JP2010167474A - リベット端子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シール面のキズの発生およびリベット部のバリの発生等を防止し，高品質のリベット端子を得られる，生産性の高いリベット端子の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明のリベット端子の製造方法は，柱状体の一方の端部に最終的に形成すべき凹部より浅い凹部を形成するとともにその凹部の周囲を盛り上げつつ，柱状体の他方の端部にも凹部を形成する第１工程と，浅い凹部をさらに深くするとともにその周囲をさらに盛り上げる第２工程とを有し，第１工程では，柱状体の断面より小さい断面のパンチ金型の先頭部を，柱状体の一方の端部に押し付けることと，凸部を有する第１台座金型を柱状体の他方の端部に押し付けることとを行い，第２工程では，第１工程で他方の端部に形成した凹部との間に隙間を形成する第２台座金型により他方の端部を支持しつつ，パンチ金型の先頭部を，浅い凹部に押し付ける。
【選択図】図５

Description

本発明は，かしめによって複数の部材を固定するためのリベット部を有するリベット端子を製造するための方法に関する。さらに詳細には，固定とともにシールをも行うリベット端子を，プレス成形によって製造するリベット端子の製造方法に関するものである。

従来より，電池の端子部分等に，リベット部を有するリベット端子が用いられている。リベット部は，複数の部材を貫通してかしめることにより，複数の部材を互いに固定するためのものである。このリベット部を製造する方法として，柱状箇所の端部に先細形状のパンチをプレスして，中央にくぼみ（以下，Ｖ溝という）を形成することによる成形方法がある。このＶ溝を形成するプレス工程では，通常，パンチをする面以外の面をダイによって覆って形状を保持する。

しかし，パンチ面以外の周囲をすべて囲んでプレスを行うと，プレス時の余肉の逃げ場がないという問題点があった。そのため，リベット部の周囲の変形やキズ，リベット部先端のバリ等が発生する場合があり，なかなか品質を安定させることができなかった。特に，シールを行うためのリベット端子では，リベット部の周囲の表面がシール面となるため，この箇所にキズが発生することは好ましくない。

これに対して，例えば特許文献１，特許文献２に記載されているように，プレス用金型の成形面に，余肉を逃がすための凹部を予め形成しておくことが提案されている。この金型を用いてプレスすることにより，余肉が凹部に入り，成形品に余肉による凸部ができる。これらの文献では，プレス後の工程における孔開け等によって，この凸部が切り取られるので，所望の形状の成形品が得られるとされている。

特開平５−１２３７７１号公報 特開平１０−２１３６７６号公報

しかしながら，前記した従来の成形方法をリベット端子の製造方法に適用すると，余肉によって形成される凸部を切り取る工程が新たに必要となる。リベット端子では，上記の各文献の成形品のような，孔開け工程は行われないからである。一方で余肉を逃がす箇所を形成していない金型でプレスを行うと，ワークの拘束方法によっては，金型に過大な負荷が掛かるおそれがある。その場合には，金型の寿命の低下の原因となるおそれがあるという問題点もあった。

本発明は，前記した従来のリベット端子の製造方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，シール面のキズの発生およびリベット部のバリの発生等を防止し，高品質のリベット端子を得られる，生産性の高いリベット端子の製造方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明のリベット端子の製造方法は，柱状体の一方の端部に凹部を形成したリベット端子の製造方法であって，柱状体の一方の端部に最終的に形成すべき凹部より浅い凹部を形成するとともにその凹部の周囲を盛り上げつつ，柱状体の他方の端部にも凹部を形成する第１工程と，第１工程の後で，一方の端部の浅い凹部をさらに深くするとともにその周囲をさらに盛り上げる第２工程とを有し，第１工程では，柱状体の断面より小さい断面の先頭部を有するとともに，先頭部の周囲が先頭部より退いた逃げ部となっているパンチ金型の先頭部を，柱状体の一方の端部に押し付けることと，凸部を有する第１台座金型を柱状体の他方の端部に押し付けることとを行い，第２工程では，第１工程で他方の端部に形成した凹部との間に隙間を形成する第２台座金型により他方の端部を支持しつつ，柱状体の断面より小さい断面の先頭部を有するとともに，先頭部の周囲が先頭部より退いた逃げ部となっているパンチ金型の先頭部を，浅い凹部に押し付けることを行うものである。

