CN114599470B - 接合物品的制造方法以及制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明的接合物品的制造方法包含：提供具备开口部和接合构造物的第一金属部件的工序；提供具备能够与包围开口部的内周壁部接触的外周壁部和接合接合构造物的被接合构造物的第二金属部件的工序；使第一金属部件和第二金属部件相对移动，使通过内周壁部和外周壁部构成的第一接合部和通过接合构造物和被接合构造物构成的第二接合部之中的一个接合部接触而使另一个接合部分离的工序；开始第一金属部件以及第二金属部件之间的通电的工序；使另一个接合部的构成部彼此接触的工序；通过相对移动和通电进行第一接合部以及第二接合部的接合的工序。

Description

接合物品的制造方法以及制造装置

技术领域

本公开涉及接合物品的制造方法以及制造装置。

背景技术

作为制造接合汽车的离合器组件、差速器齿轮等多个金属部件而成的组件时的制造方法，已知通过在设置于一个部件的开口部压入另一个部件并通电，由产生的焦耳热使两个部件软化而塑性流动从而固相接合的所谓环缝(RING MASH)(注册商标)的接合方法(以下，简称为“环缝接合”)。该环缝接合与电弧焊接等的焊接方法比较，具有不会产生由金属部件的熔融导致的碳化物的偏析或由热量引起的凝固裂纹等的问题，接合所需要的时间也短等的特征。

例如，在日本专利申请公开第2004-017048号公报中，记载了一种接合物品的制造方法，其通过上述环缝接合将具有圆形或者四边形的空部的一个被焊接物与轴状并焊接至该空部的另一个被焊接物焊接。

发明内容

然而，在日本专利申请公开第2004-017048号公报所记载的接合物品中，由于接合部位仅为圆环状的一个部位，在接合物品上产生向推力方向的弯曲应力的情况下，可能存在该应力集中在该一个部位的接合部位而损伤的可能。这样的弯曲应力如日本专利申请公开第2004-017048号公报所记载的接合物品的另一个被焊接物那样，容易在被焊接物的至少一个为长边的情况下产生。

本公开鉴于上述课题，其目的在于，提供一种接合物品的制造方法以及制造装置，用于得到对弯曲应力的强度高的接合物品。

为了达成上述目的，本公开的第一方式涉及的接合物品1的制造方法例如如图1至图5所示那样，包含：提供具备开口部11和接合构造物15的第一金属部件10的工序S101；提供具备能够与包围所述第一金属部件10的所述开口部11的内周壁部14接触的外周壁部24和接合所述接合构造物15的被接合构造物25的第二金属部件20的工序S101，其中所述接合构造物15和所述被接合构造物25的至少一个由一至多个突起15构成；使所述第一金属部件10和所述第二金属部件20在所述第一金属部件10的所述开口部11内插入所述第二金属部件20的方向P上相对移动，使由通过所述内周壁部14和所述外周壁部24构成的第一构成部而成的第一接合部4以及由通过所述接合构造物15和所述被接合构造物25构成的第二构成部而成的第二接合部5之中的任一个接合部的所述构成部彼此接触，使另一个接合部的所述构成部彼此隔开规定间隔的工序S103；开始在所述第一金属部件10与所述第二金属部件20之间通电的工序S104；继续所述第一金属部件10与所述第二金属部件20的所述相对移动，使所述另一个接合部的所述构成部彼此接触的工序S105；通过所述相对移动和所述通电，进行所述第一接合部的接合和所述第二接合部的接合的工序S106。

当像这样构成时，两个金属部件在两个接合部位接合，与仅有一个接合部位相比能够提高其强度。此外，在一系列工序接合两个接合部位时，主动使开始接合的时点不同，从而能够使两个接合部的位移量不同，能够抑制在接合时从金属部件产生毛刺或溅射(喷溅)。

本公开的第二方式涉及的接合物品1的制造方法例如如图4所示那样，是在上述本公开的第一方式涉及的接合物品1的制造方法中，所述接合是基于固相接合进行的接合。

像这样构成时，通过作为接合方法采用固相接合，即实质上不涉及金属部件熔融的接合方法，与电弧焊接等的公知的接合方法相比，能够减少接合所需要的能量。

本公开的第三方式涉及的接合物品1的制造方法例如如图4、图7以及图8所示那样，在上述本公开的第一或者第二方式涉及的接合物品1的制造方法中，所述第一接合部4、4C、4D具有所述内周壁部14、44、64和所述外周壁部24、54、74在相对于所述插入方向P垂直的方向上重合的规定长度的重合过盈量L1、L3、L6，所述第二接合部5、5C、5D具有在所述接合构造物15、55、65与所述被接合构造物25、45、75接合的状态下沿相对于所述插入方向P垂直的方向延伸的规定长度的接合宽度L2、L4、L5，所述一个接合部的所述重合过盈量L1、L3或者所述接合宽度L5比所述另一个接合部的所述接合宽度L2、L4或者重合过盈量L6大。

像这样构成时，首先通过将接触被接合面开始接合的一个接合部的重合过盈量或者接合宽度设为比之后开始接合的另一个接合部的接合宽度或者重合过盈量大，从而能够调整各接合部的接合强度。此外，通过将之后开始接合的另一个接合部的接合宽度或者重合过盈量相对缩小，能够抑制在接合该部分时首先开始接合的一个接合部产生超过需要的高焦耳热而发生溅射。因此，制造的接合物品中的两个接合部均成为良好的接合状态。

