(57)【要約】【課題】打ち抜き加工や折り曲げる際に特に接合箇所が割れることを防止できる金属板同士の接合方法を提供する。【解決手段】ステップＳ１で金属板の端面を互いに突き合わせた後アルゴンアーク溶接装置で端面同士を溶接により接合してステップＳ２に進む。ステップＳ２では研磨装置で溶接した際に発生したビードの突出部を除去して該ビードの表面を金属板の表面と同一平面上に位置させる（面一にする）。そしてステップＳ３に進む。ステップＳ３では圧延装置を用いて金属板を圧延する。【選択図】　　　図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが等しい一対の金属板を接合する方法であって、
前記金属板の両表面が同一平面上に位置する状態で前記一対の金属板の端面を互いに突き合わせて、これらの端面を溶接により接合し、
前記溶接した際に生じたビードの前記金属板の表面から突出した突出部を除去した後、前記一対の金属板を圧延することを特徴とする金属板同士の接合方法。
【請求項２】
前記一対の金属板を圧延する際に、前記ビードと一対の金属板の端面寄りの端部のみを圧延することを特徴とする請求項１記載の金属板同士の接合方法。
【請求項３】
前記一対の金属板を圧延する際に、これら一対の金属板全体を圧延することを特徴とする請求項１記載の金属板同士の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば端子金具などに加工される金属板同士を接合する金属板の接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車などに配索されるワイヤハーネスは、電線と該電線の端部に取り付けられる端子金具と、を備えている。前記電線は、銅などの金属からなる芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えている。端子金具は、板状金属（金属板ともいい、以下金属板と呼ぶ）から製作される。端子金具は、平板状の金属板に打ち抜き加工などを施した後、該金属板が所望の形状に折り曲げられて得られる。打ち抜き加工が施された金属板には、折り曲げられて端子金具に形成される部分が多数形成されている。このため、金属板から多数の端子金具が得られる。
【０００３】
前述したように、金属板に端子金具に相当する部分を多数形成している。一方、前述した端子金具などに加工される金属板は、金属板自身の運搬などが可能な長さとなっている。このため、前述した金属板は、その端面同士などが接合された後、端子金具に加工される。
【０００４】
金属板の端面同士を接合する際には、互いに接合する金属板１０１，１０２（図１２に示す）の端面同士を突き合わす。そして、突き合わされた端面同士を周知のアルゴンアーク溶接などで溶接する。こうして、図１２に示すように、金属板１０１，１０２同士を接合する。このとき、金属板１０１，１０２の表面から突出する所謂ビード（ｂｅａｄ）１０３が発生する。その後、端面同士が接合された金属板１０１，１０２を圧延して、図１３に示すように所望の厚みに加工した後、前述した端子金具などに加工してきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の方法では、ビード１０３が発生した金属板１０１，１０２を圧延するため、金属板１０１，１０２同士の接合箇所で、図１３中に一点鎖線で囲むように、ビード１０３が押し潰されて形成された箇所Ｐが発生する。前記箇所Ｐは、勿論、前記金属板１０１，１０２に溶接による接合がされていない。
【０００６】
このため、前記端子金具に加工する際に、特に前記箇所Ｐを切断したり前記箇所Ｐで折り曲げたりすると、金属板１０１，１０２が割れることがあった。このため、前述した打ち抜き加工を施す際に用いられる金型や、金属板を折り曲げる際に用いられる金型などが破損することがあった。前述した金型などが破損すると、勿論、これらの金型を交換する必要が生じるため、前記端子金具などの加工コストなどが高騰する虞があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、打ち抜き加工や折り曲げる際に特に接合箇所が割れることを防止できる金属板同士の接合方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の金属板同士の接合方法は、厚みが等しい一対の金属板を接合する方法であって、前記金属板の両表面が同一平面上に位置する状態で前記一対の金属板の端面を互いに突き合わせて、これらの端面を溶接