(57)【要約】【課題】一体化積層体の製造方法において、製造コストの増大を抑えて金属板同士をより高い品質で接合する。【解決手段】互いに積層可能な複数の金属板Ｈ１、Ｈ２、・・・の積層面にロウ付け材料Ｗを付着させてなる複数の積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２、・・・を積層して積層体１０を得、この積層体１０を過熱してこの加熱により溶融せしめられたロウ付け材料Ｗを積層体１０中の互いに対向する金属板Ｈ１とＨ２の間、金属板Ｈ２とＨ３の間、・・・のそれぞれに滞留させ、その後、ロウ付け材料Ｗを滞留させた積層体１０を冷却して互いに対向する金属板Ｈ１とＨ２、金属板Ｈ２とＨ３、・・・のそれぞれをロウ付け材料Ｗを介して接合し、上記複数の金属板Ｈ１、Ｈ２、・・・を一体化してなる一体化積層体１１０を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに積層可能な複数の金属板の積層面にロウ付け材料を付着させてなる複数の積層用ロウ材付金属板を用意し、
該複数の積層用ロウ材付金属板を積層して積層体を得、
該積層体を過熱して該加熱により溶融せしめられた前記ロウ付け材料を前記積層体中の互いに対向する金属板間のそれぞれに滞留させ、
その後、前記ロウ付け材料を滞留させた積層体を冷却して前記互いに対向する金属板同士のそれぞれをロウ付け材料を介して接合し、前記複数の金属板を一体化してなる一体化積層体を得ることを特徴とする一体化積層体の製造方法。
【請求項２】
前記積層用ロウ材付金属板が、平板素材をプレス型で打ち抜いて前記複数の金属板を形成した後、該金属板にロウ付け材料をメッキして作成されたものであることを特徴とする請求項１記載の一体化積層体の製造方法。
【請求項３】
前記積層用ロウ材付金属板が、平板素材にロウ付け材料をメッキしたロウ材付平板素材をプレス型で打ち抜いて作成されたものであることを特徴とする請求項１記載の一体化積層体の製造方法。
【請求項４】
前記積層体が、互いに対向する前記積層用ロウ材付金属板同士をカシメ接合してなるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の一体化積層体の製造方法。
【請求項５】
互いに積層可能な複数の金属板を用意し、
該複数の金属板を積層して積層体を得、
該積層体を所定温度に加熱するとともに、ロウ付け材料を加熱し溶融させ、該溶融せしめられたロウ付け材料を前記積層体中の互いに対向する金属板間に浸透させ、
その後、前記ロウ付け材料を浸透させた積層体を冷却して前記互いに対向する金属板同士のそれぞれをロウ付け材料を介して接合し、前記複数の金属板を一体化してなる一体化積層体を得ることを特徴とする一体化積層体の製造方法。
【請求項６】
前記積層体が、互いに対向する前記金属板同士をカシメ接合してなるものであることを特徴とする請求項５記載の一体化積層体の製造方法。
【請求項７】
前記積層体が、互に対向する金属板間の各境界を通る溝部を有するものであり、前記積層体および前記ロウ付け材料の加熱を、該ロウ付け材料を前記溝部に収容した状態で行なうことを特徴とする請求項５または６記載の一体化積層体の製造方法。
【請求項８】
前記積層体が、互に対向する金属板間の各境界を貫通する穴部を有するものであり、前記積層体および前記ロウ付け材料の加熱を、該ロウ付け材料を前記穴部に収容した状態で行なうことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項記載の一体化積層体の製造方法。
【請求項９】
複数の金属板を積層すると共に、各金属板同士を互にロウ付け材料でロウ付けして一体化することにより形成されたことを特徴とする機械部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の金属板を積層するとともに各金属板を互いに接合してなる機械部品等の一体化積層体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、同一形状を成す複数の金属板を互いに積層し一体化して作成した一体化積層体が知られている。このような一体化積層体の代表的な例としてはトランスのコアが知られている。
【０００３】
