(57)【要約】【課題】外周面のせん断面を長くすることが可能なアイレットの製造方法を提供すること。【解決手段】本アイレットの製造方法は、板状の金属部材を準備し、前記金属部材を打ち抜いて一次加工品を形成する一次加工工程と、前記一次加工品の外周部分をシェービングにより除去して二次加工品を形成する二次加工工程と、を有するアイレットの製造方法であって、前記一次加工工程では、前記一次加工品は、第１の外径を有する第１外径部と、前記第１の外径よりも大きな第２の外径を有する第２外径部と、前記第１外径部から前記第２外径部に向かって外径が漸増するテーパ部と、を同心的に有する形状に形成され、前記二次加工工程では、前記第１外径部から前記第２外径部に向かって、前記テーパ部の傾斜面の途中よりも外周側を前記一次加工品の中心線に沿った方向に切断する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の金属部材を準備し、前記金属部材を打ち抜いて一次加工品を形成する一次加工工程と、
前記一次加工品の外周部分をシェービングにより除去して二次加工品を形成する二次加工工程と、を有するアイレットの製造方法であって、
前記一次加工工程では、前記一次加工品は、第１の外径を有する第１外径部と、前記第１の外径よりも大きな第２の外径を有する第２外径部と、前記第１外径部から前記第２外径部に向かって外径が漸増するテーパ部と、を同心的に有する形状に形成され、
前記二次加工工程では、前記第１外径部から前記第２外径部に向かって、前記テーパ部の傾斜面の途中よりも外周側を前記一次加工品の中心線に沿った方向に切断することを特徴とするアイレットの製造方法。
【請求項２】
前記一次加工工程において、前記第１外径部は円柱状に形成され、前記第２外径部は前記テーパ部とは反対側の面から前記テーパ部側に窪む凹部を有する円柱状に形成され、前記テーパ部は円錐台状に形成され、
前記二次加工工程では、前記一次加工品を前記凹部の底面を支持するように金型上に載置し、切断することを特徴とする請求項１に記載のアイレットの製造方法。
【請求項３】
前記一次加工工程において、前記第１外径部及び前記第２外径部は円柱状に形成され、前記テーパ部は円錐台状に形成され、
前記二次加工工程では、前記一次加工品を前記第２外径部の底面を支持するように金型上に載置し、切断することを特徴とする請求項１に記載のアイレットの製造方法。
【請求項４】
前記金属部材はステンレス鋼により形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のアイレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザダイオードを備えた発光装置において、金属製のアイレットが用いられている。このような発光装置において、アイレットは一般に円板状であり、アイレット上にはレーザダイオードが搭載され、必要に応じヒートシンク等が設けられる。又、アイレットと絶縁され、レーザダイオードと電気的に接続されるリードが設けられる。アイレットは、発光装置以外の製品に用いられる場合もある。
【０００３】
アイレットを製造するには、例えば、板状の金属部材を準備し、金属部材を打ち抜いて一次加工品を形成し、更に一次加工品の外周部分をシェービングにより除去して二次加工品を形成する。又、必要に応じて貫通孔の形成等を行う。
【０００４】
上記のアイレットの製造方法では、一次加工品は、加工前の金属部材よりも小径の円板状の部分を有するように形成する。そして、小径の円板状の部分を上面の外周部から上面と垂直な方向にシェービングして二次加工品を形成する。二次加工品であるアイレットの外周面には、せん断面と破断面が形成されるが、アイレットの外周面に接合されるキャップ等の部材との接合信頼性を向上するためには、せん断面を長くすることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１１３７４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のアイレットの製造方法では、二次加工品を形成する際の応力が引っ張り方向にかかりやすいため、二次加工品の外周面が破断面になりやすく、せん断面を長くすることが困難である。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、外周面のせん断面を長くすることが可能なアイレットの製造方法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】
【０００８】
