CN101415505A - 构件彼此的接合方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够将第2构件坚固地接合在由管等管状体构成的第1构件上的构件彼此的接合方法。准备：由具有中空部(3)的剖面多边形状的管状体构成的第1构件(1)，具有剖面形状与第1构件(1)的剖面形状相对应的插通孔(6)的第2构件(5)，和在与第1构件(1)的各平坦壁部(1a)相对应的位置在周方向上被分割为多个的分段式模具(11)。然后，将第1构件(1)插通在第2构件(5)的插通孔(6)内，并且在第1构件(1)的中空部(3)内配置分段式模具(11)。接下来，接下来使分段式模具(11)的各模具片段(11a)向第1构件(1)的各角部(1b)并向第1构件(1)的半径方向外侧方向移动，由此对第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)及其轴方向两侧附近部分(2b、2b)进行扩径加工，将第1构件(1)与第2构件(5)接合。

Description

构件彼此的接合方法
技术领域
本发明涉及将由剖面多边形状的管状体构成的第1构件与第2构件接合的构件彼此的接合方法以及接合构造体。
背景技术
以往，作为在管上接合其它的构件的方法，已知如下所述的方法。
将管插通在设置于其它的构件上的插通孔内，并且在管的中空部内设置在周方向上被分割为多个的分段式模具。接下来，使分段式模具的各模具片段向管的半径方向外侧移动，由此对管的插通在插通孔内的插通部分以及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工(扩管加工)。由此，将其它的构件接合在管上的方法(例如参照专利文献1以及2)。另外，该接合方法被称作隆起锁定(リツジロツク)方法。
另外，虽然不是构件彼此的接合方法，但作为使用分段式模具的圆筒体的扩径加工方法，已知有例如特开2002-224743号公报所记载的方法(参照专利文献3)。
专利文献1：特开平4-8818号公报(第2页，第8图)
专利文献2：特开平11-36859号公报
专利文献3：特开2002-224743号公报
发明内容
然而，在通过以往的接合方法得到的接合构造体中，管的剖面形状为圆形状，所以具有下述难点：当在其它的构件上施加管的周方向的载荷时，其它的构件容易在管的周方向上错位移动。
本发明是鉴于上述的技术背景而进行的，其目的在于提供能够将第2构件坚固地接合在由管等管状体构成的第1构件上的构件彼此的接合方法、通过该接合方法得到的构件彼此的接合构造体以及使用于所述接合方法的接合装置。
本发明的其它的目的以及优点可以从下面的优选的实施方式明了。
本发明提供下面的技术方案。
[1]一种构件彼此的接合方法，该构件彼此的接合方法将由具有中空部的管状体构成的第1构件插通在设置在第2构件上的插通孔内，并且在第1构件的中空部内配置在周方向上被分割成多个的分段式模具，接下来使分段式模具的各模具片段向第1构件的半径方向外侧方向移动，由此对第1构件的插通在插通孔内的插通部分及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工，将第1构件与第2构件接合，其特征在于：
第1构件由剖面多边形状的管状体构成；
第2构件的插通孔形成为与第1构件的剖面形状相对应的剖面形状；
分段式模具在与第1构件的各平坦壁部相对应的位置进行分割；
使配置在第1构件的中空部内的分段式模具的各模具片段向第1构件的各角部并且向第1构件的半径方向外侧方向移动，由此进行扩径加工。
[2]如所述第1技术方案所述的构件彼此的接合方法，其中：在分段式模具的外周面上，设有使第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出的2个凸部。
[3]如所述第1或第2技术方案所述的构件彼此的接合方法，其中：第1构件的角部的剖面形状形成为大致圆弧状。
[4]如所述第1～3技术方案中的任意一项所述的构件彼此的接合方法，其中：
在第2构件的插通孔的周缘部，一体设置有在第1构件的轴方向上突出的座板部；
将第2构件的座板部配置成与第1构件的外周面重合的状态，并且在通过配置在座板部的外侧面上的限制构件限制座板部使得座板部不会从第1构件的外周面卷边的状态下，进行扩径加工。
[5]一种构件彼此的接合构造体，是通过如所述第1～4技术方案中的任意一项所述的构件彼此的接合方法而得到的。