上記金属板を一体化する手法としては、各金属板の上下積層面のうちの一方の側に凸部を他方の側に凹部を形成し、上記金属板の上面に形成された凹部に対しこの金属板上に積層させる他の金属板の下面に形成された凸部を挿入して食いつかせることにより、すなわちカシメ接合することにより互いに対向する金属板同士を接合する手法が知られている。
【０００４】
さらに、平板素材をプレス加工して上記カシメ用の凹凸部を有する金属板を順次成形しつつ上記成形された各金属板をプレス型内に積層させ、かつ、上記積層させた互いに対向する金属板同士をカシメ接合して一体化積層体を作成する型内カシメの手法も知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５３６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記型内カシメの手法を用いて作成した一体化積層体をトランスのコアとして利用する場合には、カシメ接合して積層した金属板の周囲にさらに線材を巻き付けて使用するので、作成されたトランスに振動や衝撃が加えられても金属板同士のカシメ接合が外れることはない。
【０００６】
一方、上記トランスのコア以外の種々の用途に、例えば一方から加えられた力を他方に伝播する機械部品等の用途にこの一体化積層体を単体で用いる場合には、振動や衝撃により金属板同士のカシメ接合が外れる虞がある。そのため、金属板間の接合強度を高めることが必要となる。
【０００７】
これに対して、例えば、積層された金属板にネジを通してネジ止めしたり、互に対向する金属板同士を接着したりして接合強度を高めることが考えられる。しかしながら、振動や衝撃によりネジが緩んだり接着剤が剥れたりする虞がある。さらに、経年変化によるネジのさびや接着剤の硬化等の材質劣化をも考慮すると上記ネジの緩みや接着剤の剥れの問題はさらに深刻になる。また、各金属板にネジ孔を開けたりネジ締めする工程を増やしたり、取り扱いに注意が要求される接着剤を用いたりすることにより製造コストが増大するという問題も生じる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの増大を抑えて金属板同士をより高い品質で接合することができる機械部品等の一体化積層体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、金属板同士を接合することにより、切削等の通常の機械加工では製作が困難な形状であっても容易にかつ安価に製造できる機械部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の一体化積層体の製造方法は、互いに積層可能な複数の金属板の前記積層面にロウ付け材料を付着させてなる複数の積層用ロウ材付金属板を用意し、前記複数の積層用ロウ材付金属板を積層して積層体を得、この積層体を過熱してその加熱により溶融せしめられたロウ付け材料を積層体中の互いに対向する金属板間のそれぞれに滞留させ、その後、ロウ付け材料を滞留させた積層体を冷却して互いに対向する金属板同士のそれぞれをロウ付け材料を介して接合し、前記複数の金属板を一体化してなる一体化積層体を得ることを特徴とするものである。
【００１１】
前記積層用ロウ材付金属板は、平板素材をプレス型で打ち抜いて前記複数の金属板を形成した後、各金属板にロウ付け材料をメッキして作成されたものとすることができる。また、前記積層用ロウ材付金属板は、平板素材にロウ付け材料をメッキしたロウ材付平板素材をプレス型で打ち抜いて作成されたものとすることもできる。
【００１２】
前記積層体は、互いに対向する積層用ロウ材付金属板同士をカシメ接合してなるものとすることができる。
【００１３】
本発明の第２の一体化積層体の製造方法は、互いに積層可能な複数の金属板を用意し、前記複数の金属板を積層して積層体を得、この積層体を所定温度に加熱するとともに、ロウ付け材料を加熱し溶融させ、溶融せしめられたロウ付け材料を積層体中の互いに対向する金属板間に浸透させ、その後、ロウ付け材料を浸透させた積層体を冷却して互いに対向する金属板同士のそれぞれをロウ付け材料を介して接合し、前記複数の金属板を一体化してなる一体化積層体を得ることを特徴とするものである。
【００１４】
前記積層体は、互いに対向する金属板同士をカシメ接合してなるものとすることができる。
【００１５】