本アイレットの製造方法は、板状の金属部材を準備し、前記金属部材を打ち抜いて一次加工品を形成する一次加工工程と、前記一次加工品の外周部分をシェービングにより除去して二次加工品を形成する二次加工工程と、を有するアイレットの製造方法であって、前記一次加工工程では、前記一次加工品は、第１の外径を有する第１外径部と、前記第１の外径よりも大きな第２の外径を有する第２外径部と、前記第１外径部から前記第２外径部に向かって外径が漸増するテーパ部と、を同心的に有する形状に形成され、前記二次加工工程では、前記第１外径部から前記第２外径部に向かって、前記テーパ部の傾斜面の途中よりも外周側を前記一次加工品の中心線に沿った方向に切断することを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、外周面のせん断面を長くすることが可能なアイレットの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係るアイレットを例示する図である。
【図２】第１の実施の形態に係るアイレットの製造工程を例示する図（その１）である。
【図３】第１の実施の形態に係るアイレットの製造工程を例示する図（その２）である。
【図４】比較例に係るアイレットの製造工程を例示する図（その１）である。
【図５】比較例に係るアイレットの製造工程を例示する図（その２）である。
【図６】第１の実施の形態の変形例１に係るアイレットの製造工程を例示する図（その１）である。
【図７】第１の実施の形態の変形例１に係るアイレットの製造工程を例示する図（その２）である。
【図８】第２の実施の形態に係る発光装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
〈第１の実施の形態〉
［第１の実施の形態に係るアイレットの構造］
まず、第１の実施の形態に係るアイレットの構造について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るアイレットを例示する図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１３】
図１を参照するに、第１の実施の形態に係るアイレット１０は、円板状の部材であり、大径部１１と、小径部１２と、テーパ部１３と、テーパ部１４とを有している。大径部１１の一方の側にテーパ部１３、小径部１２が順次位置し、大径部１１の他方の側にテーパ部１４が位置している。大径部１１と、小径部１２と、テーパ部１３及び１４は、例えば、同心的に形成することができる。アイレット１０には、アイレット１０を厚さ方向に貫通する貫通孔を設けても構わない。
【００１４】
なお、本願において、円板状とは、平面形状が略円形で所定の厚さを有するものを指す。直径に対する厚さの大小は問わない。又、部分的に凹部や凸部等が形成されているものも含むものとする。
【００１５】
アイレット１０の最大外径（大径部１１の直径）は、特に制限がなく、目的に応じて適宜決定できるが、例えば、φ５．６ｍｍ程度とすることができる。アイレット１０の厚さは、特に制限がなく、目的に応じて適宜決定できるが、例えば、１．０〜５．０ｍｍ程度とすることができる。
【００１６】
アイレット１０は、例えば、コバール（鉄にニッケル、コバルトを配合した合金）、鉄、鉄−ニッケル合金、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属材料から形成することができる。アイレット１０の表面にめっきを施してもよい。
【００１７】
アイレット１０において、大径部１１と小径部１２とテーパ部１３の外周面はせん断面であり、テーパ部１４の外周面は破断面である。ここで、せん断面とは、プレス用金型の刃先により打ち抜かれて切断される平滑な面であり、ほぼ設計寸法通りの径が得られる。又、破断面とは、プレス用金型の刃先により押し込まれた材料で引きちぎるように切断される粗い面であり、設計寸法通りの径は得られない。
【００１８】
アイレット１０の外周面には、例えば、レーザを用いた溶接等によりキャップ（後述）が接合されるが、その際に、せん断面が長い方がアイレットの平滑な面とキャップとの接触面積が増えるため、両者の接合信頼性が向上する。そのため、アイレット１０では、外周面において、せん断面ができるだけ長くなるように製造方法が工夫されている。
【００１９】
［第１の実施の形態に係るアイレットの製造方法］
次に、第１の実施の形態に係るアイレットの製造方法について説明する。図２及び図３は、第１の実施の形態に係るアイレットの製造工程を例示する図である。
【００２０】
図２に示す工程は、板状（例えば、円板状）の金属部材１００を準備し、金属部材１００を打ち抜いて一次加工品１００Ａを形成する一次加工工程である。
【００２１】
まず、矢印Ｂの上側に示すように、コバール、鉄、鉄−ニッケル合金、ＳＵＳ等の金属材料から形成された板状（例えば、円板状）の金属部材１００を準備し、下金型であるダイ５１０の上面に金属部材１００を載置する。ダイ５１０は円柱状であり金属部材１００よりも小径であるため、金属部材１００の外周部がダイ５１０から水平方向にはみでる。