[6]一种构件彼此的接合构造体，该构件彼此的接合构造体是这样形成的，即在将由具有中空部的管状体构成的第1构件插通在设置在第2构件上的插通孔内的状态下，对第1构件的插通在插通孔内的插通部分及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工，从而将第1构件与第2构件接合；其特征在于：
第1构件由剖面多边形状的管状体构成；
第2构件的插通孔形成为与第1构件的剖面形状相对应的剖面形状；
对第1构件的至少各角部进行扩径加工。
[7]如所述第6技术方案所述的构件彼此的接合构造体，其中：第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出。
[8]如所述第6或第7技术方案所述的构件彼此的接合构造体，其中：第1构件的角部的剖面形状形成为大致圆弧状。
[9]如所述第6～8技术方案中的任意一项所述的构件彼此的接合构造体，其中：
在第2构件的插通孔的周缘部，一体设置有在第1构件的轴方向上突出的座板部；
在使第2构件的座板部与第1构件的外周面重合的状态下，以外嵌状态将限制座板部使得座板部不会从第1构件的外周面卷边的环状的限制构件接合在座板部上。
[10]一种接合装置，该接合装置包括在周方向上被分割成多个的分段式模具，在由具有中空部的剖面多边形状的管状体构成的第1构件插通在设置在第2构件上的剖面形状与第1构件的剖面形状相对应的插通孔内的状态下，使配置在第1构件的中空部内的分段式模具的各模具片段向第1构件的半径方向外侧方向移动，由此对第1构件的插通在插通孔内的插通部分及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工，从而将第1构件与第2构件接合，其特征在于：
分段式模具在与第1构件的各平坦壁部相对应的位置进行分割；
分段式模具的各模具片段在将分段式模具配置在第1构件的中空部内的状态下向第1构件的各角部并且向第1构件的半径方向外侧方向移动。
[11]如所述第10技术方案所述的接合装置，其中：在分段式模具的外周面上，设有使第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出的2个凸部。
本发明起到下面的效果。
另外，在本说明书中，在将第2构件接合在第1构件上而成的接合构造体中，将第2构件的相对于第1构件的周方向的载荷的接合强度称作“扭转强度”。另外，将第2构件的相对于第1构件的轴方向的载荷的接合强度称作“脱落强度”。
在第1技术方案的发明中，第1构件由剖面多边形状的管状体构成，第2构件的插通孔形成为与第1构件的剖面形状相对应的剖面形状，所以在将第1构件插通在第2构件的插通孔内的状态下，扭转强度提高。因此，即使是在第2构件上施加第1构件的周方向的载荷的情况下，第2构件也难以在第1构件的周方向上错位移动。
进而，由于通过使配置在第1构件的中空部内的分段式模具的各模具片段向第1构件的各角部并向第1构件的半径方向外侧方向移动，而进行扩径加工，所以第1构件的各角部比第1构件的各平坦壁部更重点地进行扩径加工而向外侧较大地鼓出。因此，扭转强度进一步提高。
在第2技术方案的发明中，在分段式模具的外周面上，设有使第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出的2个凸部，所以通过使用该分段式模具进行扩径加工，能够使第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部且可靠地鼓出。由此，脱落强度进一步提高。因此，即使是在第2构件上施加第1构件的轴方向的载荷的情况下，第2构件也难以在第1构件的轴方向上错位移动。
在第3技术方案的发明中，第1构件的角部的剖面形状形成为大致圆弧状，所以即使是在第2构件上施加第1构件的周方向的载荷的情况下，也能够可靠地防止应力集中在第1构件的角部。因此，强度的可信性提高。
在第4技术方案的发明中，通过将第2构件的座板部配置成与第1构件的外周面重合的状态，第2构件的与第1构件接触的接触面积增加，所以接合强度进一步提高。进而，第2构件的与第1构件接触的接触面积增加不是通过使第2构件的壁厚增大而进行的，而是通过在第2构件的插通孔的周缘部上设置座板部而进行的，所以能够实现接合构造体的轻型化。
进而，在通过配置在座板部的外面侧的限制构件限制座板部使得第2构件的座板部不会从第1构件的外周面卷边的状态下，进行扩径加工，由此能够使座板部以可靠地面接触的状态抵接于第1构件的外周面，由此接合强度可靠地提高。