本公开的第四方式涉及的接合物品1的制造方法例如如图4以及图8所示那样，在上述本公开的第一至第三方式涉及的接合物品1的制造方法中，所述一个接合部与所述另一个接合部相比位于与所述插入方向正交的方向的内侧。

像这样构成时，通过使之后开始接合的另一个接合部比与之相比首先开始接合的一个接合部配置于外侧，利用对部件进行通电时产生的所谓表皮效应，能够在两个接合部流过电流的状态时对另一个接合部侧流过较多电流。因此，能够使另一个接合部在短时间为软化温度以上，并且能够抑制对一个接合部供给过剩的能量，能够使制造的接合物品中的两个接合部均为良好的接合状态。

本公开的第五方式涉及的接合物品1的制造装置30例如如图3所示那样，包含：固定具备开口部12和接合构造物15的第一金属部件10的第一电极31；固定具备能够与包围所述第一金属部件10的所述开口部12的内周壁部14接触的外周壁部24和所述所述接合构造物15所接合的被接合构造物25的第二金属部件20的第二电极20，其中所述被接合构造物25和所述接合构造物15的至少一个由一个至多个突起构成；对所述第一电极10与第二电极20之间供给电流的通电装置34；使所述第一电极10与所述第二电极20相对移动的加压装置35；所述加压装置35使所述第一金属部件10和所述第二金属部件20在所述第一金属部件10的所述开口部12内插入所述第二金属部件20的方向上相对移动，经过第一状态和第二状态接合所述第一金属部件10和所述第二金属部件20，其中所述第一状态是使由通过所述内周壁部14和所述外周壁部24构成的第一构成部而成的第一接合部4和由通过所述接合构造物15和所述被接合构造物25构成的第二构成部而成的第二接合部5之中的任一个接合部的所述构成部彼此接触且使另一个接合部的所述构成部彼此隔开规定间隔G1的第一状态，所述第二状态是使所述另一个接合部的所述构成部彼此接触，所述通电装置34在成为所述第一状态的时点开始向所述第一金属部件10与所述第二金属部件20之间供给所述电流。

像这样构成时，两个金属部件在两个接合部位接合，与接合部位仅一个相比能够提高其强度。此外，在一系列工序接合两个接合部位时，主动使开始接合的时点不同，从而能够使两个接合部的位移量不同，能够抑制在接合时从金属部件产生毛刺或溅射(喷溅)。

发明效果

通过上述构成，通过本公开的接合物品的制造方法以及制造装置能够得到对弯曲应力的强度高的接合物品。

附图说明

图1A至图1C是表示本公开的第一实施方式涉及的第一金属部件的一例的概略说明图。

图2是表示本公开的第一实施方式涉及的第二金属部件的一例的概略截面图。

图3是表示在本公开的第一实施方式涉及的接合物品的制造装置的一例中安装了第一以及第二金属部件的状态的示意图。

图4A至图4D是示意性地示出本公开的第一实施方式涉及的接合物品的制造方法的一例的各工序中的第一以及第二金属部件的主要部分的状态的说明图。

图5是表示本公开的第一实施方式涉及的接合物品的制造方法的一例的流程图。

图6A以及图6B是表示本公开的第一实施方式涉及的第一以及第二金属部件的变形例的概略截面图。

图7A至图7D是示意性地示出本公开的第二实施方式涉及的接合物品的制造方法的一例的各工序中的第一以及第二金属部件的主要部分的状态的说明图。

图8A至图8D是示意性地示出本公开的第三实施方式涉及的接合物品的制造方法的一例的各工序中的第一以及第二金属部件的主要部分的状态的说明图。

图9是表示本公开的第三实施方式涉及的接合物品的制造方法的一例的流程图。

具体实施方式

本申请基于在日本于2020年6月2日申请的特愿2020-096230号，其内容作为本申请的内容形成其一部分。

此外，本发明通过以下详细的说明能够进一步完全理解。本申请的进一步应用范围将通过以下的详细的说明来明确。然而，详细的说明以及特定的实施例是本发明的期望的实施方式，仅出于说明的目的对其进行记载。根据该详细的说明，对本领域的技术人员来说，在本发明的精神和范围内，各种变更和改变是显而易见的。

申请人无意向公众奉献所记载的任何实施方式，所公开的改变或替代方案中的任何在措辞上可能不属于权利要求范围内的方案，根据等价交换原则，都是本发明的一部分。

以下，参照附图关于用于实施本发明的各实施方式进行说明。此外，以下示意性地示出用于达成本发明的目的的说明中所需的范围，将主要说明本发明的相关部分的说明中所需的范围，省略说明的部分以公知技术为基础。

＜第一实施方式＞

图1是表示本公开的第一实施方式涉及的第一金属部件10的说明图，图1A是概略俯视图，图1B是以图1A的A-A线切断的概略截面图、图1C是放大图1B的B部分示出的主要部分放大向视图。此外，图2是表示本公开的第一实施方式涉及的第二金属部件20的概略截面图。在本实施方式涉及的接合物品1的制造方法中，如图1以及图2所示那样，通过将第一金属部件10与第二金属部件20固相接合，制造接合物品1(参照图3等)。在本实施方式中，分别作为接合物品1示例离合器组件、作为第一金属部件10示例离合器组件的齿轮、作为第二金属部件20示例离合器组件的轴进行说明。此外，作为在本实施方式中制造的接合物品1不限定于离合器组件，能够适用于将差速机构等的金属部件彼此接合而形成的各种组件中。