前記積層体は、互に対向する金属板間の各境界を通る溝部を有するものとし、ロウ付け材料の加熱を、このロウ付け材料を前記溝部に収容した状態で行なうようにしてもよい。また、前記積層体を、互に対向する金属板間の各境界を貫通する穴部を有するものとし、ロウ付け材料の加熱を、このロウ付け材料を前記穴部に収容した状態で行なうようにしてもよい。
【００１６】
前記所定温度とは、溶融せしめられたロウ付け材料を互いに対向する金属板間へ浸透させることが可能な温度であり、ロウ付け材料の融点以上の温度であって、かつ金属板を変形させたり劣化させたりしない範囲の温度であることが望ましい。
【００１７】
前記互に積層可能な金属板は、平板の場合に限らず、立体的な形状を成すものであってもよい。また、上記金属板は、積層されたときに互いに対向する面の略全面が接触するものであることが望ましい。
【００１８】
前記互に対向する金属板同士の各境界を通る溝部は、互に対向する金属板間の各境界の全てを通るように形成された１つの溝部としたり、あるいは、互に対向する金属板間の各境界のうちの一部を通るように形成された複数の部分溝部からなる溝部であって、上記複数の部分溝穴部を合わせたものが、互に対向する金属板間の各境界の全てを通るように形成されたものとすることができる。
【００１９】
なお、前記溝部は予め一体化積層体に形成されたものを兼用するようにしてもよい。
【００２０】
前記互に対向する金属板同士の各境界を貫通する穴部は、互に対向する金属板間の各境界の全てを通るように形成された１つの穴部としたり、あるいは、互に対向する金属板間の各境界のうちの一部を通るように形成された複数の部分穴部からなる穴部であって、上記複数の部分穴部を合わせたものが、互に対向する金属板間の各境界の全てを通るように形成されたものとすることができる。
【００２１】
なお、上記穴部は、互に対向する金属板間の各境界の全てを通るように形成された深い穴部と、互に対向する金属板間の各境界の一部分を通るように形成された浅い穴部とから構成されたものとすることもできる。
【００２２】
前記ロウ付け材料は、銀、銅、あるいは黄銅とすることができる。
【００２３】
本発明の機械部品は、複数の金属板を積層すると共に、各金属板同士を互にロウ付け材料でロウ付けして一体化することにより形成されたことを特徴とするものである。
【００２４】
前記機械部品とは、２つの部材の間に介在し、一方の部材から受けた力を他方の部材に伝達させる部品である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の第１の一体化積層体の製造方法によれば、互いに積層可能な複数の金属板の前記積層面にロウ付け材料を付着させてなる複数の積層用ロウ材付金属板を用意し、該複数の積層用ロウ材付金属板を積層して積層体を得、この積層体を過熱して該加熱により溶融せしめられた前記ロウ付け材料を積層体中の互いに対向する金属板間のそれぞれに滞留させ、その後、ロウ付け材料を滞留させた積層体を冷却して互いに対向する金属板同士のそれぞれをロウ付け材料を介して接合し、前記複数の金属板を一体化してなる一体化積層体を得るようにしたので、製造コストの増大を抑え金属板同士をより高い品質で接合することができる。すなわち、金属板同士をロウ付け材料を介して接合するので接合強度を高めることができ、さらに経年変化による接合強度の低下も抑制することができる。また、上記積層体を単に加熱し冷却することにより各金属板を同時に接合できるので製造コストの増大を抑制することもできる。
【００２６】
また、積層用ロウ材付金属板を、平板素材をプレス型で打ち抜いて複数の金属板を形成した後、この金属板にロウ付け材料をメッキして作成されたものとしたり、あるいは、積層用ロウ材付金属板を、平板素材にロウ付け材料をメッキしたロウ材付平板素材をプレス型で打ち抜いて作成されたものとすれば、金属板へのロウ付け材料の付着をより容易に行なうことができ、さらに、溶融せしめられたロウ付け材料を積層体中の互いに対向する金属板間によりムラなく滞留させることができる。
【００２７】
さらに、前記積層体を、互いに対向する積層用ロウ材付金属板同士をカシメ接合してなるものとすれば、積層用ロウ材付金属板をより正確に積層させることができる。
【００２８】
