JP3897225B2 - Caulking method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1部材の端部を第2部材の一表面に当接させた状態でかしめ締結することにより、両部材を一体的に結合するかしめ結合方法に関する。本発明のかしめ結合方法は、例えば車両用オートマチック部品のドラムやハブをシャフトにかしめ締結する場合に好適に利用することができる。
【0002】
【従来の技術】
自動車用オートマチック部品としてのドラムやハブは、シャフトに対して一体的に結合されている。かかるドラムやハブとシャフトとの結合には、電子ビーム溶接やレーザ溶接等が利用されている。
【0003】
一方、特開昭62−13825号公報や特開昭62−13826号公報には、ギア部とドラム部とをかしめ締結により一体的に結合したドラム付きクラッチギアが開示されている。
【0004】
特開昭62−13825号公報に開示されたドラム付きクラッチギアは、図8に示すように、平歯又はヘリカル歯よりなる歯部80aが外周面に設けられるとともに軸方向に延びる所定深さで環状の結合溝81が一端側の厚肉部82端面に設けられた略円筒状のギア部80と、噛合い凹凸部83aが一端開口縁に設けられるとともに該結合溝81と嵌合可能な結合用円筒部84が他端に設けられたドラム部83とからなる。
【0005】
そして、ギア部80の結合溝81内にドラム部83の結合用円筒部84を圧入した後、厚肉部82の内周側端縁82aを結合用円筒部84の傾斜内周縁84aにプレス等によりかしめるか、又はレーザ溶接することにより、ギア部80とドラム部83とが一体的に結合されている。なお、ギア部80側の結合溝81及びドラム部83側の結合用円筒部84の少なくとも一方の周面にセレーション部85が設けられており、これによりねじりトルクに対する結合強度を向上させている。
【0006】
また、特開昭62−13826号公報に開示されたドラム付きクラッチギアは、図9に示すように、平歯又はヘリカル歯よりなる歯部90aが外周面に設けられるとともに外周側の結合面91a及び内周側の位置決めリング部91bが一端側の厚肉部92端面に設けられた略円筒状のギア部90と、噛合い凹凸部93aが一端開口縁に設けられるとともに該位置決めリング部91bと嵌合可能な嵌合穴94a及び該結合面91aと当接する当接面94bを有する結合用フランジ部94が他端に設けられたドラム部93とからなる。また、ギア部90の結合面91a及びドラム部93の当接面94bには互いに係合可能なセレーション部がそれぞれ設けられている。
【0007】
そして、ギア部90の位置決めリング部91bとドラム部93の嵌合穴94aとを嵌合するとともにセレーション部を係合させつつギア部90の結合面91aとドラム部93の当接面94bとを当接した後、位置決めリング部91bの先端をプレス等によりかしめるか、又は位置決めリング91bとこれに嵌合する結合用フランジ部94とをレーザ溶接することにより、ギア部90とドラム部93とが一体的に結合されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、電子ビーム溶接やレーザ溶接を利用して2つの部材を結合する場合、電子ビームやレーザを発生させるべく、特殊な溶接装置の使用や多大な電力消費が必要となり、コスト高となる。
【0009】
一方、かしめ締結を利用して2つの部材を結合する場合は、プレス機械等の使用のみで足りるため、接合に要するコストの面では有利となる。しかし、前記公報の技術にみられるように、両部材の結合位置を定める特殊形状の位置決め部を予め両部材に設けておく必要があり、結合構造が複雑となり、部材の加工コストが大きくなる。
【0010】
具体的には、特開平62−13825号公報のドラム付きクラッチギアでは、ギア部80とドラム部83との軸方向における結合位置を定めるべく、所定深さの結合溝81及び所定長さの結合用円筒部84を予め設けておく必要がある。また、特開平62−13826−号公報のドラム付きクラッチギアでは、ギア部90とドラム部93との軸方向における結合位置を定めるべく、結合面91aをギア部90に予め設けておく必要がある。
【0011】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、圧入及びかしめ加工を利用して2つの部材をかしめ結合する方法において、圧入の進退方向における結合位置を定めるための位置決め部を予め設けることを不要として、結合構造の簡素化により部材の加工コストを低減させるのに有利となるかしめ結合方法を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のかしめ結合方法は、第1部材の端部を第2部材の一表面に当接させた状態で両部材を一体的に結合するかしめ結合方法であって、
