CN110139721B - 部件的接合方法以及接合体 - Google Patents

Abstract

一种部件的接合方法，准备具有中心轴（L）的管体（20）、具有能够插通管体（20）的孔部（11）的壁面体（10）、能够插入到管体（20）的弹性体（40）。管体（20）具有以将内部分隔的方式沿中心轴（L）方向延伸的内肋（21），内肋（21）具有从内肋（21）的下端沿中心轴（L）方向被切去的切去部（22）。接着，将管体（20）插通到壁面体（10）的孔部（11），将弹性体（40）插入到由管体（20）的内肋（21）分隔的内部空间中。然后，沿管体（20）的中心轴（L）方向压缩弹性体（40）而令其向中心轴（L）的径方向外侧膨胀，由此令管体（20）的端部扩大变形而与壁面体（10）铆接接合。

Description

部件的接合方法以及接合体

技术领域

本公开涉及部件的接合方法以及接合体。

背景技术

为了实现机动车的轻量化以及安全性提高，使用被称为高强度钢的低比重且高强度的金属。高强度钢对于轻量化以及安全性提高是有效的，但与铝等的低比重材料相比较重。此外，如果使用高强度钢，则由于高强度，产生成形性的降低、成形负荷的上升、以及尺寸精度的降低等的问题。为了解决这些问题，近年，比钢比重低的铝合金的挤出材、铸造品（压铸品）以及冲压成形品被用于车辆零件。该铝合金比重低，所以在轻量化方面是有效的，但由于强度低所以缺乏安全性。因此，多用于外板零件（冲压成形品）或者要求刚性的零件（挤出材、压铸材）。以上所述的、将钢制零件和铝合金零件活用到车辆的适当部位的多材料化对于抑制伴随着车辆轻量化的成本上升是有效的。

由于多材料化而产生问题的是钢制零件与铝制零件这样的不同种金属的接合。例如，在专利文献1以及专利文献2中公开了通过利用弹性体而令多材料化中的不同种金属的接合成为可能的部件的接合方法。详细而言，这些部件的接合方法中，在板部件的孔中插入管部件，在管部件的内侧插入弹性体，通过对弹性体加压而将管部件扩管，将板部件与管部件铆接接合。

现有技术文献：

专利文献1：日本特开昭51－133170号公报。

专利文献2：日本特开平9－192760号公报。

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1以及专利文献2公开的部件的接合方法中，假设在管部件（管体）中设置内肋时，由于内肋而抑制扩管，所以认为无法得到接合体中的充分的接合强度。特别地，在专利文献1以及专利文献2中，对于这样的内肋所引起的接合强度的降低没有做出任何特别的启示。

发明内容

本发明的实施方式是在这种的情况下做出的，其目的在于提供一种即便在管体内设置了内肋时也能够得到与没有设置内肋时相同程度的充分的接合强度的部件的接合方法、和利用该方法接合而成的具有充分的接合强度的接合体。

本发明的实施方式的部件的接合方法中，准备管体、具有能够将前述管体插入的孔部的壁面体、能够插入到前述管体中的弹性体，所述管体具有沿上下方向延伸的中心轴、且设置有沿前述中心轴方向延伸以将内部分隔的内肋，在前述内肋上设置有从前述内肋的下端沿前述中心轴方向被切去的切去部，将前述管体插入到前述壁面体的前述孔部，将前述弹性体插入到前述管体的由前述内肋分隔的内部空间中，将前述弹性体在前述管体的前述中心轴方向中压缩而令其向前述中心轴的径方向外侧膨胀，从而令前述管体的向前述壁面体的插入部扩管而与前述壁面体铆接接合。

