JP3391520B2 - 部材同士の接合方法 - Google Patents
部材同士の接合方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム等の金
属製の部材同士の接合、あるいは金属部材とセラミッ
ク、プラスチック等による部材との接合などに適用され
る、部材同士の接合方法に関する。
属製の部材同士の接合、あるいは金属部材とセラミッ
ク、プラスチック等による部材との接合などに適用され
る、部材同士の接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、アルミニウム製の円管の外周部
に同じくアルミニウム製のリング状円板が接合一体化さ
れた構造の耐トルク性良好な部品を製作する場合、従来
は、一般に、図９（イ）に示されるようにリング状円板
（52）を円管（51）の外周部所定位置に嵌合配置し、そ
の状態で、同図（ロ）に示されるように上下の環状境界
部をＴＩＧ等の溶接により隅肉溶接（53）（53）すると
いうようにして行っていた。
に同じくアルミニウム製のリング状円板が接合一体化さ
れた構造の耐トルク性良好な部品を製作する場合、従来
は、一般に、図９（イ）に示されるようにリング状円板
（52）を円管（51）の外周部所定位置に嵌合配置し、そ
の状態で、同図（ロ）に示されるように上下の環状境界
部をＴＩＧ等の溶接により隅肉溶接（53）（53）すると
いうようにして行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶接に
よる接合方法では、接合部分に熱影響部を生じることか
ら、接合部に強度低下を生じる危険性が高いという問題
があった。
よる接合方法では、接合部分に熱影響部を生じることか
ら、接合部に強度低下を生じる危険性が高いという問題
があった。
【０００４】また、上記のような溶接法では、トーチ
を、溶接すべき上下の環状境界部に沿って移動させてい
かなければならないため、溶接作業に多くの時間を要す
ると共に、製造コスト面でも不利を招くものであった。
を、溶接すべき上下の環状境界部に沿って移動させてい
かなければならないため、溶接作業に多くの時間を要す
ると共に、製造コスト面でも不利を招くものであった。
【０００５】この発明は、上記のような従来の問題点に
鑑み、第１部材の外周部に第２部材の環状部を嵌合しこ
れら両部材を接合一体化する場合において、両部材を耐
トルク性良く接合することができ、しかも、品質面、コ
スト、生産性の面でも有利にこれら部材同士を接合する
ことができる、部材同士の接合方法を提供することを目
的とする。
鑑み、第１部材の外周部に第２部材の環状部を嵌合しこ
れら両部材を接合一体化する場合において、両部材を耐
トルク性良く接合することができ、しかも、品質面、コ
スト、生産性の面でも有利にこれら部材同士を接合する
ことができる、部材同士の接合方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的において、第１
の発明は、第１部材と、該第１部材の外周部に嵌合され
る環状部を備えた第２部材とを用意し、これら第１及び
第２の部材同士の嵌合予定の相対向する周面の少なくと
もいずれか一方に、嵌合状態において両周面間に隙間を
存在せしめる軸線方向に延びる溝を設けたものとなすと
ともに、該溝の深さをその長さ方向中央位置において浅
く両端側に向かうにしたがって深くしていくように変化
させ、第２部材の環状部を第１部材の外周部に嵌合せし
めた状態で、該嵌合部に電磁成形を施し、前記隙間を利
用して塑性変形せしめることにより、前記溝と他方の部
材の対向周面とを、周方向及び軸線方向において、係合
させることを特徴とする部材同士の接合方法を要旨とす
る。
の発明は、第１部材と、該第１部材の外周部に嵌合され
る環状部を備えた第２部材とを用意し、これら第１及び
第２の部材同士の嵌合予定の相対向する周面の少なくと
もいずれか一方に、嵌合状態において両周面間に隙間を
存在せしめる軸線方向に延びる溝を設けたものとなすと
ともに、該溝の深さをその長さ方向中央位置において浅
く両端側に向かうにしたがって深くしていくように変化
させ、第２部材の環状部を第１部材の外周部に嵌合せし
めた状態で、該嵌合部に電磁成形を施し、前記隙間を利
用して塑性変形せしめることにより、前記溝と他方の部
材の対向周面とを、周方向及び軸線方向において、係合
させることを特徴とする部材同士の接合方法を要旨とす
る。
【０００７】また、第２の発明は、環状部を有する第１
部材と、該第１部材の環状部の外周部に嵌合される環状
部を備えた第２部材とを用意し、これら第１及び第２の
部材の環状部の相対向する周面の少なくともいずれか一
方に、嵌合状態において両周面間に隙間を存在せしめる
軸線方向に延びる溝を設けたものとなすとともに、該溝
の深さをその長さ方向中央位置において浅く両端側に向
かうにしたがって深くしていくように変化させ、第２部
材の環状部を第１部材の環状部の外周部に嵌合せしめ、
この嵌合部の外周側と内周側とのいずれか一方に電磁成
形用コイルを配置すると共に、他方に変形規制用の形状
拘束治具を配置し、該形状拘束治具にてこれと対向する
嵌合部の周面を支持した状態で、電磁成形を施して前記
隙間を利用して塑性変形せしめることにより、前記溝と