上記端部を上記第2部材に食い込ませながら上記一表面の一端から押し込んで圧入し、該端部で押し流される該第2部材の材料流動により該端部の圧入進行側における該一表面に、該一表面から所定の長さ及び厚さで突出する棚部を形成する圧入工程と、
上記端部の圧入後退側における上記一表面にかしめ加工を施してかしめ加工部を形成するかしめ加工工程とを順に実施し、
上記一表面に当接された上記端部を該一表面にそれぞれ形成された上記棚部及び上記かしめ加工部間で上記圧入の進退方向に挟持することを特徴とするものである。
【0013】
好適な態様において、前記第2部材は円筒部を有するとともに前記第1部材は該円筒部の内径よりも若干大きな外径をもつ外周縁端部を有し、該第2部材の前記一表面に相当する該円筒部の内周面に当接された該第1部材の前記端部に相当する該円周端縁部を、該内周面にそれぞれ形成された前記棚部及び前記かしめ加工部間で前記圧入の進退方向に挟持する。
好適な態様において、前記圧入工程及び前記かしめ加工工程は、前記円筒部の外周面を型内周面で拘束しながら行う。
【0014】
好適な態様において、前記第1部材の前記端部の端面には、谷部及び山部がそれぞれ前記圧入の進退方向に延在する凹凸係合部が予め設けられており、前記圧入工程により、前記第2部材の前記一表面に該凹凸係合部と係合する凹凸被係合部が形成される。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明のかしめ結合方法は、第1部材の端部を第2部材の一表面に当接させた状態で両部材を一体的に結合するもので、圧入工程と、これの後に実施するかしめ加工工程とからなる。
【0016】
上記圧入工程では、上記第1部材の端部を上記第2部材に食い込ませながら該第2部材の一表面の一端から押し込んで圧入し、該端部で押し流される該第2部材の材料流動により該端部の圧入進行側における該一表面に、該一表面から所定の長さ及び厚さで突出する棚部を形成する。
【0017】
上記かしめ加工工程では、上記第1部材の端部の圧入後退側における上記第2部材の一表面にかしめ加工を施してかしめ加工部を形成する。
【0018】
こうして圧入工程により第2部材の一表面に形成された棚部と、圧入工程後のかしめ加工工程により該一表面に形成されたかしめ加工部との間で、該一表面に当接する第1部材の端部を圧入の進退方向に挟持することにより、この圧入の進退方向における両部材間の位置決め精度や結合強度を確保することができる。
【0019】
そして、本発明のかしめ結合方法では、上記棚部が圧入工程時に形成されることから、位置決め精度や結合強度を確保するための位置決め部や結合部(前述した従来例における結合溝81、結合用円筒部84、結合面91aやこれらに設けられたセレーション部)等を予め設けておく必要がなく、しかも結合構造も簡素となる。したがって、部材の加工コストを低減させることが可能となる。
【0020】
上記第1部材及び上記第2部材の形状は特に限定されない。例えば、角材、板材や長尺材等とすることができる。
【0021】
好適には、第2部材は円筒部を有するとともに、第1部材は該円筒部の内径よりも若干大きな外径をもつ外周縁端部を有する形状とすることができる。こうすることで、第2部材の前記一表面に相当する該円筒部の内周面に当接された第1部材の前記端部に相当する該円周端縁部を、該内周面にそれぞれ形成された前記棚部及び前記かしめ加工部間で前記圧入の進退方向に挟持することができる。したがって、第2部材の円筒部に対して第1部材の外周縁端部を一体的に結合させることができ、両部材間の軸方向(圧入の進退方向)における相対移動を上記棚部及びかしめ加工部で確実に規制することが可能となる。
このとき、圧入工程及びかしめ加工工程は、前記円筒部の外周面を型内周面で拘束しながら行うことが好ましい。これにより、圧入工程及びかしめ加工工程における円筒部の変形を防止することができる。
【0022】
また、本発明のかしめ結合方法において、圧入の進退方向における結合強度のみならず、圧入の進退方向に直交する方向における結合強度をも高めるべく、前記第1部材の前記端部の端面に、谷部及び山部がそれぞれ前記圧入の進退方向に延在する凹凸係合部を予め設けておくことが好ましい。こうすることで、前記圧入工程により、該凹凸係合部と対応して係合された凹凸被係合部を前記第2部材の前記一表面に形成することができる。
【0023】