本発明のリベット端子の製造方法によれば，柱状体に浅い凹部を形成する第１工程とその凹部をさらに深くする第２工程とを有している。そして，第１工程では，凸部を有する第１台座金型を用いるので，柱状体のうち浅い凹部を形成する側の他方の端部にも凹部が形成される。さらに第２工程では，この他方の端部に形成された凹部との間に隙間が形成されるような第２台座金型を用いるので，この形成された隙間に余肉を逃がすことができる。従って，余分な凸部を形成することなく余肉を逃がすことができる。これにより，シール面のキズの発生およびリベット部のバリの発生等を防止し，高品質のリベット端子を得ることができる。さらに，余肉による凸部を切り取るといった新たな工程は不要であるので，生産性が高い。

また本発明では，第１工程でのパンチ金型の押し付けを，柱状体の外周を筒状金型で覆った状態で行うとともに，筒状金型とパンチ金型の逃げ部と柱状体の盛り上がり部との間に隙間空間が残っている位置までにとどめることが望ましい。
このようなものであれば，第１工程における余肉を隙間空間に逃がすことができる。

また本発明では，第１工程の前に，板材から柱状体とフランジ部とを形成する工程があり，フランジ部の柱状体と反対側の面を他方の端部とするとともに，柱状体のフランジ部から遠い側の端部を一方の端部とすることが望ましい。
このようにすれば，板材を材料としてリベット端子を製造することができる。なお，予め柱状体とフランジ部とが形成されている市販のリベット部材を出発材として用いる場合には，この工程は不要である。

本発明のリベット端子の製造方法によれば，シール面のキズの発生およびリベット部のバリの発生等を防止し，高品質のリベット端子を得られるとともに，生産性の高いものとなっている。

本形態のリベット端子を使用しているリベットかしめ部を示す断面図である。 リベット端子のかしめ前の形状を示す斜視図である。 ボス出し工程を示す説明図である。 第１プレス工程を示す説明図である。 第２プレス工程を示す説明図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，リチウムイオン２次電池の端子部分等に使用されるリベット端子の製造方法に本発明を適用したものである。

例えば，リチウムイオン２次電池等には，図１に示すようなリベットかしめ部１を有するものがある。本形態は，このリベットかしめ部１に用いられているリベット端子２１のリベット部２２（図１に示している部分，図２参照）を製造する製造方法である。そこで，まずこのリベットかしめ部１について説明する。

このリベットかしめ部１を有する電池は，箱状の電池ケース１１の開口（図１中上面）に，カバー１２が取り付けられて密封されているものである。図１では，電池の端子の１つの近傍に設けられるリベットかしめ部１の断面図を示している。この図でカバー１２より下部は，電池ケース１１の内部であり，電極捲回体等の電池要素が収納されている。カバー１２より上部は，電池外部に露出している部分である。

そして，このリベットかしめ部１では，カバー１２より図１中上部の電池外部側に，接続金具１５，アッパーガスケット１６が設けられている。また，カバー１２より図中下部の電池内部側には，ロアガスケット１８，シールゴム１９が設けられている。そして，これらが，リベット端子２１によってカバー１２に固定されている。

さらに，リベット端子２１の端子部２３（図１中下部，図２参照）が，電池内部において電池要素に接続されている。リベット端子２１のリベット部２２が，接続金具１５を介して外部端子に導通されている。アッパーガスケット１６とロアガスケット１８とは，電気的に絶縁部材である。なお，図１に示すリベット端子２１のリベット部２２は，かしめられた後の形状である。

リベット端子２１の単体としての形状を図２に示す。図２に示すのは，リベット端子２１のかしめる前の形状である。リベット端子２１は，図中上部のリベット部２２と図中下部の端子部２３とを有し，それらが一体的に形成されたものである。

リベットかしめ部１の製造工程では，カバー１２を挟んで，リベット端子２１以外の上記の各端子やガスケットが図１に示した順番に重ね合わせられる。そして，リベット部２２がその全体を図中下方から貫通するように，リベット端子２１をセットする。さらに，リベット部２２の先端部を，図中上方からつぶしてかしめる。これによって，図１に示したように，各部材がカバー１２に固定される。また，シールゴム１９がリベット部２２とカバー１２の下面との間で挟まれることにより，電池ケース１１の内部が密封されている。

次に，図２のリベット端子２１のリベット部２２を製造する製造工程について説明する。本形態では，リベット端子２１は，アルミまたは銅等の金属の板材を材料として，リベット部２２の成形及び端子部２３の成形をそれぞれ行うことにより製造される。リベット部２２の成形と端子部２３の成形との順序はどちらでもよいが，それらは通常，それぞれ個別の工程として行われる。端子部２３の成形工程は，従来のものと同じでよいので，説明を省略する。