本発明の第２の一体化積層体の製造方法によれば、互いに積層可能な複数の金属板を用意し、該複数の金属板を積層して積層体を得、この積層体を所定温度に加熱するとともに、ロウ付け材料を加熱し溶融させ、溶融せしめられたロウ付け材料を積層体中の互いに対向する金属板間に浸透させ、その後、ロウ付け材料を浸透させた積層体を冷却して互いに対向する金属板同士のそれぞれをロウ付け材料を介して接合し、前記複数の金属板を一体化してなる一体化積層体を得るようにしたので、製造コストの増大を抑え金属板同士をより高い品質で接合することができる。すなわち、金属板同士をロウ付け材料を介して接合するので接合強度を高めることができ、さらに経年変化による接合強度の低下も抑制することができる。また、例えば、積層体上にロウ付け材料を載置したまま加熱し冷却して金属板を同時に接合するようにすれば、積層体間に自動的にロウ付け材料をムラなく浸透させることができ、それらの金属板間を高い接合強度で接合することができるのでこの一体化積層体の製造コストの増大を抑制することもできる。
【００２９】
また、前記積層体を、互いに対向する金属板同士をカシメ接合してなるものとすれば、金属板をより正確に積層させることができる。
【００３０】
また、前記積層体を、互に対向する金属板間の各境界を通る溝部を有するものとし、ロウ付け材料の加熱を、このロウ付け材料を前記溝部に収容した状態で実行するものとしたり、あるいは、前記積層体を、互に対向する金属板間の各境界を貫通する穴部を有するものとし、ロウ付け材料の加熱を、このロウ付け材料を前記穴部に収容した状態で実行するものとすれば、より確実に、溶融せしめられたロウ付け材料を積層体中の互いに対向する金属板間のそれぞれに浸透させることができる。
【００３１】
本発明の機械部品は、複数の金属板を積層すると共に、各金属板同士を互にロウ付け材料でロウ付けして一体化することにより形成されたものなので、切削等の通常の機械加工では製作が困難な形状であっても容易にかつ安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は第１の実施の形態における一体化積層体の製造方法を示す概念図、図２は、ロウ材付平板素材をプレス型で打ち抜き型内カシメを実施する工程を示す図、図３は積層体を構成する金属板同士をロウ付け接合する様子を示す概念図である。
【００３３】
本発明の第１の実施の形態における一体化積層体の製造方法は、互いに積層可能な複数の金属板Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・（以後、まとめて金属板Ｈともいう）の上記積層可能な積層面にロウ付け材料Ｗを付着させてなる複数の積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２，Ｈｗ３・・・（以後、まとめて積層用ロウ材付金属板Ｈｗともいう）を用意し、上記複数の積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２，Ｈｗ３・・・を積層して積層体１０を得、積層体１０を過熱してこの加熱により溶融せしめられた前記ロウ付け材料Ｗを積層体１０中の互いに対向する金属板間である金属板Ｈ１とＨ２の間、金属板Ｈ２とＨ３の間、・・・のそれぞれに滞留させ、その後、ロウ付け材料Ｗを滞留させた積層体１０を冷却して互いに対向する金属板同士である金属板Ｈ１とＨ２同士、金属板Ｈ２とＨ３同士、・・・のそれぞれをロウ付け材料Ｗを介して接合し上記複数の金属板Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・を一体化してなる機械部品である一体化積層体１１０を得るものである。
【００３４】
上記ロウ付け材料Ｗとしては、銀、銅、黄銅等を採用することができる。
【００３５】
上記積層用ロウ材付金属板Ｈｗは、例えば銅材料、鉄材料、ステンレス材料等の金属材料からなる平板素材１１をプレス型で打ち抜いて複数の金属板Ｈを成形した後、上記金属板Ｈにロウ付け材料Ｗをメッキして作成したり、あるいは、上記平板素材１１にロウ付け材料Ｗをメッキしたロウ材付平板素材１１ｗをプレス型で打ち抜いて作成することができる。
【００３６】
さらに、上記積層体１０を、互いに対向する積層用ロウ材付金属板Ｈｗ同士をカシメ接合してなるものとしてもよい。例えば、上記プレス型で打ち抜いて成形した積層用ロウ材付金属板Ｈｗをさらにプレス型内で積層する型内カシメの手法を用いて上記積層体１０を得ることもできる。