すなわち、第1部材の端面に予め設けられた凹凸係合部を第2部材に食い込ませながら一表面の一端から押し込んで圧入することにより、該凹凸係合部のうち山部が第2部材に食い込むことにより該一表面に谷部が形成されるとともに該凹凸係合部の谷部に相当する部分に山部が形成されることから、第1部材の該凹凸係合部に対応する凹凸被係合部を第2部材の一表面に形成することができる。このとき、第1部材の端部の圧入進行側における第2部材の一表面に形成される前記棚部は、第1部材の凹凸係合部のうち山部で押し流された第2部材の材料流動により形成されることから、凹凸係合部の山部に相当する部分に形成されることになる。
【0024】
このように、第1部材の端部の端面に凹凸係合部を予め設けておくことにより、圧入工程時に、該凹凸係合部と対応して係合された凹凸被係合部を前記棚部とともに第2部材の一表面に形成することができる。したがって、第1部材の凹凸係合部及び第2部材の凹凸被係合部間の凹凸係合により、圧入の進退方向に直交する方向における結合強度を高めることができ、該直交方向における第1部材及び第2部材間の相対移動を確実に規制することが可能となる。このとき、上述したように第2部材が円筒部を有するとともに第1部材が該円筒部の内径よりも若干大きな外径を有する外周縁端部を有するものであれば、両部材間の軸方向(圧入の進退方向)における相対移動を上記棚部及びかしめ加工部で確実に規制するとともに、両部材間の相対回転を上記凹凸係合部及び凹凸被係合部で確実に規制することが可能となる。
【0025】
また、第1部材の端部に予め設けておく凹凸係合部は、プレス又は切削加工により山部(歯丈)の高いものとしておくことにより、両部材間の相対回転をより確実に規制することが可能となる。具体的には、この凹凸係合部における山部(歯丈)の高さは、0.9〜1.5mm程度とすることが好ましい。
【0026】
ここに、本発明のかしめ結合方法では、第1部材の硬度を第2部材の硬度よりも高いものとする。第1部材の硬度が第2部材の硬度よりも低いと、前記圧入工程時に、第2部材の一表面に前記棚部及ぶ前記凹凸被係合部を形成することができないからである。具体的には、ビッカース硬さで、第1部材の硬度を450Hv程度以上とするとともに第2部材の硬度を80〜150Hv程度とし、かつ、第1部材の硬度を第2部材の硬度の3倍以上高くすることが好ましい。
【0027】
また、前記棚部の大きさは、圧入代(第1部材の端部と第2部材の一表面の一端との重なり幅)及び圧入長(圧入により第1部材が押し込まれる長さ)によって適宜設定可能であり、該棚部とかしめ加工部とで第1部材の端部を挟持することにより、圧入方向における結合力を適切に確保しうるように該棚部の大きさを設定することができる。具体的には、該棚部は、第2部材の一表面から突出して第1部材の端部と重なる部分の長さが1.0〜3.0mm程度となり、圧入方向における厚さが0.2〜0.6mm程度となるような大きさとすることができる。
【0028】
前記かしめ加工部の大きさも、上記棚部と該かしめ加工部とで第1部材の端部を挟持することにより、圧入方向における結合力を適切に確保しうるように設定することができる。具体的には、該かしめ加工部は、第2部材の一表面から突出して第1部材の端部と重なる部分の長さが0.8〜1.2mm程度となり、圧入方向における厚さが0.5〜1.5mm程度となるような大きさとすることができる。
【0029】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0030】
本実施例は、自動車用オートマチック部品としてのハブ及びシャフトの結合に本発明を適用したものであり、図1に結合後の状態を示すように、シャフト1とハブ2とが一体的に結合されている。
【0031】
シャフト1は、軸直角断面形状が円形のパイプ状をなし、一端から遠心方向に水平に延出する鍔部11を一体に有している。このシャフト1は、請求項1乃至4に記載された発明に係る第1部材を構成し、鍔部11の外周縁端部11aが請求項1乃至4に記載された発明に係る端部又は外周縁端部を構成する。なお、鍔部11の下面には、ハブ2の後述する内側円筒部23の内周面に棚部24を成形するための環状の逃げ凹部11bが形成されている(図2参照)。
【0032】
ハブ2は、外側円筒部21と、この外側円筒部21の下端から求心方向に一体に略水平に延出する水平フランジ部22と、この水平フランジ部22の求心側端縁から垂直に上方に向かって一体に延出する内側円筒部23とから構成されている。このハブ2は、請求項1乃至4に記載された発明に係る第2部材を構成し、内側円筒部23が請求項2に記載された発明に係る円筒部を構成するとともに該内側円筒部23の内周面が請求項1乃至4に記載された発明に係る一表面を構成する。なお、外側円筒部21及び内側円筒部23は同軸をなし、外側円筒部21の方が内側円筒部23よりも軸方向長さが長くされている。