第一金属部件10主要如图1A以及图1B所示那样，可以是由例如碳钢、合金钢、铸铁等的金属材料形成的大致圆盘状的齿轮部件。在该第一金属部件10的中央部形成有将圆盘状的第一金属部件10在其轴方向(换言之，壁厚方向)上贯通的圆形开口11。开口11是插入后述的第二金属部件20的孔，第一开口部12和第二开口部13以在轴方向上相连的方式同轴配置而构成。即，该开口11能够设为在途中其内径变化的圆形贯通孔。

第一开口部12能够形成为从相对于第一金属部件10的轴方向垂直的一面10A沿轴方向延伸的其内径设为d1的规定高度的圆柱状开口。此外，第二开口部13能够形成为从相对于第一金属部件10的轴方向垂直的另一面10B沿轴方向延伸的其内径比第一开口部12的内径d1大的圆柱状开口。该第二开口部13与第一开口部12的端面彼此经由段部16连通。可以在划定第一开口部12的内周壁部14之中的与段部16相连的部分形成倒角14C。此外，本实施方式的开口11以具有圆形内周面的两个开口部12、13在同轴上相连的形状进行说明，但各开口部12、13的形状不限定于圆形，也可以例如具有多边形或椭圆形的内周面。在这种情况下，后述的第二金属部件20的形状也与该开口11的形状配合变更。

此外，在圆环状的段部16中，也可以形成作为接合构造物的一例的圆环状的突起15。该突起15如图1C所示那样，其截面形状为其侧部的一部分切缺的大致梯形，分别将上边的长度t1设为0.1～0.3mm(优选为大约0.2mm)、高度H1设为0.5～1.5mm(优选为大约1.0mm)、侧边彼此所成的角θ设为60°～120°(优选为大约90°)。此外，本实施方式涉及的突起15作为其一例说明了圆环状，但突起15的形状不限定于此，例如也能够设为双重圆环状、其一部分分离的圆弧状、或者在圆环状的多个部位隔开规定间隔配置的放射(land)状等的形状。同样地，关于其截面形状也不限定于上述形状，例如也能够设为多边形或半圆状等的形状。

第二金属部件20如图2所示那样，例如，也可以是由碳钢、合金钢、铸铁等的金属材料形成的在轴方向上较长的大致实心圆棒状的轴部件。该长边的第二金属部件20的轴方向的两端部20A、20B之中的一个端部20A能够是插入第一金属部件10的开口11的部分。一个端部20A可以由大径部23、与大径部23相连的小径部22构成。此外，第一金属部件10和第二金属部件20既可以由相同的金属材料构成，也可以由不同的金属材料构成。

小径部22可以构成其外径设为D1、其高度设为H2的圆柱状的突起。此外，大径部23能够设为其外径比小径部22的外径D1大的圆柱状的部分。此外，小径部22与大径部23经由沿与轴方向正交的方向延伸的段部25相连。可以在与划定小径部22的外周壁部24之中的一个端部20A的前端面相连的部分形成倒角24C。此外，段部25构成在与第二金属部件20的轴方向正交的方向上延伸的圆环状的面，构成上述第一金属部件10的突起15所接合的被接合构造物的一例。此外，上述小径部22的高度H2设定为比第一金属部件10的突起15的高度H1长。这些高度H1、H2的相对长度是基于后述的接合工序中的各接合部位的接合开始时刻设定的。此外，通过设置于第一金属部件10以及第二金属部件20的倒角14C、24C在后述的接合工序中彼此抵接，从而以进行两个金属部件的相对对位的方式发挥作用。

图3是表示在本公开的第一实施方式涉及的接合物品1的制造装置30安装第一以及第二金属部件10、20的状态的示意图。本实施方式涉及的接合物品1的制造装置30如图3所示那样，可以至少包含固定第一金属部件10的第一电极31、固定第二金属部件20的第二电极32、用于在第一以及第二金属部件10、20之间供给电流的通电装置34和用于使第一以及第二金属部件10、20在彼此接近的方向相互动作的加压装置35。此外，该接合物品1的制造装置30优选收纳于未图示的处理腔室内并调节周围环境。

第一电极31能够为具备固定第一金属部件10的任意的固定构造的至少一部分由导电材料构成的电极。同样地，第二电极32能够为具备固定第二金属部件20的任意的固定构造的至少一部分由导电材料构成的电极。通过这些第一以及第二电极31、32与通电装置34电连接，构成用于在第一以及第二金属部件10、20之间供给电流的电极。此外，例示了如图3所示的第一电极31以及第二电极32的整体由导电材料构成，作为电极发挥作用，但如果能够向固定的各金属部件10、20供给电流，则也可以部分由绝缘体等构成。

通电装置34能够为例如将由商用电源等构成的外置交流电源33供给的交流电流转换为所希望的脉冲电流并且包含能够控制向两个电极31、32之间的通电时刻的开关装置的通电装置。使由这样的结构构成的通电装置34进行动作，从而能够在固定于第一电极31的第一金属部件10与固定于第二电极32的第二金属部件20之间供给脉冲电流，将两个金属部件的接触部分电阻焊接。在此供给的脉冲电流典型地是单脉冲电流。而且，该脉冲电流例如具有从数万到数十万安培的电流峰值，脉冲幅度为10毫秒～100毫秒。通过该脉冲电流，能够可靠地进行两个金属部件之间的接合。此外，作为通电装置34的具体结构，能够采用包含公知的逆变器或电容器等的开关电路或半导体开关等，不限定于此。例如，如果能够在第一电极31与第二电极32之间供给为了接合第一金属部件10与第二金属部件20需要的电流，也可以是其他公知的构造。此外，在此省略这些构造的详细说明。