根据该方法，能够利用弹性体将管体均等地扩管，所以能够减轻对于管体的局部的负荷，能够防止局部的变形。因而，与其他的接合方法相比，能够高精度地嵌合管体和壁面体，即能够提高接合强度。此外，管体中从强度提高等的观点出发而设置了内肋，但在内肋的下端设置有切去部，所以内肋不易成为扩管时的阻力，能够将管体的插入部充分地扩管。因而，能够确保与在管体没有设置内肋时相同程度的充分的接合强度。

也可以前述壁面体的前述孔部以前述孔部的壁面沿前述中心轴方向立起的方式被翻边加工。

根据该方法，借助翻边加工而孔部的壁面立起，所以管体与壁面体的接合面积增大。因而能够提高接合强度。

也可以借助前述翻边加工而立起的前述孔部具有C形面。

根据该方法，通过在孔部设置C形面，能够将管体更大地扩管。详细而言，设置C形面的翻边加工与例如简单地将壁面垂直地立起的翻边加工相比，能够更大地形成孔部。因此，与更大地形成孔部相对应，能够将管体更大地扩管。因而，能够将成为防脱部的被扩管的部分更大地形成，所以能够提高接合强度。

也可以借助前述翻边加工而立起的前述孔部的前述壁面的上端缘具备直边部和与前述直边部连接的角部，前述直边部比前述角部立起的更高。

根据该方法，直边部形成得比角部更高。因此，能够令直边部中的管体与壁面体的接合面积比角部中的该接合面积更大。管体从刚性的观点看在角部不易扩管而在直边部容易扩管。因而，通过令容易扩管的直边部中的接合面积大，能够有效地提高接合强度。

前述切去部的高度也可以是借助前述翻边加工而立起的前述孔部的前述壁面的上端缘的高度以上。

根据该方法，切去部的高度是孔部的壁面的上端缘的高度（翻边高度）以上，所以能够将管体的下端部（插入部）较大地扩管直到该翻边高度。因此，能够对于翻边加工后的孔部整体而令管体扩管而进行铆接接合，所以能够提高接合强度。在此，翻边高度是指利用翻边加工而立起的孔部的上端缘的高度。

前述切去部也可以在前述内肋中设置在与前述管体的内表面的连接部。

根据该方法，通过将切去部设置于上述连接部，即在连接部中内肋与管体的内表面局部地分离，从而能够有效地抑制内肋成为对管体的扩管的阻力的情况。因而，能够增大管体的扩管量，能够提高接合强度。

本发明的实施方式的接合体具备：具有沿上下方向延伸的中心轴的管体、具有能够插通前述管体的孔部的壁面体，前述管体的插入部在被扩管后的状态下被与前述壁面体铆接接合，前述管体的插入部中设置有沿前述中心轴方向延伸以将内部分隔的内肋，在前述内肋上设置有从前述内肋的下端沿前述中心轴方向被切去的切去部。