他方の部材の環状部の対向周面とを係合させる部材同士
の接合方法を要旨とする。
部材と、該第１部材の環状部の外周部に嵌合される環状
部を備えた第２部材とを用意し、これら第１及び第２の
部材の環状部の相対向する周面の少なくともいずれか一
方に、嵌合状態において両周面間に隙間を存在せしめる
軸線方向に延びる溝を設けたものとなすとともに、該溝
の深さをその長さ方向中央位置において浅く両端側に向
かうにしたがって深くしていくように変化させ、第２部
材の環状部を第１部材の環状部の外周部に嵌合せしめ、
この嵌合部の外周側と内周側とのいずれか一方に電磁成
形用コイルを配置すると共に、他方に変形規制用の形状
拘束治具を配置し、該形状拘束治具にてこれと対向する
嵌合部の周面を支持した状態で、電磁成形を施して前記
隙間を利用して塑性変形せしめることにより、前記溝と
他方の部材の環状部の対向周面とを係合させる部材同士
の接合方法を要旨とする。
【０００８】
【作用】上記第１発明では、第１及び第２の部材同士の
嵌合予定の相対向する周面の少なくともいずれか一方
に、嵌合状態において両周面間に隙間を存在せしめる軸
線方向に延びる溝を設けたものとなし、第２部材の環状
部を第１部材の外周部に嵌合せしめた状態で、かしめて
前記隙間を利用して塑性変形せしめることにより、前記
溝と、他方の部材の対向周面とを、周方向及び軸線方向
において、係合させるものとしていることにより、塑性
変形による、溝と、他方の部材の対向周面との係合作用
で、耐トルク性良く両部材が接合される。
嵌合予定の相対向する周面の少なくともいずれか一方
に、嵌合状態において両周面間に隙間を存在せしめる軸
線方向に延びる溝を設けたものとなし、第２部材の環状
部を第１部材の外周部に嵌合せしめた状態で、かしめて
前記隙間を利用して塑性変形せしめることにより、前記
溝と、他方の部材の対向周面とを、周方向及び軸線方向
において、係合させるものとしていることにより、塑性
変形による、溝と、他方の部材の対向周面との係合作用
で、耐トルク性良く両部材が接合される。
【０００９】しかも、このかしめを、電磁成形により行
うものとしていることにより、溝に対する上記の塑性変
形の度合いが非常に高いものとなり、より一層耐トルク
性良く両部材が接合される。
うものとしていることにより、溝に対する上記の塑性変
形の度合いが非常に高いものとなり、より一層耐トルク
性良く両部材が接合される。
【００１０】また、上記第２発明では、第１部材の環状
部とび第２の部材の環状部との嵌合部の周壁を挾んで電
磁成形用コイルとは反対の側に変形規制用の形状拘束治
具を配置し、該形状拘束治具にてこれと対向する嵌合部
の周面を支持した状態で、電磁成形を施すものとしてい
ることにより、電磁成形時の両環状部対向面同士の圧接
力、及び係合力が一段と高いものになる。
部とび第２の部材の環状部との嵌合部の周壁を挾んで電
磁成形用コイルとは反対の側に変形規制用の形状拘束治
具を配置し、該形状拘束治具にてこれと対向する嵌合部
の周面を支持した状態で、電磁成形を施すものとしてい
ることにより、電磁成形時の両環状部対向面同士の圧接
力、及び係合力が一段と高いものになる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明方法の実施例を説明する。
【００１２】用意すべき部材を示す図１において、
（１）は第１部材としての円管、（２）は第２部材とし
てのリング状円板である。
（１）は第１部材としての円管、（２）は第２部材とし
てのリング状円板である。
【００１３】円管（１）はアルミニウム管による。な
お、銅管などであってもよい。
お、銅管などであってもよい。
【００１４】また、リング状円板（２）も同じくアルミ
ニウム材による。該円板（２）も同じく銅管などであっ
てもよい。
ニウム材による。該円板（２）も同じく銅管などであっ
てもよい。
【００１５】このリング状円板（２）は、その円形中心
孔（３）を通じて円管（１）を挿入することにより、該
円管（１）の外周部に適合状態ないしは略適合状態とな
って配置されるものに形成され、その全体が本発明にお
ける環状部に形成されている。
孔（３）を通じて円管（１）を挿入することにより、該
円管（１）の外周部に適合状態ないしは略適合状態とな
って配置されるものに形成され、その全体が本発明にお
ける環状部に形成されている。
【００１６】そして、このリング状円板（２）の円形中
心孔（３）を囲む内周面には、軸線方向に延びる複数本
の方形溝（４）…が、周方向間隔的に設けられており、
図３（ホ）に示されるように、これらの方形溝（４）…
によって、両部材（１）（２）の重なり部分における対
向周面間に軸線方向に延びる複数本の隙間（５）…が形
成されるようになされている。なお、溝（４）…の加工
は、旋盤、ワイヤーカット放電加工、フライス盤などに
より行いうる。また、冷間鍛造によりポンチでリングご
とに加工していくようにしてもよい。
心孔（３）を囲む内周面には、軸線方向に延びる複数本
の方形溝（４）…が、周方向間隔的に設けられており、
図３（ホ）に示されるように、これらの方形溝（４）…
によって、両部材（１）（２）の重なり部分における対
向周面間に軸線方向に延びる複数本の隙間（５）…が形
成されるようになされている。なお、溝（４）…の加工
は、旋盤、ワイヤーカット放電加工、フライス盤などに