【0033】
ここに、上記シャフト1の鍔部11の外周縁端部11aは、ハブ2の内側円筒部23の内径よりも若干大きな外径を有し、シャフト1の外周縁端部11aがハブ2の内側円筒部23に圧入されている。
【0034】
また、図2に示すように、シャフト1の外周縁端部11aの下側(後述する圧入進行側)における内側円筒部23の内周面には棚部24が後述する圧入工程時に形成されるとともに、該外周縁端部11aの上側(後述する圧入後退側)における内側円筒部23の該内周面にはかしめ加工部25が後述するかしめ加工工程時に形成されており、該棚部24及び該かしめ加工部25間で該外周縁端部11aが軸方向に挟持されている。
【0035】
さらに、シャフト1の外周縁端部11aの外周端面には、谷部及び山部がそれぞれ軸方向(後述する圧入工程における圧入の進退方向)に延在するセレーション部としての凹凸係合部12が予め設けられており、また、ハブ2の内側円筒部23の内周面には、山部及び谷部がそれぞれ軸方向に延在し、上記シャフト1の凹凸係合部12と対応して係合された凹凸被係合部26が形成されている(図6参照)。シャフト1の外周縁端部11aに予め設けられた凹凸係合部12は、後述するようにプレス加工によるもので、凹凸係合部12における山部(歯丈)の高さは高トルクに対応すべく1.2mmとされている。
【0036】
なお、上記シャフト1はビッカース硬さがHv800程度であるSCM420H(浸炭処理されたクロムモリブデン鋼)よりなり、上記ハブ2はビッカース硬さがHv100程度であるSPHD(熱間圧延鋼板)よりなる。また、上記棚部24は、内側円筒部23の内周面から突出して外周縁端部11aと重なる部分の長さが2.0mmであり、軸方向における厚さが0.4mmである。さらに、上記かしめ加工部25は、内側円筒部23の内周面から突出して外周縁端部11aと重なる部分の長さが1.0mmであり、軸方向における厚さが1.0mmである。
【0037】
以下、本実施例におけるかしめ結合方法を説明する。
【0038】
(セレーション成形工程)
まず、パイプ状素材からプレス加工等により一端に鍔部11を有するシャフト1を所定形状に成形した後、図3に示すようにシャフト1をダイス31のダイス穴31a内にセットした。このダイス31のダイス穴31aの内周面にはセレーションとしての凹凸係合部12を成形するための歯部31bが下方部に形成されている。なお、ダイス31のダイス穴31aの内径は、シャフト1の外周縁端部11aの外径と略同一とされている。
【0039】
そして、シャフト1の孔内に嵌合される中央凸部32aと、シャフト1の鍔部11に当接される環状当接面32bとを有する第1パンチ32でシャフト1をダイス穴31a内に押し込んで、ダイス31の歯部31bで外周縁端部11aの外周端面に凹凸係合部12を成形した。
【0040】
(圧入工程)
次に、板状素材からプレス加工等により外側円筒部21、水平フランジ部22及び内側円筒部23を一体に有するハブ2を所定形状に成形した後、図4に示すように、中心孔33aを有する下型33上にハブ2をセットするとともに、このハブ2上にリング型34をセットした。これにより、下型33及びリング型34でハブ2の水平フランジ部22を挟持するとともに、リング型34の内周面でハブ2の内側円筒部23の外周面を拘束した。なお、リング型34で内側円筒部23を拘束するのは、圧入工程時及びかしめ加工工程時における内側円筒部23の変形を防止するためである。
【0041】
そして、下型33の中心孔33a内にシャフト1をセットした。このとき、ハブ2の内側円筒部23はシャフト1の外周縁端部11aの外径よりも小さな内径となるように予め切削加工されていることから、シャフト1の外周縁端部11aは内側円筒部23の内周側上端面上に置かれる(図4の状態)。
【0042】
そして、第2パンチ35でシャフト1を上方から押し込んで、ハブ2の内側円筒部23内にシャフト1の外周縁端部11aを圧入した。なお、第2パンチ35は、パンチ部における外径が内側円筒部23の内径よりも若干小さくされており、圧入工程終了時には、第2パンチ35のパンチ部が内側円筒部23内に挿入する。
【0043】
これにより、シャフト1の外周縁端部11aが内側円筒部23に食い込みながら該内側円筒部23の内周面の上端から押し込まれて圧入されるため、図5に示すように、該外周縁端部11aで押し流される内側円筒部23の材料流動により該外周円端部11aの圧入進行側(図5の矢印P側)における該内側円筒部23の内周面に棚部24が形成された。なお、圧入工程終了時には、シャフト1の鍔部11の下面は下型33の上面に当接しており、この下面に形成された逃げ凹部11b内に棚部24が形成される。