加压装置35是例如与第二电极32连结、与第二电极32共同地使固定于该第二电极32的第二金属部件20动作的运转机构，具体来说，能够采用公知的气压式或者液压式的活塞/气缸机构。通过使该加压装置35动作，能够将第二金属部件20的一个端部20A插入第一金属部件10的开口11内。此外，本实施方式的加压装置35是用于使第一以及第二金属部件10、20相对移动的装置的一例，作为具体的构造或动作对象的金属部件不限定于上述内容。

在使用具备上述结构的接合物品的制造装置30制造接合物品1时，如图3所示那样，例如，第一金属部件10和第二金属部件20分别固定于第一电极31和第二电极32。然后，使加压装置35以及通电装置34动作而进行固相接合。然后，制造的接合物品1是在由通过第一开口部12的内周壁部14和小径部22的外周壁部24构成的第一构成部而成的第一接合部4和由通过突起15和段部25构成的第二构成部而成的第二接合部5的两个部位接合形成的。关于一系列接合工序描述如下。

在此，关于在本实施方式涉及的接合物品1的制造方法中采用的环缝接合以及突起物接合的概要进行简单地说明。首先，环缝接合典型地是指如在日本专利申请公开第2004-017048号公报中所示那样，将具有开口的一个金属部件的开口的内周壁部与插入于一个金属部件的开口的另一个金属部件的插入侧的外周壁部接合的接合方法。在通过环缝接合接合的金属部件中，相对于一个金属部件的开口的内周壁部的内径，另一个金属部件的插入侧的外周壁部的外径形成得稍大，作为结果，在这些内周面与外周面之间形成有具有规定长度的圆环状的重叠过盈量。然后，通过在一个金属部件的开口插入另一个金属部件的端部的方向上加压并且在两个金属部件之间进行通电，两个金属部件的接触面，即一个金属部件的内周壁部与另一个金属部件的外周壁部在沿接触面的方向塑性流动而构成接合部。此时，由通过通电产生的焦耳热，两个金属部件优选地被加热至比融点温度低且软化温度以上。由此，两个金属部件的被接合面没有实质上熔融(虽然它可能会暂时或部分熔融)而在固相面彼此接合的所谓固相接合。

另一方面，突起物接合典型地是指在两个金属部件的两个接合部的一个形成突起物(换言之，突起部)，将另一个作为平面，在接合时，以将上述突起物按压于平面的方式按压并进行通电，从而使突起物沿平面的延伸方向塑性流动，构成接合部。该接合时的通电量与上述环缝接合同样地，由通过通电产生的焦耳热，两个金属部件优选加热至比融点温度低且软化温度以上。由此，两个金属部件的被接合面没有实质上熔融(虽然可能会暂时或者部分熔融)而在固相面彼此接合的所谓固相接合。在这样的环缝接合以及突起物接合中，供给的电流为脉冲电流，且其供给时间也与如电弧焊接那样在比较长的期间范围内供给大电流相比较短，所以存在一系列接合所需要的能量比较少的优点。

本实施方式组合采用上述环缝接合以及突起物接合。因此，如图1、图2以及后述的图4A所示那样，在采用环缝接合的第一接合部4中，第一金属部件10的内周壁部14的内径d1比第二金属部件20的外周壁部24的外径d1稍小。所以，该部分规定了第一接合部4中的相对于将第二金属部件20插入第一金属部件10的开口11的方向垂直的方向上的重叠过盈量(以下称为“重合过盈量”)L1。此外，在采用突起物接合的第二接合部5中，作为接合构造物的突起15和作为被接合构造物的段部25相对于第二金属部件20的插入方向(换言之，轴方向)相对配置。然后，通过该突起15与段部25抵接而塑性变形，构成第二接合部5中的接合面。该接合面构成相对于将第二金属部件20插入第一金属部件10的开口11的方向垂直的方向上具有规定长度的接合宽度L2的圆环状的面。重合过盈量L1以及接合宽度L2的长度能够例如分别设为0.1～0.5mm。此外，在本实施方式中，第一接合部4的重合过盈量L1设定得比第二接合部5的接合宽度L2大。后述其理由。

图4是示意性地说明本公开的第一实施方式涉及的接合物品1的制造方法的各工序中的第一以及第二金属部件10、20的主要部分的状态的说明图。此外，图5是表示本公开的第一实施方式涉及的接合物品1的制造方法的流程图。而且，图6是表示本公开的第一实施方式涉及的第一以及第二金属部件10、20的变形例的概略截面图。以下，关于本实施方式涉及的接合物品1的制造方法，主要参酌图4以及图5进行说明。在本方法中，首先，在步骤S101中，如图4A所示那样，提供构成接合物品1的第一金属部件10和第二金属部件20。关于在此提供的第一金属部件10以及第二金属部件20的详细内容，能够采用参照图1以及图2等已经说明的。提供的第一金属部件10和第二金属部件20分别安装于或者支撑于图3所示的制造装置30的第一电极31和第二电极32。