根据该结构，即便在接合体中如上述那样地设置内肋，由于在内肋上设置有切去部，所以能够得到与没有设置内肋时相同程度的充分的接合强度。

发明效果

根据本发明的实施方式，在接合体中，即便在管体中设置内肋，由于在内肋上设置了切去部，所以能够得到与没有设置内肋时相同程度的充分的接合强度。

附图说明

图1是借助本发明的实施方式的部件的接合方法而接合的接合体的从上方看的立体图。

图2是图1的接合体的从接合体的下方看的立体图。

图3A是实施方式的部件的接合方法的第一工序图。

图3B是实施方式的部件的接合方法的第二工序图。

图3C是实施方式的部件的接合方法的第三工序图。

图3D是实施方式的部件的接合方法的第四工序图。

图3E是实施方式的部件的接合方法的第五工序图。

图3F是实施方式的部件的接合方法的第六工序图。

图3G是实施方式的部件的接合方法的第七工序图。

图4是表示图2的接合体的比较例的立体图。

图5是表示管体的变形例的仰视图。

图6A是表示管体的其他变形例的仰视图。

图6B是表示管体的其他变形例的仰视图。

附图标记说明

1接合体

10壁面体

11孔部

12缘部

13直边部

14角部

15 C形面

20管体

21内肋

22切去部

30载置台

31沉孔

40弹性体

41贯通孔

50垫部

51凸缘部

60加压件

61上侧件

61a上部头

61b接收部

62下侧件

62a下部头

62b杆

63弹簧。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

如图1所示，本实施方式的部件的接合方法是接合壁面体10和管体20而形成接合体1的方法。该部件的接合方法中，管体20向壁面体10的插入部向中心轴L的径方向外侧膨胀，管体20铆接接合于壁面体10的孔部11而形成接合体1。

壁面体10是在俯视中（从中心轴L方向看）具有大致矩形的孔部11的板部件。孔部11的内侧形状优选在俯视中与管体20的外形是相似形，进而优选在能够插通管体20的范围内尽可能小。此外，孔部11被翻边加工，即孔部11的壁面沿中心轴L方向（上方向）立起。特别地，借助该翻边加工，孔部11的缘部（上端缘）12的直边部13比角部14更高地立起。这样的壁面体10例如是由高强度钢或者铝合金构成的金属部件，可以是安装于机动车的保险杠系统的安装板的一部分。

管体20沿中心轴L方向（上下方向）延伸，垂直于中心轴L的截面的形状为大致矩形。管体20的内部设置有从中心轴L方向看十字型的内肋21，管体20的内部空间被内肋21分隔为四个空间。此外，如图2所示，内肋21从管体20的上端延伸到下端，在下端具有在中心轴L方向上被切去的切去部22。切去部22在内肋21中设置在与管体20的内表面的连接部。在本实施方式中，存在四个连接部，所以与该位置对应而设有四个切去部22。切去部22的深度（高度）D如后述那样，优选为壁面体10的孔部11的缘部12的立起高度（以后称为翻边高度）以上。切去部22的宽度W优选较小，但最大能够是管体20的内部宽度整体。换言之，设置了管体20的内部宽度整体的切去部22的状态是指内肋21从端部到深度D完全被除去的状态。这样的状态具有能够降低接合体1受到外力时的峰值载荷的优点。这样的管体20是例如铝合金制的挤出材，能够是安装于机动车的保险杠系统的支撑件的一部分。

参照从图3A至图3G，从第一工序到第七工序分开说明形成图1以及图2所示的接合体1的本实施方式的部件的接合方法。

如图3A所示，在第一工序中，准备载置于载置台30的上述壁面体10、上述管体20、弹性体40。载置台30的上表面平坦，在该上表面的中央部设置有沉孔31。沉孔31在俯视中与管体20的外形是相似形，形成为比管体20的外形稍微小一点。此外，借助前述的翻边加工而在孔部11形成C形面15。C形面15的形成角度一般为45度，在本实施方式中也以45度进行图示，但形成角度可以是任意的。另外，管体20上如前所述地在内肋21上设置了切去部22，但图3A为剖视图所以没有图示内肋21。此外，弹性体40由具有弹性的材质构成，例如由聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、CNR橡胶（氯丁橡胶+丁腈橡胶）或硅橡胶等构成。弹性体40与分隔的管体20的内部空间的个数对应而准备四个。各弹性体40为能够插入管体20内的大小的圆柱状，中央具有沿长度方向延伸的贯通孔41。

如图3B所示，在第二工序中，将管体20插通在壁面体10的孔部11中而载置在载置台30上。此时，管体20不进入载置台30的沉孔31内而载置于载置台30的上表面。此外，假想地，图示的切去部22的高度D比壁面体10的孔部11的翻边高度H稍高。

如图3C所示，在第三工序中，利用垫部50将壁面体10推压并固定于载置台30。垫部50为在俯视中与管体20的外形为相似形的大致四角筒状，下端具有用于推压壁面体10的凸缘部51。垫部50与未图示的冲压装置等机械地连接，能够以将壁面体10向载置台30推压而固定的程度的规定的力而上下运动。