より行いうる。また、冷間鍛造によりポンチでリングご
とに加工していくようにしてもよい。
【００１７】これら両部材（１）（２）の接合に用いら
れる接合装置、及びその付属器具を示す図２において、
（７）は電磁成形装置、（８）は円板用形状拘束治具、
（９）（９）は円管用形状拘束治具である。
れる接合装置、及びその付属器具を示す図２において、
（７）は電磁成形装置、（８）は円板用形状拘束治具、
（９）（９）は円管用形状拘束治具である。
【００１８】電磁成形装置（７）は、拡管用の成形装置
で、（11）は電磁成形用コイルである。該成形用コイル
（11）は、スイッチ（12）、コンデンサー（13）等が介
在された電気回路に接続され、該コイル（11）を被加工
材の中空部に挿入配置した状態で、該コイル（11）に瞬
間大電流を流すことにより、被加工材と電磁成形用コイ
ル（11）との間に磁気反発を生じさせ、この磁気反発力
により被加工材を拡管成形するものである。
で、（11）は電磁成形用コイルである。該成形用コイル
（11）は、スイッチ（12）、コンデンサー（13）等が介
在された電気回路に接続され、該コイル（11）を被加工
材の中空部に挿入配置した状態で、該コイル（11）に瞬
間大電流を流すことにより、被加工材と電磁成形用コイ
ル（11）との間に磁気反発を生じさせ、この磁気反発力
により被加工材を拡管成形するものである。
【００１９】円板用形状拘束治具（８）は、リング状円
板（２）の外周部に配置されて電磁成形時の該リング状
円板（２）の形状を拘束する治具で、導電率が低くかつ
剛性の高い材料、例えばステンレス鋼にて製作されてい
る。そして、その軸芯部には、上記リング状円板（２）
の外径に対応する直径の円形収容孔（8a）が設けられる
と共に、高さがリング状円板（２）の高さに対応する高
さに設計され、リング状円板（２）が、該円形収容孔
（8a）内に適合状態に収容されるものとなされている。
板（２）の外周部に配置されて電磁成形時の該リング状
円板（２）の形状を拘束する治具で、導電率が低くかつ
剛性の高い材料、例えばステンレス鋼にて製作されてい
る。そして、その軸芯部には、上記リング状円板（２）
の外径に対応する直径の円形収容孔（8a）が設けられる
と共に、高さがリング状円板（２）の高さに対応する高
さに設計され、リング状円板（２）が、該円形収容孔
（8a）内に適合状態に収容されるものとなされている。
【００２０】円管用形状拘束治具（９）（９）は、円管
（１）の外周部に配置されて電磁成形時の該円管（１）
の形状を拘束する治具で、同じく導電率が低くかつ剛性
の高い材料、例えばステンレス鋼にて製作されている。
そして、その軸芯部には、上記円管（１）の外径に対応
する直径の円形収容孔（9a）が設けられ、円管（１）の
所定長さ範囲が、該円形収容孔（9a）内に適合状態に収
容されるものとなされている。
（１）の外周部に配置されて電磁成形時の該円管（１）
の形状を拘束する治具で、同じく導電率が低くかつ剛性
の高い材料、例えばステンレス鋼にて製作されている。
そして、その軸芯部には、上記円管（１）の外径に対応
する直径の円形収容孔（9a）が設けられ、円管（１）の
所定長さ範囲が、該円形収容孔（9a）内に適合状態に収
容されるものとなされている。
【００２１】次に、上記円管（１）とリング状円板
（２）との接合手順を説明する。
（２）との接合手順を説明する。
【００２２】まず、図１（イ）（ロ）に示されるよう
に、リング状円板（２）の中心孔（３）を通じて円管
（１）を通すことによって、該リング状円板（２）を円
管（１）の外周部における長さ方向中間所定位置に配置
する。この配置状態において、両部材（１）（２）の対
向周面間には、図３（ホ）に示されるように、軸線方向
に延びる複数本の隙間（５）…が形成される。
に、リング状円板（２）の中心孔（３）を通じて円管
（１）を通すことによって、該リング状円板（２）を円
管（１）の外周部における長さ方向中間所定位置に配置
する。この配置状態において、両部材（１）（２）の対
向周面間には、図３（ホ）に示されるように、軸線方向
に延びる複数本の隙間（５）…が形成される。
【００２３】次に、図２（ハ）（ニ）に示されるよう
に、リング状円板（２）の外周部に円板用形状拘束治具
（８）を配置すると共に、該円板用形状拘束治具（８）
及びリング状円板（２）に隣接する態様において、円管
（１）の外周部両側に円管用形状拘束治具（９）（９）
を配置する。また、電磁成形装置（７）の成形用コイル
（11）も、円管（１）内の拡管予定位置に挿入配置す
る。
に、リング状円板（２）の外周部に円板用形状拘束治具
（８）を配置すると共に、該円板用形状拘束治具（８）
及びリング状円板（２）に隣接する態様において、円管
（１）の外周部両側に円管用形状拘束治具（９）（９）
を配置する。また、電磁成形装置（７）の成形用コイル
（11）も、円管（１）内の拡管予定位置に挿入配置す
る。
【００２４】その状態で、成形用コイル（11）に瞬間大
電流を流し、磁気反発により、円管（１）に拡管変形力
を付与する。
電流を流し、磁気反発により、円管（１）に拡管変形力
を付与する。
【００２５】すると、円管（１）がリング状円板（２）
に圧接されると共に、図３（ヘ）に示されるように、両
部材（１）（２）の間に形成されている隙間（５）…を
利用して、円管（１）の周壁の一部が、塑性変形してリ