そこで次に，リベット部２２の成形工程についてのみ説明する。本形態のリベット部２２の成形工程は，順に，（１）ボス出し工程，（２）第１プレス工程，（３）第２プレス工程の３工程を有している。

（１）ボス出し工程は，板材からその一部を寄せ集めるようにして，必要な太さおよび長さのボス３２（柱状体）を形成する工程である。この工程（１）で形成されるボス３２は，図３にその断面を示すように，単に円柱形の凸部である。また，ボス３２の下部の周囲には，平板状のフランジ部３３が形成される。フランジ部３３は，図１のリベットかしめ部１において，カバー１２とともにシールゴム１９をはさみつける部分である。なお，ボス３２とフランジ部３３とが予め形成された市販のリベット部材を出発材として使用するのであれば，この工程（１）は不要である。

（２）第１プレス工程では，図４に示すように，工程（１）で形成されたフランジ部３３の下面に下ダイ４１を押し付け，フランジ部３３の側面を横ダイ４２で覆い，ボス３２の上方からパンチ４３を押し付けることによりプレスする。下ダイ４１には，その図中上面に凸部４１ａが形成されている。そして，この凸部４１ａをボス３２の裏面に相当する箇所に合わせて押し付ける。この下ダイ４１が第１台座金型に相当する。

パンチ４３には，図中で下方へ突出する凸部４３ａが形成されている。凸部４３ａの断面形状は，図示のように，Ｖ字の先端部を丸めた形である。なお，凸部４３ａの先頭部（図中下端部）は，ボス３２の平面視での断面形状より小さい。そして，この凸部４３ａをボス３２の中心位置に合わせて，ボス３２の軸方向に沿ってパンチ４３を押し付ける。凸部４３ａは，図中下端部から上方で徐々に太くなっているので，その側方が逃げ部に相当する箇所となっている。

横ダイ４２には，ボス３２の外側面とほぼ同じ内径の貫通孔が形成されている。これは，ボス３２の側面を覆って，その外形を保持するためのものである。この横ダイ４２が筒状金型に相当する。

この工程（２）では，フランジ部３３を下ダイ４１と横ダイ４２との間に挟んで上下から押圧するとともに，図４中上方からパンチ４３をプレスする。これにより，ボス３２の周辺部分が，図中に矢印Ｘで示すように，盛り上がる。この工程では，パンチ４３をボス３２に完全には押し込まない。パンチ４３を押し込む量は，最終的に必要なＶ溝の深さの半分程度までとする。そして，この工程におけるプレス後も，図示のように，横ダイ４２と，パンチ４３の外周と，ボス３２の盛り上がった箇所との間に隙間３５が残るようにする。

この工程（２）により，図４に示すように，フランジ部３３の図中下面には，下ダイ４１の凸部４１ａによって凹部３３ｂが形成される。また，ボス３２の先端部には，パンチ４３の凸部４３ａによって凹部３２ａが形成される。この段階では，リベット部２２のＶ溝はまだ完成していない。また，プレスによってボス３２の中央部から押し出された金属部分は，図中に矢印Ｘで示すように，隙間３５へ無理なく流入することができる。従って，この工程（２）によって，ボス３２の先端やフランジ部３３に，変形やバリ等が発生するおそれはない。

（３）第２プレス工程では，図５に示すように，再びプレス成形を行う。この工程で用いる金型は，下ダイ４５，横ダイ４６，パンチ４７である。下ダイ４５は，下ダイ４１のような凸部が形成されているものではない。その上面は平板状である。横ダイ４６は，横ダイ４２と同様の形状のものでよい。また，パンチ４７は，リベット部２２に形成しようとするＶ溝の形状を写した凸部４７ａを有する金型である。なお，工程（２）で用いるパンチ４３は，このパンチ４７と同じ形状のものでもよいし，多少異なっていてもよい。下ダイ４５が第２台座金型に相当する。

この工程（３）では，フランジ部３３を下ダイ４５と横ダイ４６との間に挟んで，図５中上方からパンチ４７を押し付ける。この工程では，Ｖ溝として必要な深さおよび形状となるように，パンチ４７とボス３２との間に隙間を残さない位置までプレスする。これにより，工程（２）においてボス３２から盛り上がった箇所が，図中に矢印Ｙで示すように，さらに盛り上がる。そして，工程（２）で残した隙間３５が埋まり，上端まで所望の形状となったＶ溝が形成される。