如图3D所示，在第四工序中，将被加压件60夹持的状态的弹性体40插入到管体20的内部。加压件60包括上侧件61和下侧件62和弹簧63。上侧件61具备圆柱状的上部头61a、从上部头61a向下延伸的四个圆筒状的接收部61b。下侧件62具有能够插入到管体20中的大小的四个下部头62a和从各下部头62a分别向上延伸的杆62b，各下部头62a配置在载置台30的沉孔31内。杆62b以贯通弹性体40的贯通孔41的状态插入到接收部61b中。杆62b的上表面和上部头61a的下表面之间配置有弹簧63，借助弹簧63，上侧件61和下侧件62向相互远离的方向受到施力。另外，图3D是剖视图，所以图示了四个接收部61b中的两个接收部61b，同样地，图示出四个杆62b中的两个杆62b。此外，第四工序也可以在第二工序前进行。即，也可以将插入了加压件60的状态的管体20载置于载置台30。

如图3E所示，在第五工序中，克服弹簧63的施力而向下方推压上侧件61的上部头61a，经由加压件60而将弹性体40沿管体20的中心轴L方向压缩而令其向中心轴L的径方向外侧膨胀，由此令管体20的端部扩大变形而铆接接合于壁面体10。此时，管体20沿着壁面体10的孔部11的C形面15变形，并且壁面体10的孔部11的上部局部地被扩管。管体20扩管后，如果除去施加于上部头61a的推压力，则借助弹簧63的施力以及自身的弹性力，加压件60以及弹性体40分别回复为原来的形状（图3D）。

如图3F所示，在第六工序中，将回复到原来的形状（图3D）的加压件60和弹性体40从管体20取出。取出后，管体20仍然塑性变形，所以维持被扩管后的形状，在第五工序中进行的铆接接合不会解除。

如图3G所示，在第七工序中，释放施加于垫部50的推压力，取下垫部50。这样一来，得到管体20与壁面体10接合了的接合体1。

以上那样地得到的接合体1具有下述效果。

根据本实施方式，能够借助弹性体40均等地将管体20扩管，所以能够减轻对于管体20的局部的负荷，能够防止局部的变形。因而，比其他的接合方法相比，能够将管体20与壁面体10高精度地嵌合，即能够提高接合强度。此外，在管体20上从提高强度等的观点出发而设置内肋21，但由于在内肋21的下端设置了切去部22，所以内肋21不易变成扩管时的阻力，能够将管体20的插入部充分地扩管。因而，能够确保与在管体20没有设置内肋21时相同程度的充分的接合强度。

如图4所示，在假设没有在内肋21上设置切去部22时，即便进行如前述那样的使用了弹性体40的铆接接合，内肋21成为将管体20扩管时的阻力，所以管体20不能充分地扩管。相对于此，在本实施方式中如图2所示，将内肋21设置于管体20，从而能够抑制对于扩管的阻力而将管体20充分地扩管。

此外，借助翻边加工而壁面体10的孔部11的壁面立起，所以管体20与壁面体10的接合面积增大，接合强度提高。

此外，通过在孔部11上设置C形面15（图3A参照），能够将管体20更大地扩管。详细而言，设置C形面15的翻边加工与例如简单地垂直地立起的翻边加工相比，能够将孔部11形成得更大。因此，与更大地形成孔部11相应地能够更大地将管体20扩管。因而，能够将成为防脱部的被扩管的部分形成得更大，所以能够提高接合强度。

此外，孔部11的缘部12中，直边部13比角部14形成得更高（图1参照）。因此，能够令直边部13中的管体20与壁面体10的接合面积比角部14中的该接合面积更大。管体20从刚性的观点看在角部14不易扩管，在直边部13容易扩管。因而，通过令容易扩管的直边部13中的接合面积更大，能够有效地提高接合强度。