在第5技术方案的发明中，能够提供较高扭转强度的接合构造体。
第6～第9技术方案的发明分别起到与第1～第4技术方案的发明的效果相同的效果。
第10以及第11技术方案的发明能够提供适于用于本发明所涉及的构件彼此的接合方法的接合装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的接合构造体的侧视图。
图2是该接合构造体的剖视图。
图3是第1构件与第2构件的立体图。
图4是对第1构件的预定部位进行扩径加工之前的状态的半剖立体图。
图5是对第1构件的预定部位进行扩径加工之前的状态的剖视图。
图6是图5中的X-X线剖视图。
图7是对第1构件的预定部位进行扩径加工之后的状态的半剖立体图。
图8是对第1构件的预定部位进行扩径加工之后的状态的剖视图。
图9是图8中的X-X线剖视图。
图10是本发明的第2实施方式所涉及的接合构造体的侧视图。
图11是该接合构造体的剖视图。
图12是本发明的第3实施方式所涉及的接合构造体的侧视图。
图13是该接合构造体的剖视图。
符号说明
A1、A2、A3...接合构造体
1...第1构件
1a...平坦壁部
1b...角部
2a...插通部分
2b...插通部分的附近部分
3...中空部
5...第2构件
6...插通孔
8...座板部
10...接合装置
11...分段式模具
11a...模具片段
12...凸部
14...楔孔部
17...驱动机构
18...心轴
18a...楔部
20...限制构件
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的优选的几个实施方式进行说明。
图1～图9是对本发明的第1实施方式所涉及的构件彼此的接合方法以及接合装置进行说明的图。
在图1以及图2中，(A1)是通过本第1实施方式所涉及的构件彼此的接合方法制造的接合构造体。该接合构造体(A1)是将第1构件(1)与第2构件(5)互相接合而构成的。
第1构件(1)如图3所示，由具有中空部(3)的剖面多边形状的管状体构成。在本实施方式中，第1构件(1)由剖面四边形状的管状体构成，如果详细叙述，第1构件(1)的外周面的剖面形状以及内周面(中空部(3))的剖面形状都是四边形状。因此，第1构件(1)具有在周方向上并列的4个平坦壁部(1a)和存在于在周方向上相邻的2个平坦壁部(1a)(1a)之间的角部(1b)，换言之，平坦壁部(1a)与角部(1b)交替在周方向上并列设置。另外，第1构件(1)的角部(1b)的剖面形状形成为预定的曲率半径的圆弧状。
第1构件(1)由能够塑性变形的材料构成，例如由金属构成，如果详细叙述，由铝或铝合金构成。但是，在本发明中，第1构件(1)的材质并不局限于铝或铝合金，除此之外，也可以是例如铁、钢、铜等金属。
第2构件(5)为板状，如果详细叙述，是圆板状。进而，在第2构件(5)的中央部，设有将第1构件(1)插通在内的插通孔(6)。该插通孔(6)形成为与第1构件(1)的剖面形状相对应的剖面形状，即形成为剖面四边形状。在这里，如上所述，第1构件(1)的各角部(1b)的剖面形状形成为圆弧状，所以第2构件(5)的插通孔(6)的各角部(7)的剖面形状也与第1构件(1)的各角部(1b)的剖面形状相对应地形成为圆弧状。
第2构件(5)具有刚性，例如由金属构成，如果详细叙述，由铝或铝合金构成。但是，在本发明中，第2构件(5)的材质并不局限于铝或铝合金，除此之外，也可以是例如铁、钢、铜等金属，也可以是陶瓷、塑料。
第1构件(1)的长度为例如50～2000mm的范围内。第1构件(1)的剖面上的各边的长度为例如20～100mm的范围内。第1构件(1)的各角部(1b)的曲率半径为例如5～45mm的范围内。第1构件(1)的壁厚为例如0.5～5mm的范围内。
但是，在本发明中，第1构件(1)的各尺寸并不局限于上述的范围内，根据使用目的、用途而分别设定。
第2构件(5)的直径为例如35～300mm的范围内。第2构件(5)的插通孔(6)的剖面上的各边的长度被设定成比第1构件(1)的剖面上的各边的长度大例如0.5～5mm。第2构件(5)的插通孔(6)的各角部(7)的曲率半径为例如5～45mm的范围内。第2构件(5)的壁厚为例如1～50mm的范围内。
但是，在本发明中，第2构件(5)的各尺寸并不局限于上述的范围内，根据使用目的、用途而分别设定。
