設けられる。
【００２８】
開口部１４３，１４４は、第１締結部品（例えばナット）が孔部２００に挿入される際に、第１締結部品によって押し広げられて、開口部１４３，１４４に向けて撓むように変形する。そして、第１締結部品が受け部１４１，１４２を通過すると、受け部１４１，１４２が図示する形状に戻るため、第１締結部品は受け部１４１，１４２によって、孔部２００から離脱することが防止できる。
【００２９】
したがって、この機能さえ発揮できれば受け部１４１，１４２の形状はアーチ状に限定されるものでないし、開口部１４３，１４４を形成する態様で構成することに限定されるものでもない。図３に示す態様であれば、可撓性を有した凸状の部位を含むことで、上記機能は発揮できる。なお、受け部１４１，１４２の他の形状については他の実施形態において説明する。
【００３０】
また、一例としては、孔部２００の開口幅を、孔部２００内に挿入される第１締結部品の幅に対応して形成することで、これを孔部２００に圧入することとして、孔部２００の内壁が全体的に受け部となるようにしてもよい。
【００３１】
図４は、図１に示す積層体１００の孔部２００付近の拡大図である。図４（ａ）には平面図を示し、図４（ｂ）には側面図を示している。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、孔部２００には、第１締結部品としての六角ナット４００を示している。六角ナット４００は、図３を用いて説明したように、受け部１４１，１４２によって受けられており、孔部２００からの離脱が防止される。
【００３２】
本実施形態では、孔部２００を金属薄膜１３１〜１３８の各々の端面が開口する態様で略Ｕ字状となる形状で形成しているため、六角ナット４００は、積層体１００の製造が完成した後に、この端面から孔部２００内に挿入することが可能である。
【００３３】
もっとも、孔部２００が金属薄膜１３１〜１３８の各々の端面が開口する態様で形成することは必須ではなく、この態様ではない場合には、積層体１００の製造前に、孔部２００を形成して、孔部２００内に六角ナット４００を収容してから、積層体１００を製造することが考えられる。
【００３４】
また、六角ナット４００は、第１締結部品としての例示であり、これに限定されるものではなく、例えば、四角ナットを用いてもよいし、角柱の外径ではない、楕円ナット、蝶ナットなどを用いてよい。
【００３５】
また、図４に示す例では、六角ナット４００の対抗角間の幅が、孔部２００の短手方向の幅よりも大きな例を示しているが、そうでなくてもよい。この場合には、一例としては、受け部１４１，１４２と孔部２００の内壁とによって、六角ナット４００が孔部２００内で回転することが回避するために、受け部１４１，１４２の位置を、図４（ａ）の上側とするとよい。
【００３６】
なお、六角ナット４００の対抗角間の幅を、孔部２００の短手方向の幅よりも小さくする場合であっても、六角ナット４００が孔部２００から離脱することを回避するために、六角ナット４００の対抗角間の幅を、受け部１４１，１４２の最短距離となるアーチ頂部間の幅よりも大きくすることが好ましい。
【００３７】
つづいて、図１に示す積層体１００の製造方法の一例について説明する。まず、所望の厚さ・大きさの表面層１１０、金属薄膜１３１〜１３８等を用意する。つぎに、それらの金属薄膜１３１〜１３８等の四隅、具体的には、従来の積層体においてタップ加工が必要であった箇所に対して、貫通孔３００又は孔部２００を形成する。
【００３８】
また、受け部付金属薄膜１４０には、フォトエッチングなどの化学加工、プレス、切削などの機械加工によって開口部１４３，１４４を設けることによって受け部１４１，１４２を形成する。エッチングによって製造するという手法を採用する場合には、受け部付金属薄膜１４０の材料に応じて、適宜エッチング液などのエッチング条件を選定すればよい。
【００３９】
その後、金属薄膜１３１〜１３８等を位置合わせして重ね合わせ、これらを相互に密着させた状態で、真空又は不活性ガス中などの制御された雰囲気中で、加圧・加熱することによって相互に接合させる。或いは、拡散接合に代えて接着、ロー付け、溶接等によって、金属薄膜１３１〜１３８等を相互に接合させる。こうして、図１に示すような積層体１００が完成する。
【００４０】
（他の実施形態）
図５〜図８は、それぞれ、本発明の他の実施形態の積層体１００の受け部付金属薄膜１４０の拡大図であり、図３に対応するものである。
【００４１】