により接合し、前記溶接した際に生じたビードの前記金属板の表面から突出した突出部を除去した後、前記一対の金属板を圧延することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の本発明の金属板同士の接合方法は、請求項１に記載の金属板同士の接合方法において、前記一対の金属板を圧延する際に、前記ビードと一対の金属板の端面寄りの端部のみを圧延することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の本発明の金属板同士の接合方法は、請求項１に記載の金属板同士の接合方法において、前記一対の金属板を圧延する際に、これら一対の金属板全体を圧延することを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の本発明の金属板同士の接合方法によれば、金属板同士の端面を溶接して接合した後、金属板の両表面から突出したビードの突出部を除去する。このため、圧延して所望の厚みに形成された金属板の端面同士は、これらの全面に亘って接合されることとなる。したがって、金属板の接合箇所で、ビードに金属板に接合されていない箇所などが発生することがない。
【００１２】
請求項２に記載の本発明の金属板同士の接合方法によれば、ビードと金属板の端部のみを圧延するため、金属板の圧延にかかる工数などを抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の本発明の金属板同士の接合方法によれば、金属板全体を圧延する。このため、金属板を所望の厚みに保つことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる金属板同士の接合方法を、図１ないし図１０を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる金属板同士の接合方法は、図１に示す一対の金属板１，２を接合する方法である。なお、図１では、金属板１，２間の境界を、点線で示している。
【００１５】
一対の金属板１，２は、図１及び図９に示すように、それぞれ、平板状に形成されている。一対の金属板１，２の厚みＴ，ｔは、互いに等しい。一方の金属板１の両表面Ａ，Ｂと、他方の金属板２の両表面ａ，ｂとは、図９に示すように、同一平面上に位置している（面一となっている）。即ち、一対の金属板１，２の一方の表面Ａ，ａは同一平面上に位置し、他方の表面Ｂ，ｂは同一平面上に位置している。こうして、一対の金属板１，２の両表面Ａ，ａ，Ｂ，ｂは、同一平面上に位置している。金属板１，２は、銅、黄銅などの銅合金などの金属からなる。
【００１６】
また、一方の金属板１の一つの端面３と、他方の金属板２の一つの端面４とが、互いに相対した状態で、これらの端面３，４同士が溶接（接合）されている。
なお、前述した端面３，４同士が接合された箇所を、以下接合箇所Ｓと呼ぶ。接合箇所Ｓは、前記端面３，４間に発生するビード（Ｂｅａｄ）５（図９などに示す）と、前記端面３，４寄りの金属板１，２の端部１ａ，２ａを示している。なお、ビード５とは、金属板１，２を溶接した際に、これらの金属板１，２の母材が一旦溶融した後再凝固した箇所を示している。
【００１７】
前述したように、一対の金属板１，２を接合する際には、まず、図２及び図３に示すアルゴンアーク溶接装置１０を用いて、これらの金属板１，２の端面３，４同士を溶接する。
【００１８】
アルゴンアーク溶接装置１０は、図２及び図３に示すように、保持台１１と、溶接トーチ１２などを備えている。保持台１１は、表面１１ａが平坦に形成されている。また、保持台１１は、表面１１ａから凹の窪み１３を備えている。保持台１１は、端面３，４を突き合わせた状態で表面１１ａ上に一対の金属板１，２を置く。このとき、金属板１，２の端面３，４は、窪み１３上に位置する。
【００１９】
溶接トーチ１２は、管状のガスノズル１４と、ガスノズル１４内に収容された管状の導電体１５と、導電体１５内に通されたタングステン電極１６とを備えている。ガスノズル１４は、その開口部が保持台１１の表面１１ａに相対する。ガスノズル１４には、図示しないアルゴンガス供給源からアルゴンガスが供給される。ガスノズル１４内に供給されたアルゴンガスは、ガスノズル１４内でかつ導電体１５の外側を通って、開口部から外に排出される。即ち、アルゴンガスは、保持台１１上の被溶接物としての金属板１，２に向かって噴出する。
【００２０】
