JP2926223B2 - アンカーボンド接合用板体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、ＬＮＧ輸送船舶のタ
ンク用板材やリニアモーターカーのリアクションプレー
ト等に用いる鋼製の基板とアルミ合金等の軟質板との接
合板体の技術分野に属する。

【０００２】而して、この出願の発明は鋼製の硬質の基
板等の一方の板体に対し、アルミ製等の軟質の合せ板等
の他方の板体を該一方の板体のアンカー凹部に対し他方
の板体のアンカーの圧入嵌着係合を介し一体接合させた
アンカーボンド接合用体の基板等の板体及びその製造方
法に関する発明であり、特に、該一方の板体のアンカー
凹部の基端部分にオーバーハングを形成させ、一方、基
板等の板体と合せ板等の他方の板体が強固に機械的に一
体接合されるアンカーボンド接合用板体及びその製造方
法に係る発明である。

【０００３】

【従来の技術】周知の如く、金属製の積層材は各種の機
械装置や構造物、例えば、近時重要な交通手段としてク
ローズアップされているリニアモーターカーのリアクシ
ョンプレートやＬＮＧ輸送船舶のタンク板材等に広く用
いられるようになってきており、強度や耐蝕性、耐熱挙
動伸縮性等の機能を１つの材質の板材によっては全て満
足し得る条件を現出させることが出来ないために、例え
ば、基板等の板体として硬質の鋼製の一方の板体とし、
これに軟質のアルミ製等の合せ板の他方の板体を一体接
合した板体が広く用いられるようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該種基
板等の板体の在来態様においては、例えば、基板に対す
る合せ板の一体接合を爆発圧接法等によって行うため
に、板厚等の製品寸法が制限されるという不具合があ
り、又、工数が多く、コスト高になる不利点等があっ
た。

【０００５】そして、経時的な使用における熱挙動や振
動等の苛酷な条件によって接合面のずれ等が生じ易く、
一体結合性が低下する等の不具合さもあった。

【０００６】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく各種用途において大きな需要がある基板等の一方
の板体に対する合せ板等の他方の板体の一体接合に係る
該種基板等の板体とその製造の問題点を解決すべき技術
的課題とし、製造に際してはその工程数が少く、低コス
トで製造され、得られる基板等に対しては合せ板の板体
が大きなせん断抵抗を有し、一体的結合力が大きく、初
期性能が経時的に変化されないように確実に維持される
ようにして各種機械装置、及び、構造物製造産業におけ
る材料技術利用分野に益する優れたアンカーボンド接合
用板体及びその製造方法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は前述課
題を解決するために、アンカー凹部に対しアンカーが係
合して一体化されるようにされているアンカー凹部を有
するアンカーボンド接合用板体において、該アンカー凹
部の両側が相寄ってオーバーハング状に形成されたアン
カー凹部を有する一方の板体に該アンカー凹部にアンカ
ーを一体に突出して有する他方の板体が該アンカーのア
ンカー凹部に対する圧入嵌着係合を介して一体接合され
ているアンカーボンド接合用板体であって、上記アンカ
ー凹部の底面に於て突起部が長手方向所定間隔に形成さ
れているアンカーボンド接合用板体とし、又、上記一方
の板体側のアンカー凹部に略面対称なアンカー凹部が他
方の板体側にも対応して形成され、而して、両アンカー
凹部に対して別体のアンカーが圧入嵌着係合されて両板
体を一体接合されるようにされているようにもするアン
カーボンド接合用板体であって、その製造方法にあって
は一方の板体のアンカー凹部の形成が成形ロールの転動
により両側に盛り上がり部のある溝を形成する工程と、
形成された溝の両側の盛り上がり部を溝の中央部へ向か
い変形させる一対の斜面をもつ略三角形断面の周溝を有
する圧延ロールにより接合面を圧延する工程とアンカー
凹部を含む接合面を円筒形ロールにより平坦になるよう
に押圧して縦溝のネック部の基部を介して両側にオーバ
ーハング部を有する溝状凹部を形成する工程とを有して
成るアンカーボンド接合用板体の製造方法とする技術的
手段を講じたものである。