ング状円板（２）の各方形溝（４）…内に突出（15）…
され、各突出部（15）…が各方形溝（４）…に係合され
て、両部材（１）（２）が接合一体化される。
に圧接されると共に、図３（ヘ）に示されるように、両
部材（１）（２）の間に形成されている隙間（５）…を
利用して、円管（１）の周壁の一部が、塑性変形してリ
ング状円板（２）の各方形溝（４）…内に突出（15）…
され、各突出部（15）…が各方形溝（４）…に係合され
て、両部材（１）（２）が接合一体化される。
【００２６】このように、上記接合方法は、かしめによ
って円管（１）の周壁の一部を、塑性変形せしめてリン
グ状円板（２）の、軸線方向に延びる溝（４）…内に突
出せしめ、両部材（１）（２）を接合一体化するもので
あるから、接合部の強度、特に接合部の耐トルク性を非
常に高いものにすることができる。
って円管（１）の周壁の一部を、塑性変形せしめてリン
グ状円板（２）の、軸線方向に延びる溝（４）…内に突
出せしめ、両部材（１）（２）を接合一体化するもので
あるから、接合部の強度、特に接合部の耐トルク性を非
常に高いものにすることができる。
【００２７】しかも、電磁成形によりかしめを行うもの
としているから、円管（１）の周壁の一部をリング状円
板（２）の溝（４）…内に深くかつ広く突出せしめるこ
とができ、より一層耐トルク性に優れた接合部を形成す
ることができる。
としているから、円管（１）の周壁の一部をリング状円
板（２）の溝（４）…内に深くかつ広く突出せしめるこ
とができ、より一層耐トルク性に優れた接合部を形成す
ることができる。
【００２８】しかも、溝（４）は、リング状円板（２）
の長さ方向全長に設けているから、係合範囲が広く、接
合部の強度をより一層強いものにすることができる。
の長さ方向全長に設けているから、係合範囲が広く、接
合部の強度をより一層強いものにすることができる。
【００２９】加えて、リング状円板（２）の外周部に形
状拘束治具（８）を配置して電磁成形を行うものとして
いるから、電磁成形時のリング状円板（２）の拡大方向
の変形が規制されて、円管（１）とリング状円板（２）
とが強く圧接されると共に、この圧接作用によりリング
状円板（２）の溝（４）…への円管（１）の周壁の一部
の突出が更に大きくかつ広く確保されるなどし、接合部
の強度を一段と強いものにすることができる。
状拘束治具（８）を配置して電磁成形を行うものとして
いるから、電磁成形時のリング状円板（２）の拡大方向
の変形が規制されて、円管（１）とリング状円板（２）
とが強く圧接されると共に、この圧接作用によりリング
状円板（２）の溝（４）…への円管（１）の周壁の一部
の突出が更に大きくかつ広く確保されるなどし、接合部
の強度を一段と強いものにすることができる。
【００３０】また、円管（１）の外周部に円管用形状拘
束治具（９）（９）を配置して電磁成形を行うものとし
ているから、リング状円板（２）から突出する円管部分
の不本意な拡管変形を規制しえて形状良好な接合品に接
合することができるなどの効果が発揮される。
束治具（９）（９）を配置して電磁成形を行うものとし
ているから、リング状円板（２）から突出する円管部分
の不本意な拡管変形を規制しえて形状良好な接合品に接
合することができるなどの効果が発揮される。
【００３１】因みに、円管（１）として、外径が３８ｍ
ｍ、肉厚が１．６ｍｍのＡ６０６１−Ｔ８材からなるも
のを用意すると共に、リング状円板（２）として、内径
が３８ｍｍ、外径が９０ｍｍ、高さが１０ｍｍで、溝
（４）…の幅が５ｍｍ、同溝（４）の深さが０．５ｍｍ
のＡ６０６１−Ｔ６材からなるものを用意し、これらを
組み合わせて電磁成形を行った。すると、リング状円板
（２）の軸線方向における抜け荷重は４２ＫＮ、また、
限界トルクは５７０Ｎ・ｍであった。
ｍ、肉厚が１．６ｍｍのＡ６０６１−Ｔ８材からなるも
のを用意すると共に、リング状円板（２）として、内径
が３８ｍｍ、外径が９０ｍｍ、高さが１０ｍｍで、溝
（４）…の幅が５ｍｍ、同溝（４）の深さが０．５ｍｍ
のＡ６０６１−Ｔ６材からなるものを用意し、これらを
組み合わせて電磁成形を行った。すると、リング状円板
（２）の軸線方向における抜け荷重は４２ＫＮ、また、
限界トルクは５７０Ｎ・ｍであった。
【００３２】比較例として、同寸法・材質で、溝（４）
…の省略された円管とリング状円板とを用意し、電磁成
形を行ったところ、抜け荷重は４２ＫＮ、限界トルクは
１００Ｎ・ｍであった。また、図９に示されるようにＴ
ＩＧ溶接を行ったところ、抜け荷重は２９ＫＮ、限界ト
ルクは５７０Ｎ・ｍであった。
…の省略された円管とリング状円板とを用意し、電磁成
形を行ったところ、抜け荷重は４２ＫＮ、限界トルクは
１００Ｎ・ｍであった。また、図９に示されるようにＴ
ＩＧ溶接を行ったところ、抜け荷重は２９ＫＮ、限界ト
ルクは５７０Ｎ・ｍであった。
【００３３】以上の比較試験により、溝（４）…と電磁
成形との組み合わせにより、特に限界トルクの非常に高
い接合部を形成しうることを確認しえた。
成形との組み合わせにより、特に限界トルクの非常に高
い接合部を形成しうることを確認しえた。
【００３４】図４に示される例は、リング状円板（２）
の内周面に設けられる、軸線方向に指向した溝（４）…
のそれぞれを、扇状断面に形成した例である。このよう
な実施例構成の採用により、電磁成形後の該溝（４）…