在该接合构造体(A1)中，如图2所示，在将第1构件(1)插通在第2构件(5)的插通孔(6)内的状态下，将第1构件(1)的插通在第2构件插通孔(6)内的插通部分(2a)与该插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)作为扩径加工预定部而进行扩径加工(扩管加工)，由此，将第1构件(1)与第2构件(5)接合。
第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)向外侧稍微鼓出。进而，第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)向外侧局部鼓出成剖面圆弧状，形成为将第2构件(5)夹在这两部位(2b)(2b)之间的状态。
第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)的鼓出高度为例如0.5～10mm的范围内，另外，该部分(2b)的宽度为例如3～30mm的范围内。但是，在本发明中，该部分(2b)的鼓出高度以及宽度并不局限于上述的范围内。
在该接合构造体(A1)中，第2构件(5)被用作例如安装在其它的构件上的法兰。此时，在第2构件(5)上，通常设有螺栓插通孔等紧固用具插通孔(未图示)。但是，在本发明中，第2构件(5)并不局限于被用作法兰，除此之外，也可以是例如具有托架、支柱的构件。
接下来，对于将第1构件(1)与第2构件(5)接合的本发明的第1实施方式所涉及的接合装置(10)进行说明。
如图4～图6所示，该接合装置(10)包括分段式模具(11)和驱动机构(17)。
分段式模具(11)被配置在第1构件(1)的中空部(3)内，如图6所示，形成为与第1构件(1)的中空部(3)的剖面形状相对应的剖面形状。该分段式模具(11)以设置在其中心部的后述的楔孔部(14)为中心，在周方向上被分割成多个。在本实施方式中，如图6所示，分段式模具(11)的分割数与第1构件(1)的平坦壁部(1a)的个数相同，为4个。因此，该分段式模具(11)是将4个模具片段(11a)互相组合而构成的。
进而，对于该分段式模具(11)的分割位置在下面详细叙述。该分段式模具(11)不是在与第1构件(1)的角部(1b)相对应的位置，而是在与第1构件(1)的各平坦壁部(1a)相对应的位置分割，如果更详细叙述，该分段式模具(11)在与第1构件(1)的各平坦壁部(1a)的宽度方向中间部相对应的位置分割。
如图4以及图5所示，在分段式模具(11)的外周面的轴方向中间部，遍及整周地延伸设置有在轴方向上互相离开的2个凸部(12)(12)。两凸部(12)(12)是使第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)向外侧局部鼓出成剖面圆弧状而成的。各凸部(12)的剖面形状为圆弧状。
进而，分段式模具(11)的两凸部(12)(12)之间的部位(13)的直径被设置成比分段式模具(11)的轴方向两端部的直径大。该部位(13)使第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)向外侧局部鼓出。
驱动机构(17)使配置在第1构件(1)的中空部(3)内的分段式模具(11)的各模具片段(11a)向第1构件(1)的各角部(1b)并向第1构件(1)的半径方向外侧方向移动(参照图9)。
该驱动机构(17)具有心轴(18)。在该心轴(18)的顶端部上形成有楔部(18a)。该楔部(18a)形成为顶端较细的圆锥状(或者圆台状)。另外，在该心轴(18)的底端部，连接有使该心轴(18)在周方向上移动的驱动源(未图示)。作为该驱动源，使用液压缸等流体压力缸。另外在本发明中，心轴(18)的楔部(18a)也可以形成为棱锥状(或者棱台状)而不是圆锥状。
在分段式模具(11)的中心部，在分段式模具(11)的轴方向上贯通设置有与心轴(18)的楔部(18a)相对应的上述的锥形状的楔孔部(14)。如图6所示，该楔孔部(14)的横剖面形状为圆形状。而且，分段式模具(11)如上所述，以该楔孔部(14)为中心在周方向上被分割成4个。
接下来，对使用该接合装置(10)的第1构件(1)与第2构件(5)的接合方法进行说明。
首先，如图4～图6所示，以游动插入的状态将第1构件(1)插通在第2构件(5)的插通孔(6)内。另外，在第1构件(1)的中空部(3)内的与第2构件(5)相对应的位置，插入配置分段式模具(11)。进而，在分段式模具(11)的中心部的楔孔部(14)内插入配置驱动机构(17)的心轴(18)的楔部(18a)。