接着，在步骤S102中，加压装置35运转，固定于第二电极32的第二金属部件20的其一个端部20A开始向插入第一金属部件10的开口11内的方向(图3、图4B等所示的箭头P方向)的移动。该移动继续至一系列的接合工序结束为止。

上述移动继续，当成为构成第一接合部4的第一金属部件10的内周壁部14与第二金属部件20的外周壁部24接触的第一状态时(在步骤S103中为是)，如图4B所示那样，第一金属部件10与第二金属部件20抵接内周壁部14的倒角14C和外周壁部24的倒角24C，从而成为电连接的状态。在此，接下来在步骤S104中，与交流电源33连接的通电装置34运转，对第一电极31与第二电极32之间供给脉冲电流。通过该通电，图4B所示的电流E在第一金属部件10与第二金属部件20之间经由抵接的倒角14C、24C部分流动。

在该步骤S104时，应当特别注意的是，与构成第一接合部4的内周壁部14与外周壁部24接触相反，构成第二接合部5的突起15与段部25处于仅隔开规定距离G1的状态。如此，在该时点，仅在构成第一接合部4的部分产生基于加压装置35的加压力和由电流引起的焦耳热，对第二接合部5没有供给任何能量。如此，有意地改变两个接合部位的接合时点是，假设同时开始第一接合部4和第二接合部5的接合时点的情况下，由于两个接合部位当然其位置或接触面积等不同，所以在各自的接合部位产生的(每单位体积的)能量不均衡，所以在供给更多的能量的接合部位存在产生毛刺或溅射(喷溅)的可能性。在本公开中，将抑制这样的溅射的发生作为目的，有意地使两个接合部的接合时点不同，主要调整对两个接合部供给的能量。此外，突起15与段部25之间的间隙的距离G1例如能够设为1.0～3.0mm左右。

与调整对上述接合部供给的能量关联，优选本实施方式涉及的第一接合部4的重合过盈量L1比第二接合部5的接合宽度L2大。这是由于首先开始接合的第一接合部4的部分成为担保接合物品1中的接合部分强度的部分，所以要求高接合强度，另一方面，由于之后开始接合的第二接合部5的部分将加强产生向推力方向的弯曲应力时的强度作为目的，所以要求的接合强度比较低。此外，也存在当将第二接合部5的接合宽度L2扩大至超过需要(例如，至与第一接合部4的重合过盈量L1相同程度为止)时，在该部分的接合需要较大的加压力或通电量，在该部分的接合时，在首先开始接合的第一接合部4侧产生超过需要的焦耳热，存在发生溅射的可能。

返回图5的说明时，在步骤S104中，在开始向电极31、32之间通电的基础上，当继续基于加压装置35进行第二金属部件20的移动时，由于以在第一金属部件10的第一开口部12内压入第二金属部件20的小径部22的方式加压，且对两个金属部件之间供给脉冲电流，所以该加压力和电流在第一内周壁部14与第一外周壁部24的接触面集中。然后，该接触面以及其附近由通过供给的电流产生的焦耳热加热从而软化，通过加压力两个接触面塑性流动且进行固相面彼此的接合。此时，优选通电装置34控制其电流值使由电流产生的焦耳热将第一金属部件10和第二金属部件20加热至软化温度以上且比融点温度低的温度。

此外，如此进行第一接合部4的接合，且继续加压装置35的移动，在步骤S105中，成为第一金属部件10的突起15与第二金属部件20的段部25接触的第二状态时，如图4C所示那样，电流E也在突起15与段部25的接触部分，详细来说在突起15的上边与面对该上边的段部25的一部分之间流动(即，分流)。

在该步骤S105中，应当特别留意的事项是，构成第二接合部5的突起15和段部25与构成第一接合部4的内周壁部14和外周壁部24相比位于外侧。一般来说，已知在对部件供给交流电流的情况下，具有部件外侧的电流密度比部件内侧的电流密度高的倾向(所谓的表皮效应)。因此，如本实施方式那样，通过将之后开始接合的接合部(即，第二接合部5)配置于外侧，在第一以及第二接合部4、5双方接触的状态下供给电流时，电流在第二接合部5侧较多流动，从而能够对第二接合部5侧较多地供给能量。如此，如果能够顺利地进行向之后开始接合的接合部的能量供给，一系列的接合工序结束后的第一接合部4的接合状态与第二接合部5的接合状态容易配合，此外，能够有效地抑制容易在第一接合部4侧产生的溅射。

如上述那样，在电流E的一部分也在突起15与段部25的接触面流动的状态下，当继续基于加压装置35进行第二金属部件20的移动时，以构成突起15的前端部的上边被段部25压溃的方式加压，且对该部分供给电流E的一部分。因此，该接触面以及其附近也与第一接合部4的接触面以及其附近同样地，由通过供给的电流产生的焦耳热加热从而软化，该软化的突起15的一部分通过加压力在与插入方向正交的方向上塑性流动且进行固相面彼此的接合。