【０００８】

【作用】而して、鋼製等の基板等の一方の板体に対しア
ルミ製等の合せ板等の他方の板体をアンカーボンドを介
し一体接合して結合させるに際し、一方の基板等の板体
に形成した溝状のアンカー凹部を形成させ、該アンカー
凹部の両側の盛り上り部を鍛造や圧延手段、或いは、機
械加工等によりアンダーハング状に形成させ、その場
合、該基板等の一方の板体のアンカー凹部に対し合せ板
等の他方の板体のアンカーを圧入して一体形成させたり
して基板側の一方の板体のアンカー凹部に嵌着係合して
基板と合せ板を一体接合させたり基板等の板体や合せ板
等の双方のオーバーハング状のアンカー凹部にアンカー
ピンを嵌着係合させて両者を一体接合したりし、基板等
の一方の板体に対する合せ板等の他方の板体のせん断抵
抗を高めて機械的な結合力を製造初期から使用中におい
ても何ら変化することなく経時的に初期機能を充分維持
することが出来るようにしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】

【００１０】

【発明が実施しようとする形態】次に、この出願の発明
の実施しようとする形態を実施例の態様として図面を参
照して説明すれば以下の通りである。

【００１１】図示実施例はリニアモーターカーの車体を
支持誘導するリアクションプレートの一方側の板体の鋼
製の基板に対する他方の板体のアルミ製の合せ板を一体
接合する接合用板体の態様であり、両者は一方側の基板
等の板体のアンカー凹部に対し合せ板等の他方側の板体
のアンカーの嵌着係合でアンカーボンドされるものであ
り、図１〜図７に示す実施例において、１は鋼製の方形
の一方側の板体としての基板であり、２は該基板１に一
体接合されるアルミ製の平面視同形の他方側の板体の合
せ板であり、基板１の平面視において図１，３，５に示
す様に、所定幅の縦溝３，３…が相互に所定間隔を介し
て穿設されると共に、これに交叉した細幅の横溝４，４
…が穿設されてアンカー凹部を形成し、縦溝のアンカー
凹部３のネック部１´ の底部にはその長手方向に沿っ
て山形のオーバーハング状のアンカー凹部５が形成され
ている。

【００１２】而して、基本的に合せ板２の下面には上記
基板１の縦溝３、及び、横溝４のアンカー凹部３，４に
対する井桁状のアンカー６，６…が予め突出状に一体形
成されており、而して、該合せ板２をそのアンカー６，
６…をして基板１のアンカー凹部３，４…に位置決めし
て両者を相対押圧させることにより合せ板２の各アンカ
ー６は対応する基板１のアンカー凹部３，４…に入り込
んで塑性変形し、第２，図６に示す様に、食い込んで嵌
着係合し、基板１と合せ板２は一体接合されてリアクシ
ョンプレートとしてのアンカーボンドによる接合体の板
体８が形成され、両者の接合境界面に於いては縦横方向
にせん断抵抗が大きく現出されて機械的結合力は大き
く、使用中における反力によっても基板１と合せ板２の
縦横方向全方向に於けるずれ等は生じることがなく、こ
のようにして、基板１のアンカー凹部に於いてはアンカ
ーボンド７が形成される。

【００１３】又、このことは稼動中における振動や熱挙
動に対しても充分に保証されるものでもある。

【００１４】次に、図８〜図１８に示す実施例は上述実
施例の基板１の縦横のアンカー凹部３，４が平面視で直
線状に配列形成されていたのに対し縦方向のみのアンカ
ー凹部３´ のネック部１´ に於いては図１０，図１１
に示す様に、塑性変形による屈曲した波形形状部を形成
させ、又、そのアンカー凹部３´ の側部には先細テー
パ状のアンカーホール９，９…を穿設し、上述実施例同
様の合せ板２を基板１に対しそのアンカー６、及び、そ
の側部をしてアンカー凹部３´ に位置合せして加圧充
填することにより、図８，図９，図１２，図１３，図１
４に示す基板１と合せ板２の一体接合による接合体８´
を得ることが出来、当該実施例においても基板１に対
する合せ板２の縦横方向全方向に対する振動や熱挙動に
よるずれ等が生ぜず、これに安定した機械的結合力が保
証される。