によるエッジ効果がより一層高いものになり、接合部強
度の向上に寄与することができる。
の内周面に設けられる、軸線方向に指向した溝（４）…
のそれぞれを、扇状断面に形成した例である。このよう
な実施例構成の採用により、電磁成形後の該溝（４）…
によるエッジ効果がより一層高いものになり、接合部強
度の向上に寄与することができる。
【００３５】図５に示される例は、リング状円板（２）
の内周面に設けられる、軸線方向指向した溝（４）…の
それぞれを、楕円形断面に形成した例であり、また、図
６に示される例は、リング状円板（２）の内周面に設け
られる、軸線方向指向した溝（４）…のそれぞれを、円
形断面に形成した例である。これらの構成の採用によ
り、両部材（１）（２）が接合部において密接され、隙
間腐食の発生をも抑制・排除した、耐食性に優れた接合
品を製作することができる。
の内周面に設けられる、軸線方向指向した溝（４）…の
それぞれを、楕円形断面に形成した例であり、また、図
６に示される例は、リング状円板（２）の内周面に設け
られる、軸線方向指向した溝（４）…のそれぞれを、円
形断面に形成した例である。これらの構成の採用によ
り、両部材（１）（２）が接合部において密接され、隙
間腐食の発生をも抑制・排除した、耐食性に優れた接合
品を製作することができる。
【００３６】図７に示される例は、リング状円板（２）
の中心孔（３）を楕円形に形成することにより、長径方
向の両端部を凹部（17）（17）とし、該凹部（17）（1
7）と円管（１）との間に塑性変形用の隙間（18）を形
成したものである。
の中心孔（３）を楕円形に形成することにより、長径方
向の両端部を凹部（17）（17）とし、該凹部（17）（1
7）と円管（１）との間に塑性変形用の隙間（18）を形
成したものである。
【００３７】図８に示される実施例は、リング状円板
（２）の内周面の軸線方向に延びる溝（４）…を形成
し、該溝（４）の深さを、その長さ方向中央位置におい
て浅く、両端側に向かうにしたがって深くしていくよう
に変化させた例である。このような実施例構成の採用に
より、接合強度を回転方向にも軸線方向にも非常に高い
ものにすることができる。
（２）の内周面の軸線方向に延びる溝（４）…を形成
し、該溝（４）の深さを、その長さ方向中央位置におい
て浅く、両端側に向かうにしたがって深くしていくよう
に変化させた例である。このような実施例構成の採用に
より、接合強度を回転方向にも軸線方向にも非常に高い
ものにすることができる。
【００３８】以上にこの発明の具体的実施例を説明した
が、本発明における第１部材の形状に特に制限はない
し、第２部材も第１部材の外周部に嵌合される環状部を
備えたものであればよい。また、溝（４）…等の凹凸
は、その個数に制限はないし、また、第１及び第２のい
ずれに設けられていてもよいし、両方に設けるようにし
てもよい。更に、電磁成形も、拡管成形によるものに限
られるものではなく、縮管成形によるものであってもよ
い。更に、本発明は、両部材を電磁成形により接合一体
化するものであることから、両部材の材質は、電磁成形
による塑性変形作用によって両部材が接合されるような
ものであればよく、従って、上記実施例のように第１及
び第２部材の両方をアルミニウム等の金属材によるもの
としてもよいし、あるいは、一方を塑性変形可能な金属
材、もう一方をセラミック、プラスチック等の部材によ
るものとしてもよい。
が、本発明における第１部材の形状に特に制限はない
し、第２部材も第１部材の外周部に嵌合される環状部を
備えたものであればよい。また、溝（４）…等の凹凸
は、その個数に制限はないし、また、第１及び第２のい
ずれに設けられていてもよいし、両方に設けるようにし
てもよい。更に、電磁成形も、拡管成形によるものに限
られるものではなく、縮管成形によるものであってもよ
い。更に、本発明は、両部材を電磁成形により接合一体
化するものであることから、両部材の材質は、電磁成形
による塑性変形作用によって両部材が接合されるような
ものであればよく、従って、上記実施例のように第１及
び第２部材の両方をアルミニウム等の金属材によるもの
としてもよいし、あるいは、一方を塑性変形可能な金属
材、もう一方をセラミック、プラスチック等の部材によ
るものとしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】上述の次第で、第１発明にかかる部材同
士の接合方法は、第１及び第２の部材同士の嵌合予定の
相対向する周面の少なくともいずれか一方に、嵌合状態
において両周面間に隙間を存在せしめる軸線方向に延び
る溝を設けたものとなすとともに、該溝の深さをその長
さ方向中央位置において浅く両端側に向かうにしたがっ
て深くしていくように変化させ、第２部材の環状部を第
１部材の外周部に嵌合せしめた状態で、かしめて前記隙
間を利用して塑性変形せしめることにより、溝と、他方
の部材の対向周面とを、周方向及び軸線方向において、
係合させるものとしているから、塑性変形による、溝と
他方の部材の対向周面との係合力により、両部材を耐ト
ルク性良く接合することができ、接合強度を回転方向に
も軸線方向にも非常に高いものにすることができる。
士の接合方法は、第１及び第２の部材同士の嵌合予定の
相対向する周面の少なくともいずれか一方に、嵌合状態
において両周面間に隙間を存在せしめる軸線方向に延び