在上述第一接合部4以及第二接合部5的接合进行的状态下，进一步基于加压装置35进行移动，当各接合部4、5在插入方向上的接合部分的长度(也称为接合长度)h1、h2到达所希望的长度时，判断两个接合部4、5的接合的结束(在步骤S106为是)，结束一系列的接合工序。在此，第二接合部5中的接合长度h2等于在从图4C所示的突起15与段部25接触的状态至如图4D所示的接合结束状态之间，第二金属部件20通过加压装置35向插入方向移动的距离。此外，在本实施方式涉及的接合物品1的制造方法中，能够将结束接合的各接合部4、5的接合长度设定为比较短的长度。具体来说，例如能够将第一接合部4的接合长度h1设为2.0～3.0mm，将第二接合部5的接合长度h2设为0.2～0.6mm。这是由于经过上述接合工序制造的接合物品1的接合部位存在两个部位，所以为了提高其强度，不必延长各接合部位的接合长度。因此，在本实施方式涉及的接合物品1的制造方法中，能够短时间且省能量地实现其接合作业。此外，两个接合长度h1、h2之差的长度等于从突起15的段部16的高度H1与从小径部22的段部25的高度H2之差。因此，通过调整这些高度H1、H2，能够调整接合长度h1、h2。

此外，应当特别留意的事项是，本实施方式中的另一个接合部(详细来说，第二接合部5)采用上述突起物接合。这是因为，突起物接合所采用的第二接合部5能够用作接合工序中的金属部件20在插入方向上相对移动的止挡件。一般地，在金属部件彼此接合时的接合方向的对位上，在一个金属部件设置向另一个金属部件侧延伸的销状或者柱状的止挡片，设想该止挡片采用与另一个金属部件抵接时完成接合的结构。然而，设置这样的止挡片会招致需要增加原材料或工时。另一方面，如本实施方式那样，在将基于突起物接合的接合部作为止挡件并用的情况下，不需要另外设置止挡件构造，也能够抑制需要的原材料或工时増加。此外，由于第二接合部5的接合面积相对较小，所以在例如上述一系列的接合工序结束之后，在为了接合部分的回火想要执行第二次通电时，能够将对第一接合面4的通电量相对增大，能够有效地进行回火。

如以上说明那样，在本实施方式涉及的接合物品1的制造方法中，由于在第一以及第二接合部4、5这样的两个接合部位，金属部件彼此接合，所以与接合部位仅为一个的情况相比，能够制造对弯曲应力的强度高的接合物品。

此外，在本实施方式中，如上述那样，调整重合过盈量L1以及接合宽度L2的大小或第二接合部5的位置，从而能够调整接合第一以及第二接合部4、5时的各接合部所要求的接合强度或供给至各自的接合部的能量。因此，能够通过简单调整将一系列的接合工序结束时的两个接合部4、5的接合状态均调整为良好的状态。

此外，在上述实施方式中，作为第二接合部5，例示由设置于第一金属部件10的段部15和设置于第二金属部件20的段部25构成的物品，但本申请发明不限定于此。详细来说，例如如图6A所示的接合物品1A那样，既可以设为在第二金属部件20’侧形成突起25’，在第一金属部件10’侧形成段部15’的结构，也可以例如如图6B所示的接合物品1B那样，在第一金属部件10侧的段部16和第二金属部件20’侧的段部26’这双方形成互相抵靠的突起15、25’。

＜第二实施方式＞

在上述第一实施方式中，作为接合的顺序，关于首先开始位于内侧的第一接合部4，之后开始位于外侧的第二接合部5的情况进行说明，但本公开不限定于此。在此，以下作为本公开的第二实施方式，关于变更第一以及第二接合部的相对位置的方式进行说明。此外，在以下所示的第二实施方式中，关于与接合物品1C的各结构之中的、在上述第一实施方式中说明的接合物品1相同的结构省略其具体说明，以与接合物品1不同的结构为中心进行说明。

图7是示意性地说明本公开的第二实施方式涉及的接合物品的制造方法的各工序中的第一以及第二金属部件的主要部分的状态的说明图。本实施方式涉及的接合物品1C如图7所示那样，由第一金属部件40和第二金属部件50构成。

第一金属部件40是在其中央部分以第一开口部42与具有比该第一开口部42大的直径的规定高度H3的第二开口部43相连的方式设置的齿轮状的部件。此外，第一开口部42和第二开口部43经由沿与第一金属部件40的轴方向正交的方向延伸的段部45连续。而且，在划定第二开口部43的内周壁部44与相对于第一金属部件40的轴方向垂直的一面之间施加有倒角44C。

第二金属部件50是以其一个端部为圆柱状的小径部52与具有比该小径部52大的直径的大径部53相连的方式设置的轴状的部件。此外，小径部52和大径部53是指经由沿与第二金属部件50的轴方向正交的方向延伸的段部56连续，在该段部56形成有在第二金属部件50的轴方向上突出的规定高度H4的圆环状的突起55。而且，在划定大径部53的外周壁部54与段部56之间施加有倒角54C。

在具备上述结构的第一以及第二金属部件40、50中，第一金属部件40的内周壁部44和第二金属部件50的外周壁部54构成第一接合部4C，第一金属部件40的段部45和第二金属部件50的突起55构成第二接合部5C。此外，突起55的高度H4设定得比第二开口部43的高度H3短。由此，在执行接合工序时，位于相对外侧的第一接合部4C与位于相对内侧的第二接合部5C相比首先接触。而且，第一接合部4C的重合过盈量L3比第二接合部5C的接合宽度L4大。