【0044】
また、外周縁端部11aの外周端面にはセレーション部としての凹凸係合部12が予め形成されていることから、この凹凸係合部12が内側円筒部23に食い込みながら該内側円筒部23の内周面の上端から押し込まれて圧入されるため、図6に示すように、シャフト1の凹凸係合部12に対応して係合された凹凸被係合部26が該内側円筒部23の内周面に形成された。
【0045】
(かしめ加工工程)
最後に、図7に示すように、かしめ加工部25を成形するための環状凸部36aを下面の外周端部に有する第3パンチ36で、内側円筒部23の内周側上端面を押圧して押し潰した。これにより、シャフト1の外周縁端部11aの圧入後退側における内側円筒部23の内周面にかしめ加工を施してかしめ加工部25を形成した。
【0046】
こうして、シャフト1とハブ2とは、シャフト1の外周縁端部11aがハブ2の内側円筒部23に圧入されるとともに、該外周縁端部11aが内側円筒部23の内周面に形成された棚部24及びかしめ加工部25間で軸方向に挟持されることにより、軸方向における相対移動が確実に規制されている。また、シャフト1とハブ2とは、シャフト1の外周縁端部11aがハブ2の内側円筒部23に圧入されるとともに、外周縁端部11aの凹凸係合部12と内側円筒部23の凹凸被係合部26とが係合されることにより、相対回転も確実に規制されている。したがって、このシャフト1及びハブ2の結合は、軸方向及び回転方向の荷重に十分耐えうるものとなる。
【0047】
また、本実施例のかしめ結合方法では、ハブ2に対してシャフト1を圧入すると同時に、両者間の軸方向における位置決め精度及び結合強度を確保するための棚部24と、両者間の回転方向における結合強度を確保するための凹凸被係合部26とを成形することができるため、位置決め精度や結合強度を確保するための位置決め部や結合部等を予め設けておく必要がなく、しかも結合構造も簡素となる。したがって、部材の加工コストを低減させることが可能となる。
【0048】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のかしめ結合方法は、圧入及びかしめ加工を利用して2つの部材をかしめ結合する際に、圧入の進退方向における結合位置を定めるための位置決め部を予め設けることが不要となり、しかも結合構造も簡素となるため、部材の加工コストを低減させるのに有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施例に係り、シャフトとハブとを結合した状態を示す断面図である。
【図2】 本実施例に係り、シャフトとハブとの結合構造を示す要部断面図である。
【図3】 本実施例のかしめ結合方法に係り、セレーション加工する様子を示す断面図である。
【図4】 本実施例のかしめ結合方法に係り、圧入工程を説明する断面図である。
【図5】 上記圧入工程により、棚部が成形された後の状態を示す要部断面図である。
【図6】 上記圧入工程により、凹凸被係合部が形成された後の状態を示す要部平面図である。
【図7】 本実施例のかしめ結合方法に係り、かしめ加工工程を説明する断面図である。
【図8】 従来例に係り、2つの部材の結合構造を示す断面図である。
【図9】 その他の従来例に係り、2つの部材の結合構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1…シャフト(第1部材) 2…ハブ(第2部材)
11a…外周縁端部(端部) 12…凹凸係合部
23…内側円筒部(円筒部) 24…棚部
25…かしめ加工部 26…凹凸被係合部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a caulking coupling method in which both members are integrally coupled by caulking and fastening in a state where an end portion of a first member is in contact with one surface of a second member. The caulking and coupling method of the present invention can be suitably used, for example, when caulking and fastening a drum or hub of an automatic part for a vehicle to a shaft.