る溝を設けたものとなすとともに、該溝の深さをその長
さ方向中央位置において浅く両端側に向かうにしたがっ
て深くしていくように変化させ、第２部材の環状部を第
１部材の外周部に嵌合せしめた状態で、かしめて前記隙
間を利用して塑性変形せしめることにより、溝と、他方
の部材の対向周面とを、周方向及び軸線方向において、
係合させるものとしているから、塑性変形による、溝と
他方の部材の対向周面との係合力により、両部材を耐ト
ルク性良く接合することができ、接合強度を回転方向に
も軸線方向にも非常に高いものにすることができる。
【００４０】しかも、このかしめを、電磁成形により行
うものとしているから、溝を介した上記の塑性変形の度
合いが、例えば機械的かしめによる場合などに比して、
非常に高いものになり、より一層耐トルク性高く両部材
を接合することができる。
うものとしているから、溝を介した上記の塑性変形の度
合いが、例えば機械的かしめによる場合などに比して、
非常に高いものになり、より一層耐トルク性高く両部材
を接合することができる。
【００４１】加えて、電磁成形によるかしめを行うもの
であるから、溶接による場合などに比べて、品質、コス
ト、生産性等の面でもこれら部材同士を有利に耐トルク
性良く接合することができる。
であるから、溶接による場合などに比べて、品質、コス
ト、生産性等の面でもこれら部材同士を有利に耐トルク
性良く接合することができる。
【００４２】また、上記第２発明にかかる部材同士の接
合方法は、第１部材の環状部と第２部材の環状部との嵌
合部の周壁を挾んで電磁成形用コイルとは反対の側に変
形規制用の形状拘束治具を配置し、該形状拘束治具にて
これと対向する嵌合部の周面を支持した状態で、電磁成
形を施すものとしているから、電磁成形による両環状部
対向面同士の圧接力、及び係合力を一段と高いものにし
えて、接合強度を非常に高いものにすることができる。
合方法は、第１部材の環状部と第２部材の環状部との嵌
合部の周壁を挾んで電磁成形用コイルとは反対の側に変
形規制用の形状拘束治具を配置し、該形状拘束治具にて
これと対向する嵌合部の周面を支持した状態で、電磁成
形を施すものとしているから、電磁成形による両環状部
対向面同士の圧接力、及び係合力を一段と高いものにし
えて、接合強度を非常に高いものにすることができる。
【図１】一例にかかる接合前の円管とリング状円板を示
すもので、図（イ）は分離状態の斜視図、図（ロ）は組
み合わせ状態の斜視図である。
すもので、図（イ）は分離状態の斜視図、図（ロ）は組
み合わせ状態の斜視図である。
【図２】接合作業に用いられる装置及び器具を両部材と
共に示すもので、図（ハ）は分離状態の斜視図、図
（ニ）は組み合わせ状態の縦断面図である。
共に示すもので、図（ハ）は分離状態の斜視図、図
（ニ）は組み合わせ状態の縦断面図である。
【図３】図（ホ）は円管とリング状円板とを組み合わせ
た状態の横断面図、図（ヘ）は電磁成形後の横断面図で
ある。
た状態の横断面図、図（ヘ）は電磁成形後の横断面図で
ある。
【図４】他の例を示すもので、図（イ）は円管とリング
状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）は電
磁成形後の横断面図である。
状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）は電
磁成形後の横断面図である。
【図５】更に他の例を示すもので、図（イ）は円管とリ
ング状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）
は電磁成形後の横断面図である。
ング状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）
は電磁成形後の横断面図である。
【図６】更に他の例を示すもので、図（イ）は円管とリ
ング状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）
は電磁成形後の横断面図である。
ング状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）
は電磁成形後の横断面図である。
【図７】更に他の例を示すもので、図（イ）は円管とリ
ング状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）
は電磁成形後の横断面図である。
ング状円板とを組み合わせた状態の横断面図、図（ロ）
は電磁成形後の横断面図である。
【図８】実施例を示すもので、図（イ）はリング状部材
の斜視図、図（ロ）は円管とリング状円板とを組み合わ
せた状態の縦断面図、図（ハ）は電磁成形後の縦断面
図、図（ニ）は図（ハ）のＩＸ−ＩＸ断面図である。
の斜視図、図（ロ）は円管とリング状円板とを組み合わ
せた状態の縦断面図、図（ハ）は電磁成形後の縦断面
図、図（ニ）は図（ハ）のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図９】従来例を示すもので、図（イ）は部材同士の嵌
合工程を示す斜視図、図（ロ）は溶接工程を示す縦断面
図である。
合工程を示す斜視図、図（ロ）は溶接工程を示す縦断面
図である。
１…円管（第１部材）
２…リング状円板（第２部材、環状部）
４…溝
５…隙間