接下来，在该状态下，如图7～图9所示，使心轴(18)的楔部(18a)在第1构件(1)的轴方向上移动，由此使分段式模具(11)的各模具片段(11a)向第1构件(1)的各角部(1b)并向第1构件(1)的半径方向外侧方向移动(参照图9)。由此，如图7以及图8所示，对第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)及其轴方向两侧附近部分(2b)(2b)进行扩径加工(扩管加工)。
通过该扩径加工，使第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)及其轴方向两侧附近部分(2b)(2b)以向外侧局部地鼓出的方式塑性变形而使其压接在第2构件(5)的插通孔(6)的周缘部上，并且以使第2构件(5)的插通孔(6)向半径方向外侧方向扩大的方式使第2构件(5)弹性变形。进而，伴随着这样使第2构件(5)弹性变形，在第2构件(5)上积蓄有弹性复原力。
接下来，将心轴(18)的楔部(18a)从分段式模具(11)的楔孔部(14)内拔出。于是，通过在第2构件(5)上积蓄的弹性复原力(回弹力)将第2构件(5)压接固定在第1构件(1)的外周面上。由此，将第2构件(5)接合在第1构件(1)(如果详细叙述，是第1构件(1)的外周面)上。
在这里，如上所述，分段式模具(11)在与第1构件(1)的各平坦壁部(1a)的宽度方向中间部相对应的位置被分割，在扩径加工时，使该分段式模具(11)的各模具片段(11a)向第1构件(1)的各角部(1b)移动，所以通过该扩径加工，第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)及其轴方向两侧附近部分(2b)(2b)中特别是插通部分(2a)的各角部(1b)与插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)的各角部(1b)较大且可靠地向外侧鼓出。其结果，将第2构件(5)非常坚固地接合在第1构件(1)上。
这样，本第1实施方式的接合方法具有下面的优点。
第1构件(1)由剖面四边形状的管状体构成，第2构件(5)的插通孔(6)形成为与第1构件(1)的剖面形状相对应的剖面形状，所以在将第1构件(1)插通在第2构件(5)的插通孔(6)内的状态下，扭转强度提高。因此，即使是在第2构件(5)上施加第1构件(1)的周方向的载荷的情况下，第2构件(5)也难以在第1构件(1)的周方向上错位移动。
进而，由于通过使配置在第1构件(1)的中空部(3)内的分段式模具(11)的各模具片段(11a)向第1构件(1)的各角部(1b)并向第1构件(1)的半径方向外侧方向移动，而进行扩径加工，所以各角部(1b)比第1构件(1)的各平坦壁部(1a)更重点地进行扩径加工而向外侧较大地鼓出。因此，扭转强度进一步提高。因此，如图9所示，即使是在第1构件(1)的各平坦壁部(1a)与第2构件(5)之间产生间隙(K)的情况下，也能够相对于第1构件(1)的周方向的载荷保持充分的扭转强度。
另外，在分段式模具(11)的外周面上，设有使第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)向外侧局部鼓出的2个凸部(12)(12)，所以通过使用该分段式模具(11)进行扩径加工，能够使第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)向外侧局部且可靠地鼓出。由此，脱落强度进一步提高。因此，即使是在第2构件(5)上施加第1构件(1)的轴方向的载荷的情况下，第2构件(5)也难以在第1构件(1)的轴方向上错位移动。
进而，第1构件(1)的各角部(1b)的剖面形状形成为圆弧状，所以即使是在第2构件(5)上施加第1构件(1)的周方向的载荷的情况下，也能够可靠地防止应力集中在第1构件(1)的各角部(1b)。因此，强度的可信性提高。
图10以及图11是说明本发明的第2实施方式所涉及的接合构造体(A2)的图。在这些图中，对于与上述第1实施方式的接合构造体(A1)的要素相同的要素，赋予相同的符号。下面，以与上述第1实施方式的接合构造体(A1)不同的结构为中心对于本第2实施方式的接合构造体(A2)进行说明。