【００１５】次に、図１９〜図２７に示す実施例は、ま
ず、基板１に縦溝３を形成するに際し、圧延ロール１０
によりそのリング状の突出部１０´ により縦溝３を形
成すると共に該リング状の突出部１０´ に周方向に所
定間隔を介して形成した凹溝１２，１２により縦溝３の
底部に所定ピッチで山形突起部５´ を形成し、次い
で、図２１に示す様に、他の圧延ロール１０´´により
基板１の表面を圧延することにより、縦溝３の上部の両
縁部に形成された盛り上がり部を該縦溝３の内側に倒れ
させることにより平坦化させてオーバーハングを有する
アンカー凹部５を形成させることが出来、図２２，図２
３に示す様に、該アンカー凹部５の底部の長手方向には
所定間隔で山形突起部５´ が形成されることになる。

【００１６】そこで、前述各実施例同様に合せ板２を加
圧して基板１に押圧することによりアンカー６はアンカ
ー凹部５に係合して両者は一体接合により機械的に一体
化される。

【００１７】当該実施例においては合せ板２のアンカー
６が基板１のアンカー凹部５に嵌着係合することにより
アンカーボンド７が、山形突起部５´ ，５´ …によっ
てより更に長手方向のずれが阻止されてせん断抵抗が補
強されるものである。

【００１８】而して、上述各実施例における基板１の縦
溝３のアンカー凹部５の形成にあたっては、図１９〜図
２１に示す様な圧延ロール１０，１０´´によっても形
成されるが、基板１に於けるアンカー凹部５は条列状の
態様ばかりでなくスポット的な態様でも良く、かかる態
様においては図３４に示す実施例の如く、基板１、及
び、合せ板２の板体の各々所定数複数相対向する部分に
スポット的に末広がりのテーパ状のオーバーハング、ア
ンダーハングを有するアンカー凹部５１，５２を形成
し、基板１、及び、合せ板２を各スポット状のアンカー
凹部５１，５２を同芯的に図３２に示す様に、位置決め
対向させてスポット状に形成し、両者の基板１と合せ板
２の一方側から図３３に示す様に、アンカーピン１４を
挿通させて、図３４に示す様に、圧延ロール１０´´、
又は、プレス等により該アンカーピン１４を押圧するこ
とにより、該アンカーピン１４は基板１、及び、合せ板
２のアンカー凹部５１，５２内に於いて圧拡されて該基
板１と合せ板２をアンカーボンド１４´ により一体接
合して機械的に結合することが出来るようにされる。

【００１９】而して、かかる基板１、及び、合せ板２の
スポット状のオーバーハング、アンダーハングを有する
アンカー凹部５１，５２の形成に際しては、図３５〜図
４１に示す如く、基板１側に対する製造態様を示すと、
図３７〜図３９に示す様に、基板１のアンカー凹部５´
の製造部位に丸孔１５を穿設したベースプレート１６
を設置し、図４０に示す様に該丸孔１５よりも小径のア
ンカーピン１４をして同芯的に位置させて打ち込むこと
により丸孔１５内の肉の盛り上がり部１７が形成されて
アンカーピン孔１８が穿設され、その後、図４１に示す
様に、ならしプレート１９をセットし、該プレート１９
を押圧することにより肉の盛り上がり部１７が内側に流
出してオーバーハング状のアンカー凹部５´´´ が形
成され、図３５，図３６に示す様に基板１側のスポット
状のアンカー凹部５´´´ が形成される。

【００２０】次に、他のスポット状のアンカー凹部５´
´の形成態様を図４２〜図４７によって説明すると、図
４２に示す様に、可変植刃式接合体２０のローター２１
をフライス盤等の適宜手段で穿設した穴２２に図４３に
示す様に挿入し、次いで、図４４に示す様に植刃２３，
２３…を延出して穴２２の底部をアンダーハング状に切
削して図４５〜図４７に示す様にオーバーハング状のア
ンカー凹部５´´を機械的に形成されることが出来る。