【００３７】
以下、上記型内カシメの手法を用いて一体化積層体を製造する製造方法について具体的に説明する。
【００３８】
はじめに、平板素材１１にロウ付け材料Ｗをメッキしたロウ材付平板素材１１ｗをプレス型で打ち抜いて積層用ロウ材付金属板Ｈｗを成形するプレス工程と、上記プレス成形された積層用ロウ材付金属板Ｈｗをプレス型内で順次積層しつつ互に対向する積層用ロウ材付金属板Ｈｗ同士をカシメ接合して上記積層体１０を得る型内カシメ工程とについて説明する。
【００３９】
なお、図２に示すように、上記プレス工程と型内カシメ工程は、プレス装置２１０を用いて実施する。
【００４０】
はじめに、上記プレス工程について説明する。
【００４１】
＜プレス工程＞
上型Ｊａ１と下型Ｊｂ１とからなるプレス型Ｊ１によってロウ材付平板素材１１ｗをプレス加工する中央開口プレス工程により、ロウ材付平板素材１１ｗ中に中央開口１５Ｊを形成する。そして、ロウ材付平板素材１１ｗを次工程に搬送する。
【００４２】
次に、上型Ｊａ２と下型Ｊｂ２とからなるプレス型Ｊ２によってロウ材付平板素材１１ｗをプレス加工するダホ部プレス工程により、ロウ材付平板素材１１ｗ中の上記中央開口１５Ｊの周囲の四隅のそれぞれにカシメ用ダホ部１７Ｊを形成する。そして、ロウ材付平板素材１１ｗを次工程に搬送する。
【００４３】
つづいて、上型Ｊａ３と下型Ｊｂ３とからなるプレス型Ｊ３によってロウ材付平板素材１１ｗをプレス加工する打抜プレス工程により、上記中央開口１５Ｊの周囲の外側輪郭１９Ｊを打ち抜いて積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１を得る。すなわち金属板Ｈ１上にロウ付け材料をメッキしてなる積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１を得る。ここで、積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１は、打抜プレス工程で使用された下型Ｊｂ３内に上記打ち抜かれたときの姿勢を保ったまま保持される。
【００４４】
つづいて型内カシメ工程について説明する。
【００４５】
＜型内カシメ工程＞
上記と同様のプレス工程を経て、上記積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１の次に打抜プレス工程で打ち抜かれた積層用ロウ材付金属板Ｈｗ２が、下型Ｊｂ３内に保持された上記積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１上に積層される。このとき積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１の上面（図中+Ｚ方向）に形成されたダホ部１７Ｊの凹部へ、積層用ロウ材付金属板Ｈｗ２の下面（図中-Ｚ方向）に形成されたダホ部１７Ｊの凸部が押し込まれて、下型Ｊｂ３内で積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１と積層用ロウ材付金属板Ｈｗ２とがカシメ接合せしめられる。
【００４６】
上記動作を繰り返すことにより、下型Ｊｂ３内において、積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１上に積層用ロウ材付金属板Ｈｗ２、Ｈ３・・・が順次積層され、互いに対向する積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１とＨ２ｗ、積層用ロウ材付金属板Ｈ２ｗとＨ３ｗ、・・・のそれぞれがカシメ接合されて積層体１０が形成される。
【００４７】
次に、積層体１０を構成する各積層用ロウ材付金属板Ｈｗのそれぞれを接合するロウ付け工程について説明する。
【００４８】
＜ロウ付け工程＞