[0002]
[Prior art]
A drum or a hub as an automatic part for an automobile is integrally connected to a shaft. Electron beam welding, laser welding, or the like is used for coupling the drum or hub to the shaft.
[0003]
On the other hand, JP-A-62-13825 and JP-A-62-13826 disclose a clutch gear with a drum in which a gear part and a drum part are integrally coupled by caulking and fastening.
[0004]
As shown in FIG. 8, the clutch gear with a drum disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-13825 is provided with a
[0005]
After the coupling
[0006]
Further, as shown in FIG. 9, the clutch gear with a drum disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-13826 is provided with a
[0007]
Then, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when two members are joined using electron beam welding or laser welding, use of a special welding apparatus and a great amount of power consumption are required to generate the electron beam and laser, resulting in high costs.
[0009]
On the other hand, when two members are joined using caulking, it is only necessary to use a press machine or the like, which is advantageous in terms of cost required for joining. However, as seen in the technique of the above-mentioned publication, it is necessary to provide both members with a special-shaped positioning portion that determines the coupling position of both members in advance, which makes the coupling structure complicated and increases the processing cost of the members.
[0010]
Specifically, in the clutch gear with a drum disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-13825, a
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a method of caulking and joining two members using press-fitting and caulking, a positioning portion for determining a joining position in the forward / backward direction of press-fitting is provided in advance. It is a technical problem to be solved to provide a caulking joining method that is advantageous for reducing the processing cost of members by simplifying the joining structure as unnecessary.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The caulking coupling method of the present invention that solves the above problem is a caulking coupling method in which both members are integrally coupled in a state where the end of the first member is in contact with one surface of the second member,
While pushing the end portion into the second member while being pushed in from one end of the one surface, the material flow of the second member swept away by the end portion causes the one surface on the press-fitting progress side of the end portion to the one surface . A press-fitting step of forming a shelf protruding at a predetermined length and thickness from the one surface ;
A caulking process step for forming a caulking part by performing caulking process on the one surface on the press-fitting and retracting side of the end part in order,
The end portion in contact with the one surface is sandwiched between the shelf portion and the caulking portion respectively formed on the one surface in the forward / backward direction of the press-fitting.
[0013]
In a preferred aspect, the second member has a cylindrical portion, and the first member has an outer peripheral edge portion having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the cylindrical portion, and is formed on the one surface of the second member. The shelf portion and the caulking portion formed on the inner peripheral surface of the circumferential end edge portion corresponding to the end portion of the first member that is in contact with the inner peripheral surface of the corresponding cylindrical portion. It is clamped in the forward and backward direction of the press-fitting.
In a preferred aspect, the press-fitting step and the caulking step are performed while restraining the outer peripheral surface of the cylindrical portion with the inner peripheral surface of the mold.
[0014]
In a preferred aspect, the end surface of the end portion of the first member is provided with a concave and convex engaging portion in which a trough portion and a mountain portion each extend in the advance and retreat direction of the press-fitting, and by the press-fitting step, An uneven engagement portion that engages with the uneven engagement portion is formed on the one surface of the second member.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the caulking and coupling method of the present invention, both members are integrally coupled in a state where the end of the first member is in contact with one surface of the second member. The press-fitting step and the caulking process performed after this are performed. Process.
[0016]
In the press-fitting step, the end of the first member is pushed in from one end of one surface of the second member while the end of the first member is biting into the second member, and the material flow of the second member that is pushed away at the end A shelf that protrudes from the one surface with a predetermined length and thickness is formed on the one surface on the press-fitting progress side of the end.
[0017]
In the caulking process, caulking is performed on one surface of the second member on the press-fitting and retracting side of the end of the first member to form a caulking part.