此外，切去部22的高度D为孔部11的翻边高度H以上（图3B参照），所以能够将管体20的下端部（插入部）较大地扩管直到该翻边高度。因此，能够对翻边加工后的孔部11的整体令管体20扩管而进行铆接接合，所以能够提高接合强度。

此外，切去部22在内肋21中设置在与管体20的内表面的连接部，即在连接部中内肋21与管体20的内表面局部地分离，从而能够有效地抑制内肋21成为对于管体20的扩管的阻力的情况。因而，能够增大管体20的扩管量而提高接合强度。

本实施方式中使用的各部件的方式可以是各种各样的。如前述那样，本实施方式中，使用载置台30以及加压件60而形成接合体1，但载置台30以及加压件60有时也可以不使用。此外，壁面体10的孔部11也可以不进行翻边加工，将管体20直接铆接接合于孔部11的边缘。此外，翻边加工的方式没有特别限定，在本实施方式的C形面加工以外也可以是例如R形面加工。此外，管体20的内肋21没有特别地限定，也可以是十字型以外的方式。

如图5所示，作为本实施方式的变形例，切去部22的位置也可以是十字型的内肋21的中央。由此，能够令设置切去部22的部位为一个部位。

如图6A以及图6B所示，作为本实施方式的其他的变形例，管体20的截面形状例如也可以是圆形。在为圆形时，设置于内肋21的切去部22的位置能够是与管体20的内表面的连接部（图6A参照），或者是内肋21的中央部（图6B参照）。如本变形例所示，管体20的形状以及内肋21的位置没有特别限定，能够是任意的方式。

以上说明了本发明的具体的实施方式及其变形例，但本发明不限定于上述方式，能够在本发明的范围内进行各种变更而实施。例如，能够将适宜地组合各实施方式的内容而得到的方案作为本发明的一实施方式。

Claims (7)

1.一种部件的接合方法，

准备管体、壁面体、弹性体，所述管体具有沿上下方向延伸的中心轴，且设有以将内部分隔的方式沿前述中心轴方向延伸的内肋，且在前述内肋上设置有从前述内肋的下端沿前述中心轴方向被切去的切去部，所述壁面体具有能够将前述管体插入的孔部，所述弹性体能够插入到前述管体中，

将前述管体插入到前述壁面体的前述孔部，

将前述弹性体插入到前述管体的由前述内肋分隔的内部空间中，

将前述弹性体沿前述管体的前述中心轴方向压缩而令所述弹性体向前述中心轴的径方向外侧膨胀，从而令前述管体的向前述壁面体的插入部扩管而与前述壁面体铆接接合。

2.根据权利要求1所述的部件的接合方法，其特征在于，

前述壁面体的前述孔部被翻边加工，使得前述孔部的壁面沿前述中心轴方向立起。

3.根据权利要求2所述的部件的接合方法，其特征在于，借助前述翻边加工而立起的前述孔部具有C形面。

4.根据权利要求2或3所述的部件的接合方法，其特征在于，借助前述翻边加工而立起的前述孔部的前述壁面的上端缘具有直边部和与前述直边部连接的角部，

前述直边部比前述角部立起得更高。

5.根据权利要求2或3所述的部件的接合方法，其特征在于，前述切去部的高度是借助前述翻边加工而立起的前述孔部的前述壁面的上端缘的高度以上。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的部件的接合方法，其特征在于，前述切去部在前述内肋中设置于与前述管体的内表面的连接部。

7.一种接合体，具备：具有沿上下方向延伸的中心轴的管体、具有能够插通前述管体的孔部的壁面体，

前述管体的插入部在被扩管了的状态下被与前述壁面体铆接接合，

前述管体的插入部中设置有以将内部分隔的方式沿前述中心轴方向延伸的内肋，在前述内肋上设置有从前述内肋的下端沿前述中心轴方向被切去的切去部。

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