図５に示す受け部付金属薄膜１４０は、受け部１４１，１４２の形状が図３に示したアーチ形状のものとは相違する。図５に示す受け部１４１，１４２は、それぞれ、六角ナット４００の離脱を防止する凸状の押さえ部１４１ｃ，１４２ｃと、押さえ部１４１ｃ，１４２ｃが一端に位置していてこれらの凸方向に対して直交する方向に延びる本体部１４１ｂ，１４２ｂと、本体部１４１ｂ，１４２ｂの他端に位置していて受け部付金属薄膜１４０と一体的な構成の基端部１４１ａ，１４２ａとを備えている。
【００４２】
このような形状の受け部１４１，１４２の場合にも、図３に示した受け部１４１，１４２の場合と同様に、六角ナット４００を受けることができ、かつ、六角ナット４００が離
脱することを防止できる。一方、図５に示す受け部付金属薄膜１４０の場合には、開口部１４３，１４４が閉じていないので、孔部２００内で六角ナット４００を、積層体１００の端部側で固定することができるという利点がある。
【００４３】
図６には、受け部付金属薄膜本体１４０Ａと、これに着脱可能なアタッチメント１４０Ｂとを示している。受け部付金属薄膜本体１４０Ａには、アタッチメント１４０Ｂの大きさに対応する開口部２００Ａが形成されている。
【００４４】
また、受け部付金属薄膜本体１４０Ａには開口部２００Ａと一体的に凹部１４８，１４９が形成され、アタッチメント１４０Ｂには凸部１４５，１４６が形成されている。凸部１４５，１４６と凹部１４８，１４９とが相互に連結することで、受け部付金属薄膜本体１４０Ａとアタッチメント１４０Ｂとの連結がなされる。
【００４５】
なお、アタッチメント１４０Ｂの着脱対象は、受け部付金属薄膜本体１４０Ａに代えて、表面層１００或いは支持層１２０などとすることもできる。
【００４６】
図６に示す受け部付金属薄膜本体１４０Ａ及びアタッチメント１４０Ｂという構成を採用した場合にも、図３及び図５を用いて説明したような効果が得られ、さらに、通常、アタッチメント１４０Ｂは、他の部品に比して摩耗又は破損等し易い部品であると考えられるので、結合体１００全体を交換しなくて済むという利点がある。
【００４７】
加えて、拡散接合を採用する場合には、表面層１１０、支持層１２０、金属薄膜１１０等を相互に圧着する際に、これらの硬度が変化するため、受け部付金属薄膜本体１４０Ａ及びアタッチメント１４０Ｂを採用することで、アタッチメント１４０Ｂ自体を圧着しないようにすれば、そのばね機能が変化することを回避できる。また、金属薄膜１１０等をステンレス製とし、アタッチメント１４０Ｂをばね性に優れた銅系材料又はＳＵＳ３０４ＨＳＲ材料等で製造するなど、異なる材料で製造することで、十分なばね性を担保することも可能となる。
【００４８】
図７には、図６に示したアタッチメント１４０Ｂと図４に示した六角ナット４００との機能を兼ね備えたアタッチメント１４０Ｃを示している。アタッチメント１４０Ｃは、図６に示したアタッチメント１４０Ｂよりも厚みがあり、六角ナット４００と同程度の厚みとしている。またアタッチメント１４０Ｃには、ボルトなどの第２締結部品が通される貫通孔４００Ｂが形成されている。したがって、図７に示す例の場合には、アタッチメント１４０Ｃがボルトを受ける受け部となる。
【００４９】
図７に示すアタッチメント１４０Ｃを採用した場合にも、図６を用いて説明したような効果が得られ、さらに、相対的に小さな部材である六角ナット４００を積層体１００に取り付けるという作業に比して、相対的に大きな部材であるアタッチメント１４０Ｃを積層体１００に取り付けるという作業は作業性が高まるという利点がある。
【００５０】
図８には、図１等に示した積層体１００に対して、貫通孔３００から積層体１００の端面まで延びる切欠部５００を形成した例を示している。具体的には、切欠部５００は、ここでは、表面層１１０及び支持層１２０に形成している。切欠部５００の幅は、これに限定されるものではないが、例えば、貫通孔３００の直径の約１／４〜１／２程度とすることができる。
【００５１】
切欠部５００を形成すると、第１締結部品を交換する際に、例えば、切欠部５００の幅未満の直径の治具を貫通孔３００に挿入して、治具の先端を第１締結部品の中央の穴に入れて水平方向に移動させることによって、容易に孔部２００から取り外すことができるの
で、第１締結部品を交換する際に便利である。
【００５２】
なお、切欠部５００は、他の実施形態で説明した、図６及び図７に示すタイプの積層体１００についても、当然、採用することができるものである。
【図１】
2019155717.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019155717.tif 000008
【図７】
2019155717.tif 000009
【図８】
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