一方，工程（２）においてフランジ部３３の下面に形成された凹部３３ｂによって，この工程（３）の開始時には，下ダイ４５との間に隙間ができている。従って，工程（３）では，プレスの余肉は，隙間３５がなくなった後でも，図中に下向きの矢印Ｚで示すように，この凹部３３ｂの下の空間へ無理なく流入させることができる。従って，この工程（３）によって，ボス３２やフランジ部３３に，余肉による変形やバリ等が発生するおそれはない。工程（３）の終了時には，フランジ部３３の裏面の凹部３３ｂは，工程（２）の終了時より小さくなっている。そして，フランジ部３３の下面には，不定形の凹部３３ｃが残った状態となる。この凹部３３ｃが完全になくなったとしても構わない。

これで，リベット端子２１のリベット部２２を製造する工程は終了である。本形態では，工程（２）と工程（３）とのプレス成形工程において，それぞれ余肉の逃げ場が用意されている。従って，フランジ部３３の上面３３ａに大きなキズができることはない。従って，この上面３３ａにシールゴム１９を当接させて，適切にシールすることができる。また，リベット部２２の先端のバリの発生も抑制されている。

その上，従来文献のように，余肉による余計な凸部ができてしまうことはない。従って，凸部を切り取る必要もない。なお，フランジ部３３の下面に小さな凹部３３ｃが残っても，リベット端子２１としての性能には何の問題もない。この後，端子部２３を形成すれば，リベット端子２１の完成である。

以上詳細に説明したように，本形態のリベット端子の製造方法によれば，プレスが２工程で行われ，いずれの工程においてもそれぞれ余肉の逃げ場が用意されている。特に，１回目のプレス工程において，２回目のプレス面とは逆の面に凹部を形成している。従って，２回目のプレス工程でも，余分な凸部ができてしまうことはない。これにより，シール面のキズの発生およびリベット部のバリの発生等を防止し，高品質のリベット端子を得られる，生産性の高いリベット端子の製造方法となっている。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。従って，本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，工程（３）における下ダイ４５の形状は，平板状であるものに限らない。工程（３）の開始時にワークとの間に隙間があればよい。また，工程（２）から工程（３）への移行時には，下ダイのみ取り替えて他の金型は同じものを再び用いることとしてもよい。また，電池の端子部分に用いるものに限らず，リベット部を有する部材の製造に広く適用可能である。特に，フランジの上面をシールに用いるリベットを製造する方法として有効である。

２１ リベット端子
２２ リベット部
３２ ボス
３３ フランジ部
４３，４７ パンチ
４３ａ，４７ａ 凸部
４１，４５ 下ダイ
４１ａ 凸部
４２，４６ 横ダイ

Claims (3)

1. 柱状体の一方の端部に凹部を形成したリベット端子の製造方法において，
   前記柱状体の前記一方の端部に最終的に形成すべき凹部より浅い凹部を形成するとともにその凹部の周囲を盛り上げつつ，前記柱状体の他方の端部にも凹部を形成する第１工程と，
   前記第１工程の後で，前記一方の端部の浅い凹部をさらに深くするとともにその周囲をさらに盛り上げる第２工程とを有し，
   前記第１工程では，
   前記柱状体の断面より小さい断面の先頭部を有するとともに，前記先頭部の周囲が前記先頭部より退いた逃げ部となっているパンチ金型の前記先頭部を，前記柱状体の前記一方の端部に押し付けることと，
   凸部を有する第１台座金型を前記柱状体の前記他方の端部に押し付けることとを行い，
   前記第２工程では，
   前記第１工程で前記他方の端部に形成した凹部との間に隙間を形成する第２台座金型により前記他方の端部を支持しつつ，
   前記柱状体の断面より小さい断面の先頭部を有するとともに，前記先頭部の周囲が前記先頭部より退いた逃げ部となっているパンチ金型の前記先頭部を，前記浅い凹部に押し付けることを行うことを特徴とするリベット端子の製造方法。
2. 請求項１に記載のリベット端子の製造方法において，
   前記第１工程での前記パンチ金型の押し付けを，
   前記柱状体の外周を筒状金型で覆った状態で行うとともに，
   前記筒状金型とパンチ金型の逃げ部と前記柱状体の盛り上がり部との間に隙間空間が残っている位置までにとどめることを特徴とするリベット端子の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のリベット端子の製造方法において，
   前記第１工程の前に，板材から前記柱状体とフランジ部とを形成する工程があり，前記フランジ部の前記柱状体と反対側の面を前記他方の端部とするとともに，前記柱状体の前記フランジ部から遠い側の端部を前記一方の端部とすることを特徴とするリベット端子の製造方法。

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