図３に示すように、上記のようにして作成した積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２、Ｈｗ３・・・を積層してなる積層体１０を電気炉５０内に配置しこの積層体１０を過熱する。上記加熱により各積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２、Ｈｗ３・・・を構成する各金属板Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・上にメッキされたロウ付け材料Ｗが溶融し、この溶融したロウ付け材料Ｗを互に対向する金属板Ｈの間、すなわち金属板Ｈ１とＨ２の間、金属板Ｈ２とＨ３の間、・・・のそれぞれに滞留させる。
【００４９】
その後、積層体１０を冷却する。すなわち電気炉５０の電源を切って加熱を停止し積層体１０の温度を常温まで下げる。
【００５０】
上記積層体１０の温度の低下にともない互に対向する金属板の間に滞留させたロウ付け材料Ｗが固化し互に対向する金属板Ｈのそれぞれがロウ付け材料を介して接合される。これにより、金属板Ｈを一体化してなる一体化積層体１１０が形成される。
【００５１】
なお、上記実施の形態においては、ロウ材付平板素材１１ｗをプレス型で打ち抜いて積層用ロウ材付金属板Ｈｗを得たが、このような場合に限らず、ロウ付け材料Ｗがメッキされていない平板素材１１をプレス型で打ち抜いて金属板Ｈを得、上記金属板Ｈにロウ付け材料Ｗをメッキして積層用ロウ材付金属板Ｈｗを作成するようにしてもよい。
【００５２】
そのような場合には、ロウ材付平板素材１１ｗではなく、平板素材１１のみをプレス成形の対象とする上記と同様のプレス工程を上記プレス装置２１０により実施して金属板Ｈ１、Ｈ２，・・・を得る。そして、これらの金属板Ｈ１、Ｈ２，・・・を下型Ｊｂ３内に積層させることなく外部に取り出し各金属板Ｈにロウ付け材料Ｗをメッキして積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２・・・を得る。さらに、これらの積層用ロウ材付金属板Ｈｗ１、Ｈｗ２・・・を積層するとともにカシメ接合して上記積層体１０と同等のものを作成するようにしてもよい。このような場合には上記型内カシメ工程は実施しない。
【００５３】
さらに、上記説明においては、金属板Ｈにロウ付け材料Ｗのメッキが施された積層用ロウ材付金属板Ｈｗを取得する場合について説明したが、このような場合に限らず、例えば、平板素材１１にロウ付け材料Ｗを塗布して得られたロウ材付平板素材１１ｗ′を用いて上記と同様の工程を実行することにより上記一体化積層体１１０と同等のものを得たり、あるいは、平板素材１１をプレス型で打ち抜いた金属板Ｈを下型Ｊｂ３内に積層させることなく外部に取り出し、各金属板Ｈにロウ付け材料Ｗを塗布して得られた積層用ロウ材付金属板を用い上記と同様の工程により上記一体化積層体１１０と同等のものを得るようにしてもよい。
【００５４】
なお、上記ロウ付け材料Ｗのメッキや塗布は、金属板Ｈの片側にロウ付け材料Ｗが付着するように実施してもよいし、金属板Ｈの両側にロウ付け材料Ｗが付着するように実施してもよい。
【００５５】
また、上記積層体は、互いに対向する金属板同士がカシメ接合されて積層されたものに限らず、単に金属板が積層されたものであってもよい。
【００５６】
以下、本発明の第２の実施の形態による一体化積層体の製造方法について説明する。図４は平板素材をプレス型で打ち抜き型内カシメを行なう工程を示す図、図５は積層体に形成された穴部等を示す断面図、図６は積層体を構成する金属板同士をロウ付け接合する様子を示す概念図である。図７は複数列に分離した部分溝部からなる溝部を設けた積層体を示す図、図８は積層体の姿勢を変更して金属板同士をロウ付け接合する様子を示す概念図である。
【００５７】
上記第２の実施の形態における一体化積層体の製造方法は、互いに積層可能な複数の金属板Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・を積層して積層体２０を得、積層体２０を所定温度に加熱するとともに、ロウ付け材料Ｗを加熱し溶融させ、溶融せしめられたロウ付け材料Ｗを積層体２０中の互いに対向する金属板間である金属板Ｈ１とＨ２の間、金属板Ｈ２とＨ３の間、・・・に浸透させ、その後、ロウ付け材料Ｗを浸透させた積層体２０を冷却して互いに対向する金属板同士である金属板Ｈ１とＨ２同士、金属板Ｈ２とＨ３同士、・・・のそれぞれをロウ付け材料Ｗを介して接合し、複数の金属板Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・を一体化してなる機械部品である一体化積層体１２０を得るものである。