【００２２】
次に、矢印Ｂの下側に示すように、上金型であるポンチ５２０を矢印Ａ方向に下降させ、ダイ５１０の上面に載置された金属部材１００を加圧（プレス）する。なお、矢印Ａ方向は、金属部材１００の中心線に沿った方向（金属部材１００が水平に載置されていれば垂直方向）である。
【００２３】
ポンチ５２０は、円柱状の開口部５２０ｘと、円錐の一部をなすテーパ状の開口部５２０ｙとを有している。開口部５２０ｘと開口部５２０ｙとは同心的に形成されて連通している。開口部５２０ｙの最大内径（最下部の内径）は、金属部材１００の外径よりも小さい。
【００２４】
上記のような形状のダイ５１０及びポンチ５２０により金属部材１００を打ち抜くと（ハーフカット）、矢印Ｂの下側に示すように、一次加工品１００Ａが形成される。一次加工品１００Ａは、第１の外径を有する円柱状の小径部１２と、第１の外径よりも大きな第２の外径を有する円柱状の大径部１５０と、小径部１２から大径部１５０に向かって外径が漸増する円錐台状のテーパ部１３０とを同心的に有する形状に形成される。又、大径部１５０には、テーパ部１３０とは反対側の面からテーパ部１３０側に窪む円柱状の凹部１６０が形成される。
【００２５】
次に、図３に示す工程は、一次加工品１００Ａの外周部分をシェービングにより除去して二次加工品を形成する二次加工工程（不要な部分を除去するトリミング工程）である。
【００２６】
まず、矢印Ｂの上側に示すように、図２の工程が終了した一次加工品１００Ａを、凹部１６０の底面を支持するように下金型である円柱状のポンチ５５０上に載置する。ポンチ５５０の外径は凹部１６０の内径よりも小さいため、ポンチ５５０の側壁と凹部１６０の内壁との間にはクリアランスが存在する。
【００２７】
次に、矢印Ｂの下側に示すように、上金型であるダイ５６０を矢印Ａ方向に下降させ、ポンチ５５０の上面に配置された一次加工品１００Ａを加圧（プレス）する。なお、矢印Ａ方向は、一次加工品１００Ａの中心線に沿った方向（一次加工品１００Ａが水平に載置されていれば垂直方向）である。
【００２８】
ダイ５６０は、円柱状の開口部５６０ｘを有している。開口部５６０ｘの内径は、小径部１２の外径よりも大きく、大径部１５０の外形よりも小さい。ダイ５６０が矢印Ａ方向に下降すると、開口部５６０ｘの下端側の外縁部はテーパ部１３０の傾斜面の途中と接する。
【００２９】
上記のような形状のポンチ５５０及びダイ５６０を用い、ダイ５６０を矢印Ａ方向に下降させると、矢印Ｂの下側に示すように、一次加工品１００Ａには、大径部１１と、小径部１２と、テーパ部１３と、大径部１５０と、凹部１６０とが形成される。大径部１１及びテーパ部１３は、テーパ部１３０の傾斜面の途中よりも外周側を矢印Ａに沿った方向に切断（シェービング）して形成されたものである。
【００３０】
矢印Ｂの下側の状態から更にダイ５６０を矢印Ａ方向に下降させることで、テーパ部１３０の傾斜面の途中よりも外周側に位置する大径部１５０及び凹部１６０が矢印Ａ方向に沿って、引きちぎるように切断されてテーパ部１４（図１参照）が形成される。これにより、図１に示すアイレット１０が完成する。完成したアイレット１０において、大径部１１と小径部１２とテーパ部１３の外周面はせん断面となり、テーパ部１４の外周面は破断面となる。
【００３１】
図４及び図５は、比較例に係るアイレットの製造工程を例示する図である。図４に示す工程は、一次加工工程であるが、図２とは異なり、円柱状の開口部６２０ｘのみを有するポンチ６２０と、図２と同様のダイ５１０を用いて金属部材１００を成型する。開口部６２０ｘの内径は、金属部材１００の外形よりも小さい。
【００３２】
図４において、矢印Ｂの下側に示すように、上金型であるポンチ６２０を矢印Ａ方向に下降させ、ダイ５１０の上面に配置された金属部材１００を加圧することにより、一次加工品１００Ｂには、小径部１２０Ａと、小径部１２０Ａよりも外径が大きい大径部１５０と、凹部１６０が形成され、テーパ部は形成されない。
【００３３】
次に、図５に示す工程は、二次加工工程であり、図３に示す工程と原則的に同じである。但し、加工対象である一次加工品１００Ｂの形状が異なる。開口部５６０ｘの内径は、小径部１２０Ａの外形よりも小さい。
【００３４】
矢印Ｂの下側に示すように、上金型であるダイ５６０を矢印Ａ方向に下降させ、ポンチ５５０の上面に配置された一次加工品１００Ｂを加圧すると、円柱状の小径部１２０Ａの外周側が上面１２５からシェービングされ、円柱状の小径部１２０Ｂが形成される。矢印Ｂの下側の状態から更にダイ５６０を矢印Ａ方向に下降させることで、小径部１２０Ｂの所定の径よりも外周側に位置する大径部１５０及び凹部１６０が矢印Ａ方向に沿って、引きちぎるように切断され、比較例に係るアイレットが完成する。