在该接合构造体(A2)中，如图11所示，在第2构件(5)的插通孔(6)的周缘部，遍及整周地一体形成有向第1构件(1)的轴方向(即，第2构件(5)的厚度方向)的单侧突出的大致短棱柱状(短棱柱状)的座板部(8)。该座板部(8)是通过遍及整周地将第2构件(5)的插通孔(6)的周缘部弯曲成大致短棱柱状而形成的。该座板部(8)在将第2构件(5)接合在第1构件(1)上的状态下与第1构件(1)的外周面重合。
第2构件(5)以及座板部(8)的壁厚互相相同，为例如0.5～10mm的范围内。另外，座板部(8)的突出长度为例如1～50mm的范围内。但是，在本发明中，第2构件(5)以及座板部(8)的各尺寸并不局限于上述的范围内。
(20)是环状的限制构件。该限制构件(20)对座板部(8)进行限制，使与第1构件(1)的外周面重合的第2构件(5)的座板部(8)不会从第1构件(1)的外周面卷边。在本实施方式中，该限制构件(20)为剖面多边形的环状。
限制构件(20)具有刚性，例如由金属构成，如果详细叙述，由铝或铝合金构成。但是，在本发明中，限制构件(20)的材质并不局限于铝或铝合金，除此之外，也可以是例如铁、钢、铜等金属，也可以是塑料。
限制构件(20)的中空部的剖面上的各边的长度被设定成比第2构件(5)的座板部(8)的剖面上的各边的长度大例如0.5～5mm。限制构件(20)的宽度(即，限制构件(20)的沿着第1构件(1)轴方向的长度)相对于第2构件(5)的座板部(8)的突出长度为例如0.5～1倍的范围内。限制构件(20)的壁厚被设定为能够承受在扩径加工时施加在限制构件(20)上的载荷的壁厚，被设定为例如1～10mm的范围内。但是，在本发明中，限制构件(20)的各尺寸并不局限于上述的范围内。
在该接合构造体(A2)中，在使第2构件(5)的座板部(8)与第1构件(1)的外周面重合的状态下，对第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)及其轴方向两侧附近部分(2b)(2b)进行扩径加工，从而将第2构件(5)接合在第1构件(1)上。进而，以固定状态将限制构件(20)安装在座板部(8)的外面上，即以外嵌状态将限制构件(20)接合在座板部(8)上。
下面，以与上述第1实施方式的接合方法不同点为中心对于本第2实施方式中的第1构件(1)与第2构件(5)的接合方法进行说明。
将第1构件(1)插通在第2构件(5)的插通孔(6)内，并且将第2构件(5)的座板部(8)配置成与第1构件(1)的外周面重合的状态。在该状态下，在第2构件(5)的座板部(8)与第1构件(1)之间稍微产生间隙。进而，在限制构件(20)的中空部内插通第2构件(5)的座板部(8)，从而以包围该座板部(8)的方式将限制构件(20)配置在座板部(8)的外面侧。在该状态下，座板部(8)由限制构件(20)进行限制，使其在进行扩径加工时不会因为不注意而从第1构件(1)的外周面卷边。另外，在座板部(8)与限制构件(20)之间稍微产生间隙。接下来，在第1构件(1)的中空部(3)内插入配置分段式模具(11)。
接下来，在该状态下，与上述第1实施方式的接合方法同样，使分段式模具(11)的各模具片段(11a)向第1构件(1)的各角部(1b)并向第1构件(1)的半径方向外侧方向移动，由此对第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)及其轴方向两侧附近部分(2b)(2b)进行扩径加工。由此，将第2构件(5)接合在第1构件(1)上，并且进而以固定状态将限制构件(20)安装在第2构件(5)的座板部(8)的外面上，即以外嵌状态将限制构件(20)接合在第2构件(5)的座板部(8)上。在该扩径加工时，通过限制构件(20)进行限制，使得第2构件(5)的座板部(8)不会因为不注意而从第1构件(1)的外周面卷边。
本第2实施方式的接合方法具有下面的优点。
通过将第2构件(5)的座板部(8)配置成与第1构件(1)的外周面重合的状态，第2构件(5)的与第1构件(1)接触的接触面积增加，所以接合强度进一步提高。进而，第2构件(5)的与第1构件(1)接触的接触面积增加不是通过使第2构件(5)的壁厚增大而进行的，而是通过在第2构件(5)的插通孔(6)的周缘部上设置座板部(8)而进行的，所以能够实现接合构造体(A2)的轻型化。
进而，在通过限制构件(20)限制座板部(8)使得第2构件(5)的座板部(8)不会从第1构件(1)的外周面卷边的状态下，进行扩径加工，由此能够使座板部(8)以可靠地面接触的状态抵接于第1构件(1)的外周面，由此接合强度可靠地提高。