【００５８】
さらに、上記積層体２０を、互いに対向する金属板同士である金属板Ｈ１とＨ２同士、金属板Ｈ２とＨ３同士、・・・のそれぞれをカシメ接合して積層してもよい。例えば、上記型内カシメの手法を用いて上記積層体２０を得ることもできる。
【００５９】
以下、上記型内カシメの手法を用いて一体化積層体１２０を製造する製造方法について具体的に説明する。
【００６０】
はじめに、銅材料、鉄材料、ステンレス材料等の金属材料からなる平板素材１１をプレス型で打ち抜いて金属板Ｈを成形するプレス工程と、上記プレス成形された金属板Ｈをプレス型内で順次積層しつつ互に対向する金属板Ｈ同士をカシメ接合して上記積層体２０を得る型内カシメ工程とについて説明する。
【００６１】
なお、図４に示すように、上記プレス工程と型内カシメ工程は、プレス装置２２０を用いて実施する。
【００６２】
はじめに、上記プレス工程について説明する。
【００６３】
＜プレス工程＞
上型Ｋａ１と下型Ｋｂ１とからなるプレス型Ｋ１により平板素材１１をプレス加工する穴プレス工程により、平板素材１１中に孔部２１Ｋを形成する。この孔部２１Ｋは、積層体２０中にロウ付け材料Ｗを収容するための浅い穴部３１を形成するためのものである。また、上型Ｋａ２と下型Ｋｂ２とからなるプレス型Ｋ２より平板素材１１をプレス加工する穴プレス工程により、平板素材１１中に孔部２３Ｋを形成する。この孔部２３Ｋは、積層体２０中にロウ付け材料Ｗを収容するための深い穴部３３を形成するためのものである。そして、孔部２１Ｋおよび孔部２３Ｋが形成された平板素材１１を次工程に搬送する。
【００６４】
次に、上型Ｋａ３と下型Ｋｂ３とからなるプレス型Ｋ３により平板素材１１をプレス加工する中央開口プレス工程により、平板素材１１中に中央開口２５Ｋを形成する。そして、平板素材１１を次工程に搬送する。
【００６５】
つづいて、上型Ｋａ４と下型Ｋｂ４とからなるプレス型Ｋ４により平板素材１１をプレス加工するダホ部プレス工程により、平板素材１１中の上記中央開口２５Ｋの周りの四隅のそれぞれにカシメ用ダホ部２７Ｋを形成する。そして、平板素材１１を次工程に搬送する。
【００６６】
次に、上型Ｋａ５と下型Ｋｂ５とからなるプレス型Ｋ５により平板素材１１をプレス加工する打抜プレス工程により、平板素材１１中の上記中央開口２５Ｋの外側に溝部２８Ｋが形成されるように外側輪郭２９Ｋを打ち抜いて金属板Ｈ１を得る。ここで、金属板Ｈ１は、打ち抜かれたときの姿勢のまま、打抜プレス工程で使用された下型Ｋｂ５内に保持される。上記溝部２８Ｋは積層体２０に溝部３８を形成するためのものである。
【００６７】
その後、上記と同様の型内カシメ工程の実施により下型Ｋｂ５内に金属板Ｈ１、Ｈ２・・・が順次積層されるとともに、互いに対向する金属板Ｈ１とＨ２、金属板Ｈ２とＨ３、・・・のそれぞれがカシメ接合されて積層体２０が形成される。
【００６８】
ここで、図５に示すように、深さの深い穴部３３は上記金属板Ｈ１、Ｈ２、・・・Ｈｎを形成するプレス工程において、最後の金属板Ｈｎに対するプレス型Ｋ２でのプレス加工を行なうことなく形成したものであり、深さの浅い穴部３１は上記金属板Ｈ１、Ｈ２、・・・Ｈｉ・・・Ｈｎを形成するプレス工程において、金属板Ｈｉ以降の金属板Ｈｉ・・・Ｈｎに対するプレス型Ｋ１によるプレス加工を行なうことなく形成したものである。
【００６９】
上記各工程により、深さの浅い穴部３１、深さの深い穴部３３、および溝部３８を有する積層体２０を得ることができる。
【００７０】
次に、積層体２０を構成する各金属板Ｈのそれぞれを接合するロウ付け工程について説明する。
【００７１】
＜ロウ付け工程＞
図６に示すように、上記積層体２０を、この積層体２０を構成する各金属板Ｈの積層方向が重力方向（図中矢印Ｇ方向）と直交するように、かつ、溝部３８が重力方向とは反対側に位置するように配置する。この状態で、積層体２０に形成されている深さの浅い穴部３１、および深さの深い穴部３３に棒状のロウ付け材料Ｗを挿入する。一方、上記溝部３８にも棒状のロウ付け材料Ｗを載置する。
【００７２】
つづいて、ロウ付け材料Ｗが配置された積層体２０を、上記姿勢を保ったまま電気炉５０内に配置し、この積層体２０を所定温度に過熱する。そして、上記加熱により溶融せしめられたロウ付け材料Ｗを互に対向する金属板Ｈの間、すなわち金属板Ｈ１とＨ２の間、金属板Ｈ２とＨ３の間、・・・のそれぞれに浸透させる。
