JP2022117259A - Caulking joining structure and caulking joining method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、かしめ接合構造およびかしめ接合方法に関する。 The present invention relates to a caulking joint structure and a caulking joint method.
たとえば、車両に搭載されている変速機などの機械には、外殻をなすケースにシャフトを挿通して固定的に保持した構成が見受けられる。シャフトをケースに固定する方法としては、溶接やねじ固定の他、かしめ加工が広く一般に知られている。 For example, in a machine such as a transmission mounted on a vehicle, there is a structure in which a shaft is inserted through a case forming an outer shell and fixedly held. Welding, screw fixing, and crimping are widely known methods for fixing the shaft to the case.
図3は、かしめ加工について説明するための断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining caulking.
シャフト91が固定されるケース92には、シャフト91の外径に対応した穴径の円形穴93が貫通して形成されている。シャフト91は、円形穴93に挿通される。シャフト91の外周面は、ケース92の外側に配置される部分94が円形穴93の内面に接触する部分95よりも小径に形成されており、それらの部分94,95の間には、円形穴93の外側の端縁よりもケース92の内側となる位置に段差96が生じている。また、シャフト91の部分95には、円環状の溝97が全周にわたって形成されている。
A
かしめ加工の工程では、円筒状のかしめヘッド98がシャフト91の周囲を取り囲むように配置される。そして、かしめヘッド98がケース92に近づけられていき、かしめヘッド98の先端面98が円形穴93の周囲でケース2の外表面に当接されて、かしめヘッド98によりケース92における円形穴93の周囲の部分99が全周にわたって押圧される。
In the caulking process, a
図4は、かしめ加工後の円形穴93の周囲の状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the state around the
前述のかしめ加工の方法であれば、破線で示されるように、円形穴93の周囲の部分99の材料がシャフト91の外周面の段差96上および溝97内に塑性流動して、シャフト91とケース92とが塑性流動結合すると考えられる。ところが、円形穴93の周囲の部分99が外側に開くような口開き変形が発生し、円形穴93が外側に向けて拡径するように開いた形状を保持するフープ状の塑性変形が発生することが判った。円形穴93が外側に向けて拡径していると、シャフト91の抜けやオイルのリークを生じるおそれがある。
With the above-described caulking method, the material of the
本発明の目的は、挿入穴の周囲の環状部分の口開き変形が抑制された、かしめ接合構造を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a crimped joint structure in which opening deformation of an annular portion around an insertion hole is suppressed.
また、本発明の他の目的は、挿入穴の周囲の環状部分の口開き変形を抑制できる、かしめ接合方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a crimp-joining method capable of suppressing the opening deformation of the annular portion around the insertion hole.
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係るかしめ接合構造は、第1金属部材に挿入穴が貫通して形成され、挿入穴に第2金属部材が挿入されて、第1金属部材と第2金属部材とが塑性流動結合しており、第1金属部材における挿入穴の周囲の環状部分には、他の部分よりも塑性変形量の小さい部分が局所的に生じている。 In order to achieve the above object, in a crimped joint structure according to one aspect of the present invention, an insertion hole is formed through a first metal member, a second metal member is inserted into the insertion hole, and the first metal member is The member and the second metal member are plastic flow coupled, and the annular portion around the insertion hole in the first metal member locally has a portion with a smaller amount of plastic deformation than other portions.
この構成によれば、第1金属部材における挿通穴の周囲の環状部分では、塑性変形量の相対的に大きい部分の中に、塑性変形量の相対的に小さい部分が局所的に存在している。塑性変形量の相対的に小さい部分が局所的に存在しているということは、挿入穴の周囲の環状部分がその全周にわたっては開いておらず、挿入穴の周囲の環状部分の口開き変形が抑制されている。これにより、挿入穴からの第2金属部材の抜けなどの発生を抑制することができる。 According to this configuration, in the annular portion around the insertion hole in the first metal member, a portion with a relatively small amount of plastic deformation locally exists in a portion with a relatively large amount of plastic deformation. . The fact that a portion with a relatively small amount of plastic deformation exists locally means that the annular portion around the insertion hole is not open over the entire circumference, and the opening deformation of the annular portion around the insertion hole is suppressed. As a result, it is possible to prevent the second metal member from slipping out of the insertion hole.
かしめ接合構造は、第1金属部材に貫通して形成された挿入穴に第2金属部材を挿入した後、第1金属部材における挿入穴の周囲の環状部分に、その周方向の少なくとも一部を除いて荷重を加えて、当該部分を塑性流動させて、第1金属部材と第2金属部材とを塑性流動結合させることにより得ることができる。したがって、この方法により、挿入穴の周囲の環状部分の口開き変形を抑制することができる。 In the crimped joint structure, after inserting the second metal member into the insertion hole formed through the first metal member, at least a part of the circumferential direction is formed in the annular portion around the insertion hole in the first metal member. It can be obtained by removing and applying a load to cause plastic flow in the relevant portion and plastic flow coupling of the first metal member and the second metal member. Therefore, this method can suppress the opening deformation of the annular portion around the insertion hole.
本発明によれば、挿入穴の周囲の環状部分の口開き変形を抑制でき、挿入穴からの第2金属部材の抜けなどの発生を抑制することができる。 According to the present invention, the opening deformation of the annular portion around the insertion hole can be suppressed, and the second metal member can be prevented from falling out of the insertion hole.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<かしめ接合方法>
図1は、本発明の一実施形態に係るかしめ接合方法について説明するための斜視図である。
<Caulking method>
FIG. 1 is a perspective view for explaining a crimp-joining method according to an embodiment of the present invention.