图12以及图13是说明本发明的第3实施方式所涉及的接合构造体(A3)的图。在这些图中，对于与上述第1以及第2实施方式的接合构造体(A1)(A2)的要素相同的要素，赋予相同的符号。
本第3实施方式的接合构造体(A3)在扩径加工后将上述第2实施方式的接合构造体(A2)中的限制构件(20)除去。
在该接合构造体(A3)中，将限制构件(20)除去，所以能够实现接合构造体(A3)的进一步的轻型化。
另外在本发明中，限制构件(20)也可以是环状并且在周方向上被分割成多个，或者也可以不是环状。
上面，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式所示。
例如，在本发明中，第1构件(1)也可以由剖面三角形状、五边形状、六边形状、七边形状、八边形状等剖面多边形状的管状体构成。
另外在本发明中，第2构件(5)的形状并不局限于圆板状，除此之外，也可以是多边形板状，也可以是筒状。
另外在本发明中，在第2构件(5)的插通孔(6)的周面上，也可以形成有用于提高摩擦力而提高接合强度的槽(滚花槽等)，或者也可以形成有咬接的凸部、凹部。
实施例
接下来，对本发明的具体的实施例进行说明。但是，本发明并不局限于本实施例。
<实施例>
根据图1～图9所示的上述第1实施方式的接合方法将第1构件(1)与第2构件(5)接合，制造图1以及图2所示的接合构造体(A1)。
所使用的第1构件(1)的材质是JIS(日本工业规格)中的合金编号A6N01-T5的铝合金。另外，第1构件(1)的长度为200mm，剖面尺寸(外径)为78×78mm，角部(1b)的曲率半径为20mm，壁厚为2mm。
所使用的第2构件(5)的材质与第1构件(1)相同。另外，第2构件(5)的直径为130mm，插通孔(6)的剖面尺寸为80×80mm，角部(7)的曲率半径为22mm，壁厚为10mm。
另外，在接合构造体(A1)中，第1构件(1)的插通在插通孔(6)内的插通部分(2a)的轴方向两侧附近部分(2b)(2b)的鼓出高度为3mm，其宽度为15mm。
<比较例>
除了使用剖面圆形状的管状体作为第1构件(1)以外，与上述实施例同样地将第1构件(1)与第2构件(5)接合。
所使用的第1构件(1)的材质与上述实施例相同。另外，第1构件(1)的长度为200mm，外径为85mm，壁厚为2mm。
所使用的第2构件(5)的材质与上述实施例相同。另外，第2构件(5)的直径为130mm，壁厚为10mm。另外，第2构件(5)的插通孔的剖面形状为圆形状，其直径为89mm。
[扭转强度的比较]
对实施例的接合构造体(A1)的扭转强度与比较例的接合构造体的扭转强度进行比较。另外，扭转强度如下所述那样测定。
测定预先将第1构件(1)固定并通过在第2构件(5)上施加第1构件(1)的周方向的载荷从而第2构件(5)在第1构件(1)的周方向上旋转0.5°时的扭矩，作为扭转强度。
在比较例的接合构造体中，扭转强度约为300Nm。
另一方面，在实施例的接合构造体(A1)中，扭转强度约为650Nm。另外，作为参考例，在实施例的接合构造体(A1)中，对于对第1构件(1)的预定部位(2a)(2b)(2b)进行扩径加工之前的接合构造体，测定扭转强度，扭转强度约为250Nm。
通过上面的结果，可以确认：实施例的接合构造体(A1)的扭转强度比比较例的接合构造体的扭转强度高得多。
实施例的接合构造体(A1)的扭转强度高得多的原因如下所述。即，由于通过将由剖面多边形状的管状体构成的第1构件(1)插通在第2构件(5)中的具有与第1构件(1)的剖面形状相对应的剖面形状的插通孔(6)内而得到的扭转强度的提高和通过将第2构件(5)接合在第1构件(1)上而得到的扭转强度的提高相加作用，所以扭转强度变得高得多。
本申请主张2006年4月6日申请的日本国专利申请的特愿2006-105699号的优先权，其公开内容原样地构成本申请的一部分。
要认识到：在这里所使用的用语以及表达是为了进行说明而使用的，不是为了限定性地解释而使用的，不排除在这里所示并且叙述的特征事项的任何的均等物，允许进行本发明的权利要求的范围内的各种变形。
本发明能够以多个不同的形态具体化，本公开应该视为是提供本发明的原理的实施例的公开，这些实施例并不意味着将本发明局限于在这里记载并且/或者图示的优选的实施方式，基于该见解，在这里记载了较多的图示实施方式。