本实施方式涉及的接合物品1C的制造方法的工序由与上述第一实施方式同样的工序构成。在此，各工序的说明援用图5的各步骤的记载进行。以下，关于本实施方式涉及的接合物品的制造方法，主要参酌图7以及图5进行说明。此外，在本实施方式涉及的接合物品的制造方法中，也使用在上述第一实施方式中说明的制造装置30实现一系列制造方法。

首先，在步骤S101中，如图7A所示那样，提供构成接合物品1C的第一金属部件40和第二金属部件50。接着，在步骤S102中，加压装置35(参照图3)运转，开始固定于第二电极32的第二金属部件50的移动。

上述移动继续，如图7B所示那样，当成为构成第一接合部4C的第一金属部件40的内周壁部44与第二金属部件50的外周壁部54接触的第一状态时(在步骤S103中为是)，接下来在步骤S104中，与交流电源33连接的通电装置34运转，对第一电极31与第二电极32之间供给脉冲电流。通过该通电，图7B所示的电流E在第一金属部件40与第二金属部件50之间，经由互相抵接的倒角44C、54C部分流动。在该步骤S104时，与构成第一接合部4C的内周壁部44与外周壁部54接触相反，处于构成第二接合部5C的段部45与突起55仅隔开规定距离G2的状态。由此，在该时点，仅在构成第一接合部4C的部分产生基于加压装置35的加压力和由通电装置34供给的电流E引起的焦耳热，不开始第二接合部5C的接合。此外，段部45与突起55之间的间隙的距离G2能够设为例如1.0～3.0mm左右。

在步骤S104中，在开始向电极31、32之间通电的基础上，当继续基于加压装置35移动第二金属部件50时，由于以在第一金属部件40的第二开口部43内压入第二金属部件50的大径部53的方式加压，且在两个金属部件之间供给脉冲电流，所以该加压力和电流在内周壁部44与外周壁部54的接触面集中。然后，该接触面以及其附近由通过供给的电流产生的焦耳热加热从而软化，通过加压力两个接触面塑性流动且进行固相面彼此的接合。如此，进行第一接合部4C的接合且继续加压装置35的移动，在步骤S105中，当成为第一金属部件40的段部45与第二金属部件50的突起55接触的第二状态时，如图7C所示那样，电流E也在段部45与突起55的接触部分流动。

电流E的一部分也在段部45与突起55的接触部分流动的状态下，当继续基于加压装置35移动第二金属部件50时，以突起55的前端被段部45压溃的方式加压，且对该部分供给电流E的一部分。因此，该第二接合部5C的接触面以及其附近也与第一接合部4C的接触面以及其附近同样地，由通过供给的电流产生的焦耳热加热从而软化，该软化的突起55的一部分通过加压力沿与插入方向正交的方向塑性流动且进行固相面彼此的接合。

在进行上述第一接合部4C以及第二接合部5C的接合的状态下，进一步进行基于加压装置35的移动，当各接合部4C、5C在插入方向上的接合部分的长度(也称为接合长度)h3、h4到达所希望的长度(例如，h3设为2.0～3.0mm、h4设为0.2～0.6mm)时，判断两个接合部4C、5C的接合结束(在步骤S106中为是)，结束一系列的接合工序。在此，第二接合部5C中的接合长度h4等于从图7C所示的突起55与段部45接触的状态至图7D所示的接合结束状态之间，第二金属部件50通过加压装置35在插入方向上移动的距离。此外，两个接合长度h3、h4之差的长度等于从第二开口部43的段部45的高度H3与从突起55的段部66的高度H4之差。因此，通过调整这些高度H3、H4，能够调整接合长度h3、h4。

在上述第二实施方式中，由于在第一以及第二接合部4C、5C这两个接合部位金属部件彼此接合，所以与接合部位仅为一个的情况相比，能够制造对弯曲应力的强度高的接合物品。此外，通过调整两个接合部4C、5C各自的重合过盈量L3和接合宽度L4，由于能够调整接合第一以及第二接合部4C、5C时的各接合部4C、5C所要求的接合强度，所以能够通过简单调整将一系列的接合工序结束时的两个接合部4C、5C的接合状态均调整为良好的状态。

＜第三实施方式＞

在上述第一以及第二实施方式中，作为接合的顺序，关于首先开始采用了环缝接合的第一接合部4、4C，之后开始采用了第二接合部5、5C的情况进行了说明，但本公开不限定于此。在此，以下作为本公开的第三实施方式，关于变更接合的顺序的方式进行说明。此外，在以下所示的第三实施方式中，关于与接合物品1D的各结构之中的与上述第一实施方式中说明的接合物品1相同的结构省略其具体说明，以与接合物品1不同的结构为中心进行说明。

图8是示意性示出本公开的第三实施方式涉及的接合物品1的制造方法的各工序中的第一以及第二金属部件60、70的主要部分的状态的说明图。本实施方式涉及的接合物品1D如图8所示那样，由第一金属部件60和第二金属部件70构成。

第一金属部件60是在其中央部分以第一开口部62与比该第一开口部62大的直径的第二开口部63相连的方式设置的齿轮状的部件。此外，对于第一开口部62和第二开口部63，经由沿与第一金属部件60的轴方向正交的方向延伸的段部66连续，该段部66与第一开口部62相连的部分构成突起65。而且，在划定第二开口部63的内周壁部64与相对于第一金属部件60的轴方向垂直的一面之间施加了倒角64C。

第二金属部件70是由其一个端部具有规定角度的锥面72构成的轴状部件。以与该锥面72的基部侧相连的方式设置圆柱状的外周壁部74，锥面72的前端部侧的一部分构成倾斜面75。