[0018]
The first member that comes into contact with the one surface between the shelf portion formed on the one surface of the second member by the press-fitting step and the caulking portion formed on the one surface by the caulking step after the press-fitting step. By sandwiching the end portion in the forward / backward direction of press-fitting, it is possible to ensure positioning accuracy and coupling strength between the two members in the forward / backward direction of press-fitting.
[0019]
In the caulking and coupling method of the present invention, the shelf is formed during the press-fitting process, so that the positioning portion and the coupling portion (the
[0020]
The shapes of the first member and the second member are not particularly limited. For example, it can be a square, a plate, a long material, or the like.
[0021]
Preferably, the second member has a cylindrical portion, and the first member may have a shape having an outer peripheral edge portion having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the cylindrical portion. In this way, the circumferential edge corresponding to the end of the first member that is in contact with the inner circumferential surface of the cylindrical portion corresponding to the one surface of the second member is formed on the inner circumferential surface. It can be clamped in the forward / backward direction of the press-fitting between the shelf part and the caulking part formed respectively. Therefore, the outer peripheral edge of the first member can be integrally coupled to the cylindrical portion of the second member, and relative movement between the two members in the axial direction (advancing and retracting direction of press-fitting) can be performed. It is possible to reliably regulate at the processing part.
At this time, it is preferable to perform the press-fitting process and the caulking process while restraining the outer peripheral surface of the cylindrical portion with the inner peripheral surface of the mold. Thereby, a deformation | transformation of the cylindrical part in a press-fit process and a caulking process can be prevented.
[0022]
Further, in the caulking coupling method of the present invention, in order to increase not only the coupling strength in the forward / backward direction of the press-fitting but also the coupling strength in the direction orthogonal to the forward / backward direction of the press-fitting, a trough is formed on the end surface of the end portion of the first member. It is preferable to provide in advance a concavo-convex engaging portion in which the portion and the mountain portion extend in the advance and retreat direction of the press-fitting. By doing so, it is possible to form, on the one surface of the second member, the concave and convex engaged portion that is engaged with the concave and convex engaging portion by the press-fitting step.
[0023]
That is, by pressing and pressing from one end of one surface while the concave and convex engaging portion provided in advance on the end surface of the first member is biting into the second member, the peak portion of the concave and convex engaging portion is applied to the second member. By biting in, a trough is formed on the one surface and a crest is formed at a portion corresponding to the trough of the concave and convex engaging portion, so that the concave and convex covering corresponding to the concave and convex engaging portion of the first member is formed. The engaging portion can be formed on one surface of the second member. At this time, the shelf formed on one surface of the second member on the press-fitting progress side of the end of the first member is a material of the second member that has been swept away by the peak portion of the concave and convex engaging portions of the first member. Since it is formed by flow, it is formed at a portion corresponding to the peak portion of the concave-convex engaging portion.
[0024]
In this way, by providing the uneven engagement portion in advance on the end surface of the end portion of the first member, the uneven engagement portion engaged corresponding to the uneven engagement portion during the press-fitting process is placed on the shelf. It can form on one surface of a 2nd member with a part. Therefore, the coupling strength in the direction perpendicular to the forward and backward direction of press-fitting can be increased by the concave-convex engagement between the concave-convex engaging portion of the first member and the concave-convex engaged portion of the second member. It is possible to reliably regulate the relative movement between the member and the second member. At this time, if the second member has a cylindrical portion and the first member has an outer peripheral edge portion having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the cylindrical portion as described above, the axial direction between the two members The relative movement in the press-fitting advance / retreat direction can be reliably restricted by the shelf and the caulking portion, and the relative rotation between both members can be reliably restricted by the uneven engagement portion and the uneven engagement portion. It becomes.
[0025]
Moreover, the uneven | corrugated engaging part previously provided in the edge part of a 1st member makes a peak part (tooth height) high by a press or cutting, and controls relative rotation between both members more reliably. It becomes possible. Specifically, it is preferable that the height of the crest (tooth height) in the concavo-convex engaging portion is about 0.9 to 1.5 mm.