たとえば、車両に搭載される変速機は、その外殻をなすケース1にシャフト2が固定的に保持された構成を有している。図1および図2では、ケース1の一部が円形にくり抜かれて示されている。
For example, a transmission mounted on a vehicle has a structure in which a
ケース1は、たとえば、アルミ合金製であり、ダイカスト法によって鋳造される。ケース1には、円形の挿入穴3が形成されている。また、ケース1には、挿入穴3の周囲の環状部分が外側に迫り出すことによりフランジ4が形成されている。さらに、ケース1には、フランジ4の周囲に、4本の油路5が形成されている。各油路5は、フランジ4に接続される円柱状の膨出部にその中心線に沿ってドリルを挿入することにより、挿入穴3で開放された円形路として形成されている。2本の油路5は、挿入穴3の中心に関して180°対称をなし、残りの2本の油路5は、180°対称をなす2本の油路5に対して同一側に、互いに間隔を空けて平行をなして延びている。
The
シャフト2は、円環状をなしている。シャフト2は、挿入穴3に挿入されて、その両端がケース1の内外に突出した状態に設けられている。シャフト2の外周面には、図示されていないが、ケース1の挿入穴3の周面に接する部分に溝または段差が形成されている。
The
ケース1とシャフト2とは、かしめ加工により、塑性流動結合している。
The
そのかしめ加工の工程では、かしめヘッド11が用いられる。
A crimping
図2は、かしめヘッド11をその中心線と直交する平面で切断して、その切断面側からケース1、シャフト2およびかしめヘッド11を見たときの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the
かしめヘッド11は、略円筒状をなしている。かしめヘッド11の内径は、シャフト2の外径より大きく、かつ、ケース1のフランジ4の先端面の外径よりも小さい。かしめヘッド11の一端部には、4本のスリット12が形成されている。各スリット12は、かしめヘッド11の一端からかしめヘッド11の中心線の方向に延びている。3本のスリット12は、かしめヘッド11の中心線を中心とする略等角度間隔、つまり略120°間隔を空けた位置に設けられている。残り1本のスリット12は、2本のスリット12の略中間の位置、厳密には、その2本のスリット12の中間よりも一方のスリット12寄りの位置に設けられている。
The crimping
ケース1とシャフト2とをかしめ加工する際には、ケース1の挿入穴3にシャフト2が挿入されて、その両端がケース1の内外に配置される状態に挿入穴3に挿通される。かしめヘッド11は、スリット12側をケース1に向けて、シャフト2の周囲を取り囲むように配置される。このとき、偏った3本のスリット12がケース1の3本の油路5の近傍の位置に配置され、残りの1本のスリット12が180°対称をなす2本の油路5の間に配置されるように、かしめヘッド11の回転位置が調整される。
When caulking the
その後、かしめヘッド11がケース1に近づけられていき、かしめヘッド11のスリット12側の先端面がケース1のフランジ4の外表面に当接される。そして、かしめヘッド11に押圧力が加えられ、その押圧力により、かしめヘッド11の先端面がフランジ4に押し付けられて、先端面からフランジ4に荷重が加えられる。
After that, the crimping
かしめヘッド11にスリット12が形成されているので、フランジ4には、スリット12とかしめヘッド11の中心線方向に対向する部分に荷重が直接加わらず、その部分での塑性変形量が他の部分での塑性変形量よりも小さくなる。これにより、フランジ4には、塑性変形量の相対的に大きい部分の中に、塑性変形量の相対的に小さい部分が油路5に近い位置で局所的に形成される。
Since the
<効果>
フランジ4に塑性変形量の相対的に小さい部分が局所的に形成されることにより、フランジ4に、その全周にわたって外側に開くのを保持しようとするフープ状の塑性変形が発生することを抑制できる。
<effect>
By locally forming a portion with a relatively small amount of plastic deformation in the
フランジ4に口開き変形が生じていないので、挿入穴3からのシャフト2の抜けやオイルのリークの発生を抑制することができる。
Since the
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
たとえば、前述の実施形態では、車両に搭載される変速機のケース1とシャフト2とのかしめ加工による塑性流動結合について説明したが、本発明は、2個の金属部材の接合に広く適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above configuration within the scope of the matters described in the claims.
1:ケース(第1金属部材)
2:シャフト
3:挿入穴
4:フランジ(環状部分)
1: Case (first metal member)
2: Shaft 3: Insertion hole 4: Flange (annular portion)
Claims (2)
前記挿入穴に第2金属部材が挿入されて、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とが塑性流動結合しており、
前記第1金属部材における前記挿入穴の周囲の環状部分には、他の部分よりも塑性変形量の小さい部分が局所的に生じている、かしめ接合構造。 An insertion hole is formed through the first metal member,
A second metal member is inserted into the insertion hole,
The first metal member and the second metal member are plastic flow coupled,
A caulking joint structure, wherein a portion having a smaller amount of plastic deformation than other portions is locally generated in an annular portion of the first metal member around the insertion hole.
前記第1金属部材における前記挿入穴の周囲の環状部分に、その周方向の少なくとも一部を除いて荷重を加えて、当該部分を塑性流動させることにより、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とを塑性流動結合させる、かしめ接合方法。 After inserting the second metal member into the insertion hole formed through the first metal member,
By applying a load to the annular portion around the insertion hole of the first metal member except for at least a portion of the circumferential direction to cause the portion to undergo plastic flow,
A crimp-joining method, wherein the first metal member and the second metal member are joined by plastic flow.
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