導電体１５は、図示しない電源が電気的に接続している。タングステン電極１６は、接合箇所Ｓと相対する。タングステン電極１６は、導電体１５と電気的に接続する。タングステン電極１６は、電源により印加されかつガスノズル１４内にアルゴンガスが供給されると、金属板１，２との間にアークを発生する。このアークの熱によって、金属板１，２の端面３，４の近傍が溶融する。
【００２１】
前述した構成のアルゴンアーク溶接装置１０は、端面３，４を窪み１３上で突き合わせた状態で、保持台１１の表面１１ａ上に一対の金属板１，２を置く。そして、互いに突き合わされた端面３，４間にタングステン電極１６が相対する状態に溶接トーチ１２を位置付ける。アルゴンガス供給源からガスノズル１４内にアルゴンガスを供給する。さらに、電源から導電体１５に電力を供給する。
【００２２】
すると、ガスノズル１４の開口部を通して前記端面３，４間にアルゴンガスが吹き付けられるとともに、タングステン電極１６と保持台１１即ち一対の金属板１，２との間に、前記アルゴンガスがプラズマ化したアークが発生する。すると、アークの熱により金属板１，２の端面３，４の近傍が溶融する。溶接トーチ１２を端面３，４に沿って移動して、端面３，４間全ての近傍（端部１ａ，２ａ）を一旦溶融する。端面３，４間全ての近傍が一旦溶融すると、アルゴンガスの噴出を停止するとともにアークの発生を停止する。金属板１，２の溶融した端面３，４の近傍（端部１ａ，２ａ）は、再凝固する。
【００２３】
こうして、図３に示すように、端面３，４の全面に亘って、一対の金属板１，２同士を溶接する。このとき、溶接によって、端面３，４間にビード５が生じている。このビード５は、金属板１，２の表面Ａ，ａから突出した突出部６を備えている。金属板１，２の表面Ｂ，ｂ側には、突出部６は設けられていない。
【００２４】
前述したアルゴンアーク溶接装置１０で、一対の金属板１，２を互いに溶接した後、図４及び図５に示す研磨装置２０を用いて前述した突出部６を除去する。研磨装置２０は、図４及び図５に示すように、ベース２１と、保持部２２と、研磨部２３とを備えている。
【００２５】
ベース２１は、工場などのフロア上などに設置される。保持部２２は、複数の保持部材２４を備えている。保持部材２４は、ベース２１に取り付けられている。保持部材２４は、金属板１，２を保持することができる。
【００２６】
研磨部２３は、シリンダ２５と、移動ベース２６と、研磨機２７と、変位センサ２８などを備えている。シリンダ２５は、筒状のシリンダ本体２９と、このシリンダ本体２９から伸縮自在なロッド３０とを備えている。シリンダ本体２９は、ベース２１に固定されている。ロッド３０は、シリンダ本体２９から伸長すると、保持部２２に保持された金属板１，２に近づく。ロッド３０は、縮小すると、保持部２２に保持された金属板１，２から離れる。
【００２７】
移動ベース２６は、シリンダ２５のロッド３０に固定されている。研磨機２７は、駆動源としてのモータ３１と、砥石３２とを備えている。モータ３１は、移動ベース２６に固定されたモータ本体３３と、該モータ本体３３に軸芯回りに回転自在に支持された出力軸３４とを備えている。砥石３２は、円盤状に形成されかつ前記出力軸３４に取り付けられる。砥石３２は、出力軸３４と同軸に配される。砥石３２は、保持部２２に保持された金属板１，２と相対する。砥石３２の表面３２ａは、保持部２２に保持された金属板１，２の両表面Ａ，ａ，Ｂ，ｂと平行となる。
【００２８】
変位センサ２８は、センサ本体３５と、棒状の測定子３６とを備えている。センサ本体３５は、ベース２１に固定されている。測定子３６は、センサ本体３５に相対的に移動自在に設けられている。測定子３６は、移動ベース２６に取り付けられている。測定子３６の変位方向は、シリンダ２５のロッド３０の伸縮方向と平行である。変位センサ２８は、測定子３６のセンサ本体３５に対する相対的な位置を検出することにより、ベース２１及び保持部材２４即ち金属板１，２と、移動ベース２６即ち砥石３２との相対的な位置を検出する。
【００２９】
また、前述した保持部２２の保持部材２４とベース２１とは、水平方向に沿って相対的に移動自在となっている。
【００３０】
前述した構成の研磨装置２０は、ビード５の突出部６を金属板１，２から除去する際に、まず、保持部材２４で金属板１，２を保持する。このとき、金属板１，２の表面Ａ，ａ，Ｂ，ｂが砥石３２の表面３２ａと平行になる。さらに、ビード５の突出部６が砥石３２の表面３２ａと相対する。
【００３１】
保持部２２の保持部材２４とベース２１とを水平方向に沿って相対的に移動させながら、前記シリンダ２５のロッド３０を伸長させるとともに、研磨機２７のモータ３１を駆動して砥石３２を回転する。すると、図４に示すように、砥石３２の表面３２ａがビード５の突出部６に接触して、該突出部６を削ることとなる。