７…電磁成形装置
１１…成形用コイル
８…形状拘束治具
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 風間 仁
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(72)発明者 小久保 貞男
堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ
ウム株式会社内
(72)発明者 榎本 正敏
堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ
ウム株式会社内
(56)参考文献 特開 昭55−149732（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−71537（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−42140（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−147132（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−23442（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21D 39/08
B21D 26/14
B21D 39/04
Claims (2)
- 【請求項１】 第１部材と、該第１部材の外周部に嵌合
される環状部を備えた第２部材とを用意し、 これら第１及び第２の部材同士の嵌合予定の相対向する
周面の少なくともいずれか一方に、嵌合状態において両
周面間に隙間を存在せしめる軸線方向に延びる溝を設け
たものとなすとともに、該溝の深さをその長さ方向中央
位置において浅く両端側に向かうにしたがって深くして
いくように変化させ、 第２部材の環状部を第１部材の外周部に嵌合せしめた状
態で、該嵌合部に電磁成形を施し、前記隙間を利用して
塑性変形せしめることにより、前記溝と他方の部材の対
向周面とを、周方向及び軸線方向において、係合させる
ことを特徴とする部材同士の接合方法。 - 【請求項２】 環状部を有する第１部材と、該第１部材
の環状部の外周部に嵌合される環状部を備えた第２部材
とを用意し、 これら第１及び第２の部材の環状部の相対向する周面の
少なくともいずれか一方に、嵌合状態において両周面間
に隙間を存在せしめる軸線方向に延びる溝を設けたもの
となすとともに、該溝の深さをその長さ方向中央位置に
おいて浅く両端側に向かうにしたがって深くしていくよ
うに変化させ、 第２部材の環状部を第１部材の環状部の外周部に嵌合せ
しめ、この嵌合部の外周側と内周側とのいずれか一方に
電磁成形用コイルを配置すると共に、他方に変形規制用
の形状拘束治具を配置し、該形状拘束治具にてこれと対
向する嵌合部の周面を支持した状態で、電磁成形を施し
て前記隙間を利用して塑性変形せしめることにより、前
記溝と他方の部材の環状部の対向周面とを係合させる部
材同士の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26243193A JP3391520B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 部材同士の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26243193A JP3391520B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 部材同士の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116751A JPH07116751A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3391520B2 true JP3391520B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17375697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26243193A Expired - Fee Related JP3391520B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 部材同士の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391520B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110719820A (zh) * | 2017-07-06 | 2020-01-21 | 株式会社神户制钢所 | 带台阶管构件及带台阶管构件的制造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2000507159A (ja) * | 1995-12-20 | 2000-06-13 | パルサー・ウェルディング・リミテッド | 金属対象物の電磁気的一体化または結合 |