[0026]
Here, in the caulking and coupling method of the present invention, the hardness of the first member is higher than the hardness of the second member. This is because, when the hardness of the first member is lower than the hardness of the second member, the concave and convex engaged portion extending over the shelf portion cannot be formed on one surface of the second member during the press-fitting process. Specifically, in terms of Vickers hardness, the hardness of the first member is about 450 Hv or more, the hardness of the second member is about 80 to 150 Hv, and the hardness of the first member is three times the hardness of the second member. It is preferable to make it higher.
[0027]
In addition, the size of the shelf is appropriately determined depending on the press-fitting allowance (the overlapping width between the end of the first member and one end of one surface of the second member) and the press-fitting length (the length by which the first member is pushed in by press-fitting). It is possible to set the size of the shelf so that the coupling force in the press-fitting direction can be appropriately secured by sandwiching the end of the first member between the shelf and the caulking portion. it can. Specifically, the shelf has a length of about 1.0 to 3.0 mm that protrudes from one surface of the second member and overlaps with the end of the first member, and the thickness in the press-fitting direction is 0.00. The size can be about 2 to 0.6 mm.
[0028]
The size of the caulking portion can also be set so that the coupling force in the press-fitting direction can be appropriately ensured by sandwiching the end portion of the first member between the shelf portion and the caulking portion. Specifically, the caulking portion has a length of about 0.8 to 1.2 mm protruding from one surface of the second member and overlapping the end of the first member, and the thickness in the press-fitting direction is 0. The size can be about 5 to 1.5 mm.
[0029]
【Example】
Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0030]
In this embodiment, the present invention is applied to the coupling of a hub and a shaft as an automatic part for an automobile, and the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
Here, the outer
[0034]
Further, as shown in FIG. 2, a
[0035]
Furthermore, on the outer peripheral end surface of the outer
[0036]
The
[0037]
Hereinafter, the caulking and coupling method in this embodiment will be described.
[0038]
(Serration molding process)
First, the
[0039]
Then, the
[0040]
(Press-fit process)
Next, after forming the
[0041]
Then, the
[0042]
Then, the
[0043]
As a result, the outer
[0044]
Further, since the
[0045]
(Caulking process)
Finally, as shown in FIG. 7, the upper end surface on the inner peripheral side of the inner
[0046]
Thus, the
[0047]
Further, in the caulking and coupling method of this embodiment, the
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the caulking and coupling method of the present invention, when caulking and joining two members using press-fitting and caulking, a positioning portion is provided in advance for determining the coupling position in the forward and backward direction of press-fitting. Is not necessary, and the coupling structure is simplified, which is advantageous in reducing the processing cost of the members.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a state in which a shaft and a hub are coupled according to the present embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing a coupling structure between a shaft and a hub according to the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of serration processing in the caulking and coupling method of the present embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a press-fitting process according to the caulking and coupling method of the present embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a state after a shelf is formed by the press-fitting process.
FIG. 6 is a plan view of a principal part showing a state after a concave and convex engaged portion is formed by the press-fitting step.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a caulking process according to the caulking and coupling method of the present embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a coupling structure of two members according to a conventional example.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a coupling structure of two members according to another conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
11a ... Outer peripheral edge end (end) 12 ... Concave /
Claims (4)
上記端部を上記第2部材に食い込ませながら上記一表面の一端から押し込んで圧入し、該端部で押し流される該第2部材の材料流動により該端部の圧入進行側における該一表面に、該一表面から所定の長さ及び厚さで突出する棚部を形成する圧入工程と、
上記端部の圧入後退側における上記一表面にかしめ加工を施してかしめ加工部を形成するかしめ加工工程とを順に実施し、
上記一表面に当接された上記端部を該一表面にそれぞれ形成された上記棚部及び上記かしめ加工部間で上記圧入の進退方向に挟持することを特徴とするかしめ結合方法。A caulking coupling method for integrally coupling both members in a state where the end of the first member is in contact with one surface of the second member,
While pushing the end portion into the second member while being pushed in from one end of the one surface, the material flow of the second member swept away by the end portion causes the one surface on the press-fitting progress side of the end portion to the one surface . A press-fitting step of forming a shelf protruding at a predetermined length and thickness from the one surface ;
A caulking process step for forming a caulking part by performing caulking process on the one surface on the press-fitting and retracting side of the end part in order,
The caulking and coupling method characterized in that the end portion in contact with the one surface is sandwiched between the shelf portion and the caulking portion formed on the one surface in the forward and backward direction of the press-fitting.
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