【００３２】
このとき、保持部２２の保持部材２４とベース２１とを水平方向に沿って相対的に移動させているので、略均一に突出部６が削れていく。そして、図５に示すように、変位センサ２８が砥石３２の表面３２ａと金属板１，２の表面Ａ，ａとが同一平面上に位置したことを検出するまで、シリンダ２５のロッド３０が伸長する。変位センサ２８が、砥石３２の表面３２ａと金属板１，２の表面Ａ，ａとが同一平面上に位置したことを検出すると、ロッド３０の伸長が停止する。そして、保持部材２４とベース２１とを相対的に移動させてビード５の突出部６全てを金属板１，２から除去する。その後、シリンダ２５のロッド３０が縮小するとともに、研磨機２７のモータ３１が停止する。こうして、研磨装置３０は、ビード５の突出部６を金属板１，２から除去して、ビード５の表面５ａと金属板１，２の表面Ａ，ａとが同一平面上に位置する（面一となる）。
【００３３】
前述した研磨装置２０で、ビード５の突出部６を一対の金属板１，２から除去した後、図６ないし図８に示す圧延装置４０を用いて前述した金属板１，２を圧延する。圧延装置４０は、図６ないし図８に示すように、一対のロール４１，４２を備えている。一対のロール４１，４２は、円柱状または円筒状に形成されている。これらのロール４１，４２は、互いに同形状に形成されている。
【００３４】
一対のロール４１，４２は、互いに間隔をあけて配されている。一対のロール４１，４２は互いに平行である。一対のロール４１，４２間の間隔Ｄ（図６ないし図８に示す）は、前述した厚みＴ，ｔと等しい。一対のロール４１，４２は、図示しない駆動源により、互いに逆向きに同回転数で回転される。
【００３５】
前述した構成の圧延装置４０を用いて、金属板１，２を圧延する際には、まず、一対のロール４１，４２を例えば図６ないし図８中の矢印Ｙ１，Ｙ２に示すように、互いに逆向きに同回転数で回転する。そして、図７に示すように、一対のロール４１，４２間に金属板１，２の接合箇所Ｓ（ビード５と金属板１，２の端面３，４寄りの端部１ａ，２ａ）を挿入する。すると、図８に示すように、接合箇所Ｓ則ちビード５の両表面が平坦になり、前述した表面Ａ，Ｂ，ａ，ｂと同一平面上に位置する。
【００３６】
一対の金属板１，２を接合する際には、まず、図１０中のステップＳ１において、端面３，４を互いに突き合わせた後、アルゴンアーク溶接装置１０で端面３，４同士を溶接により接合して、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、研磨装置２０で、溶接した際に発生したビード５の突出部６を除去して、該ビード５の表面５ａを金属板１，２の表面Ａ，ａと同一平面上に位置させる（面一にする）。そして、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、圧延装置４０を用いて、金属板１，２の接合箇所Ｓを圧延して、この接合箇所Ｓの両表面を平坦にする。
こうして、図１及び図９などに示す互いに接合された金属板１，２が得られる。
【００３７】
本実施形態によれば、金属板１，２の端面３，４同士を溶接して接合した後、金属板１，２の表面Ａ，ａから突出したビード５の突出部６を除去する。このため、圧延して所望の厚みＴ１，ｔ１に形成された金属板１，２の端面３，４同士は、全面に亘って互いに接合されることとなる。したがって、金属板１，２の接合箇所Ｓで、ビード５の金属板１，２に溶接により接合されていない箇所などが発生することがない。したがって、金属板１，２を打ち抜き加工や折り曲げる際に、接合箇所Ｓなどから割れることを防止できる。
【００３８】
又、接合箇所Ｓのみを圧延している。このため、金属板１，２の圧延作業にかかる工数を抑制できる。したがって、金属板１，２の接合にかかるコストを抑制できる。
【００３９】
なお、前述した実施形態では、ビード５には金属板１，２の表面Ａ，ａから突出した突出部６のみ設けられ、ビード５は前記表面Ｂ，ｂから突出していない。
しかしながら、本発明では、金属板１，２の両表面Ａ，ａ，Ｂ，ｂからビード５の突出部６が突出しても良い。この場合には、勿論、研磨装置２０を用いて、両表面Ａ，ａ，Ｂ，ｂから突出した突出部６を除去する。
【００４０】
また、前述した実施形態では、一対の金属板１，２を互いに接合する場合を示している。しかしながら、本発明では、勿論、３枚以上の金属板１，２を互いに接合しても良いことは勿論である。
【００４１】