| FR2822104B1 (fr) | 2001-03-15 | 2003-06-13 | Vallourec Vitry | Fixation perfectionnee d'une traverse et de bras, notamment dabs un essieu semi-rigide |
| KR100427370B1 (ko) * | 2001-11-29 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 전자기 성형을 이용한 결합장치 |
| US7658421B2 (en) | 2004-04-27 | 2010-02-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Axial member with flange, connection member and production methods thereof |
| JP4664103B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2011-04-06 | 昭和電工株式会社 | ステアリングサポートビーム及びその製造方法 |
| JP2006264444A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Showa Denko Kk | ステアリングサポートビーム及びその製造方法 |
| JP2006306248A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Showa Denko Kk | ステアリングサポートビーム及びその製造方法 |
| JP2007222877A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Showa Denko Kk | 中空部材同士の接合構造体 |
| JP5399663B2 (ja) * | 2008-08-26 | 2014-01-29 | 昭和電工株式会社 | パイプと被接合部材との接合方法 |
| JP2013053700A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Ihara Science Corp | 管継手およびその製造方法 |
| CN103978086A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-13 | 湘潭大学 | 一种采用电磁预变成形技术加工波纹状管件的工艺 |
| KR101655029B1 (ko) * | 2015-05-20 | 2016-09-06 | 주식회사다스 | 중공형 봉상물과 플레이트형 링크 브라켓트의 결합 방법 및 이를 위한 프레스 장치 |
| CN105798102B (zh) * | 2016-04-29 | 2018-06-26 | 苏州大学 | 管坯起皱装置 |
| CN106694681B (zh) * | 2017-03-06 | 2019-03-05 | 华中科技大学 | 一种金属管件的电磁成形装置及方法 |
| JP2019010671A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | かしめ固定部材及びかしめ固定部材の製造方法 |
| JP7107739B2 (ja) * | 2017-07-24 | 2022-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 被固定部材付パイプの製造方法 |
| JP6954852B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2021-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 鋳造部品付パイプの製造方法 |
| FR3088899B1 (fr) * | 2018-11-26 | 2022-03-18 | Zodiac Seats France | Procede d'assemblage entre une poutre et un element structurel d'un siege d'avion |
| CN113664360B (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-08 | 湖南大学 | 一种用于双层圆管的磁脉冲连接装置、方法及电涡流阻尼器 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26243193A patent/JP3391520B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110719820A (zh) * | 2017-07-06 | 2020-01-21 | 株式会社神户制钢所 | 带台阶管构件及带台阶管构件的制造方法 |
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|---|---|
| JPH07116751A (ja) | 1995-05-09 |
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