【００２１】而して、スポット状のアンカー凹部５´´
´ にしろ、アンカー凹部５´´にしろ、圧延式にオー
バーハング状のアンカー凹部を形成させるに際しては更
に図４８〜図５０に示す様に、先述図１９，図２０に示
す様に図４８に示す如く圧延ロール１０のリング状の突
出部１０´ により基板１に押圧力を付与して縦溝３
（或いは、横溝４）を形成すると共にその上面両側部に
肉の盛り上がり部１７を形成させ、在来態様では次の段
階でならし用の圧延ロール１０´´によりいきなり肉の
盛り上がり部１７を平坦化させてオーバーハング状のア
ンカー凹部５を形成させることによりオーバーハングの
形状が不規則になったり潰れたりするようにされていた
のが、この出願の発明においては図４９に示す様に肉の
盛り上がり部１７を成形ロール１０´´´ により圧延
して該成形ロール１０´´´ の周方向に一対の斜面を
有する略三角形状断面１７´ により該肉の盛り上がり
部１７を内側へ緩く流れ倒させて、最後に図５０に示す
様に平ロール１０´´により平坦化させ、全てのアンカ
ー凹部５´ がネック部１´ に対し確実に設計通りのオ
ーバーハング状に形成させることが出来る。

【００２２】尚、この出願の発明の実施態様は前述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、基板
のアンカー凹部に対し合せ板のアンカーを嵌着係合させ
るプロセスにおいて両者のいづれか一方、或いは、双方
の嵌着係合部分に適宜の工業接着剤、又は、防蝕剤を塗
布することにより両者の一体接合による機械的結合力を
より更に一層促進させたり電食防止機能を向上させるこ
とが出来るようにする等種々の態様が採用可能である。

【００２３】又、適用対象の接合体はリニアモーターカ
ーのリアクションプレートやＬＮＧ輸送船舶のタンク板
材の他にも種々の機械装置部品や構造部材が適用出来る
ことは勿論のことである。

【００２４】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
にリニアモーターカーのリアクションプレートやＬＮＧ
輸送船舶のアルミ−鋼移行継手材等の基板に対し合せ板
を一体接合を形成する接合体を成す一方側の板体のアン
カー凹部に対する他方側の板体の合せ板のアンカーの嵌
着係合或いは、該他方側のアンカー凹部との間にアンカ
ーを圧入させることによるアンカーボンド一体接合によ
って機械的に結合させることが出来るために、該基板等
の板体のアンカー凹部とアンカーの縦横方向の嵌着係合
等によりその長手方向のせん断抵抗力が著しく増強さ
れ、初期の結合機能が経時的に変化せず、したがって、
機能が常に維持されるという優れた効果が奏される。

【００２５】又、接合体の継手性能が均質化され、長尺
の接合体や大面積の接合体の性能をより促進させること
が出来るという効果も奏される。

【００２６】更に、アンカー凹部の縦溝３の底部に所定
ピッチで山形突起部５´ を形成したことによりアンカ
ー凹部５に合せ板２のアンカー６を嵌着係合することに
よりアンカーボンド７が、山形突起部５´ ，５´ …に
よってより更に溝長手方向のずれが阻止されてせん断抵
抗が補強されるものである。

【００２７】而して、その製造方法においてはロール圧
延や機械加工、或いは、鍛造等の手段をとることにより
基板等の板体に形成した凹溝を内側に倒し込み部の形成
を介してアンカー凹部の形成、或いは、アンカー凹部に
対するアンカーの嵌着係合がし易く、したがって、製造
コストも安くなり、精度を向上させることが出来るとい
う効果が奏される。

【００２８】又、一方の板体のアンカー凹部を成形ロー
ルにより形成し、該アンカー凹部の溝の両側の盛り上が
り部を一対の斜面を有する断面三角形状の周溝を有する
圧延ロールにより平坦に圧延することにより溝のネック
部の両側に対称的にオーバーハング部を有する溝状凹部
を設計通りに形成することが出来るという優れた効果が
奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】１実施例の板体の基板と合せ板の断面図であ
る。