さらに、前述した実施形態では、金属板１，２同士を溶接する際にアルゴンアーク溶接装置１０を用いている。しかしながら、本発明では、従来の周知の各種の溶接装置を用いても良いことは勿論である。さらに、本発明では、金属板１，２の厚みＴ，ｔに応じて、溶加棒などを用いても良い。
【００４２】
また、前述した実施形態では、ビード５の突出部６を除去する研磨装置２０を用いて、研磨（研削）している。しかしながら、本発明では、切削加工などを行ってビード５の突出部６を除去しても良いことは勿論である。
【００４３】
さらに、本発明では、図１１に示すように、一対の金属板１，２を圧延する際に、端面３，４同士を接合しビード５の突出部６を除去した金属板１，２の全体を圧延しても良い。この場合、圧豪華所Ｓなどから割れることを防止できることにくわえ、全体に亘って金属板１，２を所望の厚みＴ，ｔに保つことができる。
したがって、金属板１，２を加工して製作される端子金具などの加工精度を向上できる。さらに、この場合、ロール４１，４２間の間隔Ｄを厚みＴ，ｔより狭くして、金属板１，２を圧延して薄く形成しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、金属板同士の端面を溶接して接合した後、金属板の両表面から突出したビードの突出部を除去する。このため、圧延して所望の厚みに形成された金属板の端面同士は、全面に亘って接合されることとなる。したがって、金属板の接合箇所で、ビードに金属板に溶接により接合されていない箇所などが発生することがない。したがって、金属板を打ち抜き加工や折り曲げる際に、接合箇所などから割れることを防止できる。
【００４５】
請求項２に記載の本発明は、ビードと金属板の端部のみを圧延するため、金属板の圧延にかかる工数などを抑制できる。したがって、接合箇所などから割れることを防止できることにくわえ、金属板同士の接合にかかるコストを抑制できる。
【００４６】
請求項３に記載の本発明は、金属板全体を圧延する。このため、金属板を所望の厚みに保つことができる。したがって、接合箇所などから割れることを防止できることにくわえ、金属板などから製作される端子金具などの加工精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属板同士の接合方法で接合された金属板を示す斜視図である。
【図２】接合前の金属板をアルゴンアーク溶接装置の保持台上に配した状態を模式的に示す説明図である。
【図３】図２に示された状態から金属板の端面同士を溶接した状態を模式的に示す説明図である。
【図４】図３に示された金属板を研磨装置の保持部材で保持した状態を模式的に示す説明図である。
【図５】図４に示された状態から金属板の接合箇所に生じたビードの突出部を除去した状態を模式的に示す説明図である。
【図６】図５に示された金属板を圧延する圧延装置などを模式的に示す説明図である。
【図７】図６に示された圧延装置で金属板の接合箇所を圧延している状態を模式的に示す説明図である。
【図８】図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図１中のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】本発明にかかる金属板の接合方法の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図６に示された圧延装置などの変形例を模式的に示す説明図である。
【図１２】従来の端面が互いに溶接された金属板の断面図である。
【図１３】図１２に示された金属板を圧延した後の断面図である。
【符号の説明】
１，２　金属板
３，４　端面
５　ビード
６　突出部
Ａ，ａ，Ｂ，ｂ　表面
Ｔ，ｔ　厚み
【図１】
2004098096.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】
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【図７】
2004098096.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004098096.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004098096.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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