【００３５】
せん断面を長くするためには、シェービング開始時には削り代（二次加工工程で除去される部分）が少ない方が良いが、削り代が少ないと、比較例のように削り代が常に一定である場合には、シェービングが終わりに近づいたときにシェービングが不安定になる。その結果、シェービングの終わりの方では、せん断面が形成できない。
【００３６】
これに対して、本実施の形態に係るアイレットの製造方法では、比較例に係るアイレットの製造方法とは異なり、図２に示す一次加工工程で打ち抜きにより金属部材１００にテーパ部１３０を形成する。そして、図３に示す二次加工工程で、テーパ部１３０の傾斜面の途中よりも外周側を一次加工品１００Ａの中心線に沿った方向に切断する。
【００３７】
本実施の形態に係るアイレットの製造方法では、テーパ部１３０の傾斜面の削り始めの位置では削り代が小さいため好適なシェービングが可能となり、削り代が徐々に大きくなるため、シェービングが終わりに近づいてもシェービングが不安定にならず、最後まで安定的なシェービングが可能になる。その結果、比較例よりも、せん断面を長くすることができる。又、最後まで安定的なシェービングが可能になるため、バリの発生を少なくすることができる。
【００３８】
アイレット１０の材料としてＳＵＳを用いる場合、ＳＵＳは鉄等に比べて、せん断面を長くすることが困難である。そのため、アイレット１０の材料としてＳＵＳを用いる場合、せん断面を長くできる点で、本実施の形態に係る製造方法が特に有効である。
【００３９】
なお、一次加工工程と二次加工工程との間に、一次加工品に打ち抜きにより貫通孔を形成する工程等を追加しても構わない。
【００４０】
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態とは異なるアイレットの製造方法の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００４１】
図６及び図７は、第１の実施の形態の変形例１に係るアイレットの製造工程を例示する図である。
【００４２】
図６に示す工程は、板状（例えば、円板状）の金属部材１００を準備し、金属部材１００を打ち抜いて一次加工品１００Ｃを形成する一次加工工程であり、ダイ５１０がダイ５３０に置換された点が図２とは異なる。ダイ５３０は円柱状であり金属部材１００よりも大径であるため、ダイ５３０の上面の外周部が金属部材１００の周囲に露出する。
【００４３】
上記のような形状のダイ５３０及びポンチ５２０により金属部材１００を打ち抜くと、矢印Ｂの下側に示すように、一次加工品１００Ｃが形成される。一次加工品１００Ｃは、第１の外径を有する円柱状の小径部１２と、第１の外径よりも大きな第２の外径を有する円柱状の大径部１５０と、小径部１２から大径部１５０に向かって外径が漸増する円錐台状のテーパ部１３０とを同心的に有する形状に形成される。なお、一次加工品１００Ｃには、図２に示すような凹部１６０は形成されない。
【００４４】
次に、図７に示す工程は、一次加工品１００Ｃの外周部分をシェービングにより除去して二次加工品を形成する二次加工工程（不要な部分を除去するトリミング工程）である。図７に示す工程は、図３に示す工程と原則的に同じであるが、矢印Ｂの上側に示すように、加工対象が一次加工品１００Ａから一次加工品１００Ｃに代わっている。
【００４５】
一次加工品１００Ｃを大径部１５０の底面を支持するようにポンチ５５０上に載置し、矢印Ｂの下側に示すように、ダイ５６０が矢印Ａ方向に下降すると、開口部５６０ｘの下端側の外縁部はテーパ部１３０の傾斜面の途中と接する。これにより、図３と同様に一次加工品１００Ｃには、大径部１１と、小径部１２と、テーパ部１３と、大径部１５０とが形成される。
【００４６】
矢印Ｂの下側の状態から更にダイ５６０を矢印Ａ方向に下降させることで、テーパ部１３０の傾斜面の途中よりも外周側に位置する大径部１５０が矢印Ａ方向に沿って、引きちぎるように切断されてテーパ部１４（図１参照）が形成される。これにより、図１に示すアイレット１０が完成する。完成したアイレット１０において、大径部１１と小径部１２とテーパ部１３の外周面はせん断面となり、テーパ部１４の外周面は破断面となる。
【００４７】
このように、一次加工工程で、金属部材１００よりも大径のダイ５３０を用いてもよい。この場合には、一次加工工程における加工荷重が大きくなるが、一次加工品１００Ｃの大径部１５０の厚さを一次加工品１００Ａの大径部１５０よりも薄くできる。その結果、二次加工工程における大径部１５０の除去が容易となるため、破断面がより小さくなり、せん断面をより長くすることができる。
【００４８】