在这里记载了几个本发明的图示实施方式，但本发明并不局限于在这里记载的各种优选的实施方式，包含所有的本领域技术人员能够基于本公开而认识到的、具有均等的要素、修正、删除、组合(例如，跨过各种实施方式的特征的组合)、改良以及/或者变更的所有的实施方式。权利要求的限定事项应该基于该权利要求中使用的用语而较宽地解释，不应该局限于本说明书或者本申请的审查中记载的实施例，这样的实施例应该解释为非排他性的。
本发明能够利用于构件彼此的接合方法以及其中所使用的接合装置，使用于例如汽车的转向支撑梁、转向柱支架、消声器、车架、传动轴、悬架臂、其它的汽车部件，或者汽车以外的制品如配管材料、自行车的部件等中。

Claims (11)

1.一种构件彼此的接合方法，该构件彼此的接合方法将由具有中空部的管状体构成的第1构件插通在设置在第2构件上的插通孔内，并且在第1构件的中空部内配置在周方向上被分割成多个的分段式模具，接下来使分段式模具的各模具片段向第1构件的半径方向外侧方向移动，由此对第1构件的插通在插通孔内的插通部分及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工，将第1构件与第2构件接合，其特征在于：
第1构件由剖面多边形状的管状体构成；
第2构件的插通孔形成为与第1构件的剖面形状相对应的剖面形状；
分段式模具在与第1构件的各平坦壁部相对应的位置进行分割；
使配置在第1构件的中空部内的分段式模具的各模具片段向第1构件的各角部并且向第1构件的半径方向外侧方向移动，由此进行扩径加工。
2.如权利要求1所述的构件彼此的接合方法，其中：在分段式模具的外周面上，设有使第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出的2个凸部。
3.如权利要求1所述的构件彼此的接合方法，其中：第1构件的角部的剖面形状形成为大致圆弧状。
4.如权利要求1所述的构件彼此的接合方法，其中：
在第2构件的插通孔的周缘部，一体设置有在第1构件的轴方向上突出的座板部；
将第2构件的座板部配置成与第1构件的外周面重合的状态，并且在通过配置在座板部的外侧面上的限制构件限制座板部使得座板部不会从第1构件的外周面卷边的状态下，进行扩径加工。
5.一种构件彼此的接合构造体，是通过如权利要求1～4中的任意一项所述的构件彼此的接合方法而得到的。
6.一种构件彼此的接合构造体，该构件彼此的接合构造体是这样形成的，即在将由具有中空部的管状体构成的第1构件插通在设置在第2构件上的插通孔内的状态下，对第1构件的插通在插通孔内的插通部分及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工，从而将第1构件与第2构件接合；其特征在于：
第1构件由剖面多边形状的管状体构成；
第2构件的插通孔形成为与第1构件的剖面形状相对应的剖面形状；
对第1构件的至少各角部进行扩径加工。
7.如权利要求6所述的构件彼此的接合构造体，其中：第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出。
8.如权利要求6所述的构件彼此的接合构造体，其中：第1构件的角部的剖面形状形成为大致圆弧状。
9.如权利要求6所述的构件彼此的接合构造体，其中：
在第2构件的插通孔的周缘部，一体设置有在第1构件的轴方向上突出的座板部；
在使第2构件的座板部与第1构件的外周面重合的状态下，以外嵌状态将限制座板部使得座板部不会从第1构件的外周面卷边的环状的限制构件接合在座板部上。
10.一种接合装置，该接合装置包括在周方向上被分割成多个的分段式模具，在将由具有中空部的剖面多边形状的管状体构成的第1构件插通在设置在第2构件上的、剖面形状与第1构件的剖面形状相对应的插通孔内的状态下，使配置在第1构件的中空部内的分段式模具的各模具片段向第1构件的半径方向外侧方向移动，由此对第1构件的插通在插通孔内的插通部分及其轴方向两侧附近部分进行扩径加工，从而将第1构件与第2构件接合，其特征在于：
分段式模具在与第1构件的各平坦壁部相对应的位置进行分割；
分段式模具的各模具片段在将分段式模具配置在第1构件的中空部内的状态下向第1构件的各角部并且向第1构件的半径方向外侧方向移动。
11.如权利要求10所述的接合装置，其中：在分段式模具的外周面上，设有使第1构件的插通在插通孔内的插通部分的轴方向两侧附近部分向外侧局部鼓出的2个凸部。
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