【図２】両板体の一体接合態様の断面図である。

【図３】一方の板体の基板の平面図である。

【図４】同側面図である。

【図５】同正面図である。

【図６】他の板体の接合体の横断面図である。

【図７】同縦断面図である。

【図８】基板に対する合せ板の一体接合プロセス断面図
である。

【図９】同一体接合態様の断面図である。

【図１０】基板の別の実施例の斜視図である。

【図１１】図１０と類似の基板の実施例の平面図であ
る。

【図１２】図１１のイ´ −イ´ 断面図である。

【図１３】図１１のロ´ −ロ´ 断面図である。

【図１４】図１１のハ´ −ハ´ 断面図である。

【図１５】同基板の平面図である。

【図１６】図１５のハ−ハ断面図である。

【図１７】図１５のイ−イ断面図である。

【図１８】図１５のロ−ロ断面図である。

【図１９】アンカー凹部の圧延成形横断面図である。

【図２０】図１９のト−ト断面図である。

【図２１】ならし仕上げ成形断面図である。

【図２２】基板の平面図である。

【図２３】図２２のニ−ニ断面図である。

【図２４】基板の部分断面平面図である。

【図２５】接合された板体の図２４のチ−チ断面図であ
る。

【図２６】図２４のヘ−ヘ断面図である。

【図２７】図２４のホ−ホ断面図である。

【図２８】基板の他の実施例の斜視図である。

【図２９】同部分拡大断面図である。

【図３０】同合せ板の斜視図である。

【図３１】同部分拡大断面図である。

【図３２】図２８，図３０の基板と合せ板の接合断面図
である。

【図３３】同アンカーピン挿入断面図である。

【図３４】アンカーボンド嵌着係合断面図である。

【図３５】基板のスポット状アンカー凹部の全体斜視図
である。

【図３６】同部分断面拡大図である。

【図３７】図３５のアンカー凹部の成形プロセス平面図
である。

【図３８】同横断面図である。

【図３９】同縦断面図である。

【図４０】同アンカー凹部の成形初期断面図である。

【図４１】同成形終期断面図である。

【図４２】フライス加工による基板のアンカー凹部のフ
ライス治具平面図である。

【図４３】同フライス加工初期断面図である。

【図４４】同加工終期断面図である。

【図４５】同基板の平面図である。

【図４６】同横断面図である。

【図４７】同縦断面図である。

【図４８】基板に於ける条列状のアンカー凹部の成形プ
ロセス断面図である。

【図４９】基板に於ける条列状のアンカー凹部の成形プ
ロセス断面図である。

【図５０】基板に於ける条列状のアンカー凹部の成形プ
ロセス断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 合せ板 ５ アンカー凹部 ６ アンカー ８ 接合体 １７ 肉の盛り上がり部 １７´ 三角形状断面の周溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 公門 泰博 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 龍治 真 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 石塚 寿彦 兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目１番 18号 川崎重工業株式会社 兵庫工場内 (72)発明者 浅利 宏温 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 村上 繁已 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特公 昭40−10692（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭45−3645（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 39/03 B21K 25/00 H02K 41/025

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンカー凹部に対しアンカーが係合して一
   体化されるようにされているアンカー凹部を有するアン
   カーボンド接合用板体において、該アンカー凹部の両側
   が幅方向で相寄ってオーバーハング状に形成されたアン
   カー凹部を有する一方の板体に該アンカー凹部に対する
   アンカーを一体に突出して有する他方の板体が該アンカ
   ーのアンカー凹部に対する圧入嵌着係合を介して一体接
   合され、而して、上記アンカー溝の底面に於て突起部が
   長手方向所定間隔で形成されていることを特徴とするア
   ンカーボンド接合用板体。
2. 【請求項２】上記一方の板体側のアンカー凹部に略面対
   称なアンカー凹部が上記他方の板体側に対応して形成さ
   れ、而して両アンカー凹部に対して別体のアンカーが圧
   入嵌着係合されて両板体を一体接合されるようにされて
   いることを特徴とする請求項１記載のアンカーボンド接
   合用板体。
3. 【請求項３】一方の板体のアンカー凹部の形成が成形ロ
   ールの転動により両側に盛り上がり部のある溝を形成す
   る工程と形成された溝の両側の盛り上がり部を溝の中央
   部へ向かい変形させる一対の斜面をもつ略三角形断面の
   周溝を有する圧延ロールにより接合面を圧延する工程と
   溝を含む接合面を円筒形ロールにより平坦になるように
   押圧して縦溝のネック部の基部を介して両側にオーバー
   ハング部を有する溝状凹部を形成する工程とを有して成
   ることを特徴とするアンカーボンド接合用板体の製造方
   法。