なお、第１の実施の形態に係る一次加工品１００Ａでは、大径部１５０の厚さが一次加工品１００Ｃよりも厚くなるものの、一次加工工程における加工荷重が小さく、加工が容易である点で好適である。
【００４９】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態に係るアイレットを用いた発光装置の例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００５０】
図８は、第２の実施の形態に係る発光装置を例示する図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００５１】
図８を参照するに、発光装置１は、アイレット１０と、発光素子２０と、リード３０と、封止部４０と、金属線５０と、キャップ６０と、透明部材７０とを有する。発光装置１は、例えば、光ディスク装置や光通信装置等に用いることができる。なお、図８（ａ）において、キャップ６０及び透明部材７０の図示は省略されている。
【００５２】
発光素子２０は、例えば、波長が７８０ｎｍの半導体レーザチップであり、アイレット１０の上面にアイレット１０と絶縁された状態で搭載されている。
【００５３】
リード３０は、第１リード３１と、第２リード３２と、第３リード３３とを有する。第１リード３１及び第３リード３３は、アイレット１０を厚さ方向に貫通する貫通孔１０ｘに、長手方向を厚さ方向に向けて挿入され、周囲を封止部４０に封止されている。第１リード３１及び第３リード３３の一部は、アイレット１０の下面から下側に突出している。第１リード３１及び第３リード３３のアイレット１０の下面からの突出量は、例えば、６〜７ｍｍ程度とすることができる。
【００５４】
第１リード３１及び第３リード３３は、例えば、コバール、鉄−ニッケル合金等の金属から構成されており、封止部４０は、例えば、ガラス材等の絶縁材料から構成されている。第１リード３１及び第３リード３３は、発光素子２０と電気的に接続されている。発光装置１に受光素子も搭載する場合には、受光素子と電気的に接続されるリードを有してもよい。又、発光素子や受光素子と接続されるリードの数を更に増やしてもよい。
【００５５】
第２リード３２は、長手方向を厚さ方向に向けてアイレット１０の下面から下側に突出するように、アイレット１０の下面に溶接等により接合されている。第２リード３２は、例えば、コバール、鉄−ニッケル合金等の金属から構成されており、例えば、接地用として用いられる。なお、第２リード３２はアイレット１０と導通するように接合されており、第２リード３２が接地されるとアイレット１０も接地される。
【００５６】
発光素子２０の電極（図示せず）は、金線や銅線等の金属線５０により第１リード３１及び第３リード３３の上端側と接続されている。発光素子２０の電極と第１リード３１及び第３リード３３とは、例えば、ワイヤボンディングにより接続することができる。
【００５７】
キャップ６０は、例えば、鉄や銅等の金属から形成され、平面視において略中央部に透明部材７０（窓）が設けられている。透明部材７０は、例えば、ガラス等から形成され、低融点ガラス等からなる接着剤（図示せず）によりキャップ６０に接着されている。キャップ６０は、例えば溶接等により、アイレット１０の大径部１１の外周面に接合されており、発光素子２０を気密封止している。発光素子２０から出射された光は、透明部材７０を透過して出射される。
【００５８】
このように、発光装置１では、アイレット１０の大径部１１の外周面に溶接等によりキャップ６０が接合される。アイレット１０は、第１の実施の形態又はその変形例１で示した製造方法により製造されているため、大径部１１の外周面は比較的長いせん断面である。そのため、アイレットの平滑な面とキャップ６０との接触面積が増えるため、両者の接合信頼性を向上することができる。
【００５９】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６０】
例えば、第２の実施の形態ではアイレット１０を発光装置１に用いる例を示したが、これには限定されず、アイレット１０は各種センサやインフレータ等に用いても構わない。
【符号の説明】
【００６１】
１  発光装置
１０  アイレット
１１  大径部
１２  小径部
１３、１４  テーパ部
２０  発光素子
３０  リード
３１  第１リード
３２  第２リード
３３  第３リード
４０  封止部
５０  金属線
６０  キャップ
７０  透明部材
１００  金属部材
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ  一次加工品
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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