【００７３】
ここでは、上記所定温度はロウ付け材料Ｗの融点以上の温度であり、溶融せしめられたロウ付け材料Ｗの温度と等しい温度である。
【００７４】
その後、ロウ付け材料Ｗを浸透させた積層体２０を冷却して互いに対向する金属板Ｈ同士のそれぞれをロウ付け材料Ｗを介して接合し、上記複数の金属板Ｈを一体化してなる一体化積層体１２０を得る。
【００７５】
なお、上記溝部は、互に対向する金属板間の各境界の全てを通る溝部を有するものであることが望ましい。積層体には、上記溝部３８の代わりに、例えば図７に示すような、複数列に分離した部分溝部３８Ａ，３８Ｂ、３８Ｃから構成された溝部であって、部分溝部３８Ａ，３８Ｂ、３８Ｃを合わせたものが互に対向する金属板間の各境界の全てを通る溝部３８′を設けるようにしてもよい。
【００７６】
また、上記穴部も同様に、互に対向する金属板間の各境界の全てを貫通する穴部を有するものとすることが望ましい。上記溝部の場合と同様に、積層体にも、穴部３１の代わりに、複数列に分離した部分穴部から構成された穴部であって、部分穴部を合わせたものが互に対向する金属板間の各境界の全てを通る穴部を設けるようにしてもよい。
【００７７】
なお、積層体は、互いに対向する金属板同士をカシメ接合する場合に限らず、上記カシメ接合を行なうことなく単に金属板を積層して作成したものであってもよい。
【００７８】
また、図８に示すように、上記積層体２０を、この積層体２０を構成する各金属板Ｈの積層方向が重力方向となるように電気炉５０内に配置する場合には、積層体２０に形成されている上記深さの浅い穴部３１、および深さの深い穴部３３に棒状のロウ付け材料Ｗを挿入することにより、上記と同様に互いに対向する金属板間を接合することができる。
【００７９】
深さの深い穴部３３内で溶融したロウ付け材料Ｗが重力方向（図中矢印Ｇ方向）の下方の側に位置する金属板間にのみ浸透した場合であっても、上記深さの浅い穴部３１が設けられていることにより、重力方向の上方の側に位置する金属板間にロウ付け材料Ｗを浸透させることができる。
【００８０】
なお上記積層体には、必ずしもロウ付け材料を収容する穴部や溝部を設ける必要はない。例えば、積層体にロウ付け材料を接触させたまま積層体とロウ付け材料とを過熱し冷却することにより上記と同様に互いに対向する金属板間を接合して、上記と同様の一体化積層体を得ることができる。さらに、積層体とロウ付け材料とを個別に加熱してから、積層体へロウ付け材料Ｗを浸透させるようにしてもよい。
【００８１】
上記一体化積層体の製造方法は、機械部品を製造する場合に限らず、どのような部品を製造する場合にも適用することができる。
【００８２】
上記のように、本発明の一体化積層体の製造方法は、製造コストの増大を抑えて金属板同士をより高い品質で接合することができる。
【００８３】
また、本発明の機械部品の１例である上記一体化積層体は、金属板同士を接合することにより、切削等の通常の機械加工では製作が困難な形状であっても容易にかつ安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における一体化積層体の製造方法を示す概念図
【図２】平板素材あるいはロウ材付平板素材をプレス型で打ち抜き型内カシメを実施する工程を示す図
【図３】積層体を構成する金属板同士をロウ付け接合する様子を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態での平板素材をプレス型で打ち抜き型内カシメを実施する工程を示す図
【図５】積層体に形成された穴部を示す断面図
【図６】積層体を構成する金属板同士をロウ付け接合する様子を示す概念図
【図７】複数列に分離した部分溝部からなる溝部を設けた積層体を示す図
【図８】積層体の姿勢を変更して金属板同士をロウ付け接合する様子を示す概念図
【符号の説明】
【００８５】
１０    積層体
１１０    一体化積層体
Ｈ    金属板
Ｗ    ロウ付け材料
Ｈｗ    積層用ロウ材付金属板
【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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