在具备上述结构的第一以及第二金属部件60、70中，第一金属部件60的内周壁部64和第二金属部件70的外周壁部74构成第一接合部4D，第一金属部件60的突起65和第二金属部件70的倾斜面75构成第二接合部5D。此外，第二接合部5D的接合宽度L5比第一接合部4D的重合过盈量L6大。

图9是表示本公开的第三实施方式涉及的接合物品1D的制造方法的流程图。以下关于本实施方式涉及的接合物品1D的制造方法，主要斟酌图8以及图9进行说明。此外，在本实施方式涉及的接合物品1D的制造方法中，也使用在上述第一实施方式中说明的制造装置30实现一系列制造方法。

首先，在步骤S101中，如图8A所示那样，提供构成接合物品1D的第一金属部件60和第二金属部件70。接着，在步骤S102中，加压装置35运转并开始固定于第二电极32的第二金属部件70的移动。

上述移动继续，如图8B所示那样，当成为构成第二接合部5D的第一金属部件60的突起65与第二金属部件70的倾斜面75接触的第一状态时(在步骤S103A中为是)，接着，在步骤S104中，与交流电源33连接的通电装置34运转，对第一电极31与第二电极32之间供给脉冲电流。通过该通电，如图8B所示的电流E经由抵接第一金属部件60与第二金属部件70之间的突起65的前端部分与倾斜面75流动。在进行该步骤S104时，与构成第二接合部5D的突起65与倾斜面75接触相反，成为构成第一接合部4D的内周壁部64与外周壁部74仅隔开规定距离G3的状态。由此，在该时点，仅在构成第二接合部5D的部分产生基于加压装置35的加压力和由通电装置34供给的电流引起的焦耳热，不开始第一接合部4D的接合。此外，内周壁部64与外周壁部74之间的间隙的距离G3能够为例如0.5～1.5mm左右。

在步骤S104中，在开始向电极31、32之间通电的基础上，当继续基于加压装置35移动第二金属部件70时，以突起65的前端被倾斜面75压溃的方式加压，且在对部分供给脉冲状的电流E，所以加压力和电流集中在突起65与倾斜面75的接触面上。因此，该第二接合部5D的接触面以及其附近由通过供给的电流产生的焦耳热加热从而软化，通过加压力塑性流动且进行固相面彼此的接合。如此，进行第二接合部5D的接合，并且继续加压装置35的移动，在步骤S105A中，当成为第一金属部件60的内周壁部64与第二金属部件70的外周壁部74接触的第二状态时，如图8C所示那样，电流E也在内周壁部64与外周壁部74的接触部分流动。

在电流也在内周壁部64的倒角64C与外周壁部74的倒角74C的接触面流动的状态下，当继续基于加压装置35移动第二金属部件70时，由于以在第一金属部件60的第二开口部63内压入第二金属部件70的外周壁部74的方式加压，所以也对内周壁部64与外周壁部74的接触面供给加压力和电流E。因此，该第一接合部4D的接触面以及其附近也与第二接合部5D的接触面以及其附近同样地，由通过供给的电流E产生的焦耳热加热从而软化，通过加压力塑性流动且进行固相面彼此的接合。

在进行上述第一接合部4D以及第二接合部5D的接合的状态下，进一步进行基于加压装置35的移动，当各接合部4D、5D在插入方向上的接合长度h5、h6到达所希望的长度时，判断为两个接合部4D、5D的接合结束(在步骤S106中为是)，结束一系列的接合工序。此外，作为完成接合的各接合部的接合长度，例如能够将第一接合部4D的接合长度h5设为1.0～2.0mm，将第二接合部5D的接合长度h6设为2.0～4.0mm。

在上述第三实施方式中，由于金属部件在第一以及第二接合部4D、5D这两个接合部位彼此接合，所以与接合部位仅为一个的情况相比，能够制造对弯曲应力的强度高的接合物品。此外，通过调整两个接合部4D、5D的位置，调整接合第一以及第二接合部4D、5D时的各接合部4D、5D所要求的接合强度或对各自的接合部供给的能量。因此，能够通过简单调整将在一系列接合工序结束时的两个接合部4D、5D的接合状态均调整为良好的状态。

而且，在上述三个实施方式中，将第一接合部的重合过盈量和第二接合部的接合宽度全部设定为不同的大小，但也能够将重合过盈量和接合宽度设为相同的大小。此外，在上述各实施方式中，作为接合方法，关于采用固相接合、详细来说采用环缝接合以及突起物接合的情况进行了说明，但也能够部分或者代替它们采用例如伴随熔融的电阻焊接等的其他接合方法。

本发明不限于上述的实施方法，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。并且这些都包含在本发明的技术思想中。

本说明书中引用的包括出版物、专利申请和授权专利在内的所有文献分别具体表示、参照而并入，并且，其全部内容以与在此描述相同限度地在此参照而并入。

除非在本说明书中特别指出或明显与上下文不一致，否则与本发明的说明相关联使用的名词以及同样的指示语的使用(特别是与以下权利要求相关联的)应被解释为扩展到单数和复数两者。除非另有说明，否则词语“具备”、“具有”、“包括”和“包含”被解释为开放式术语(即，意思是“包括但不限于”)。除非本说明书中特别指出，否则本说明书中对数值范围的描述仅意味着达到用于分别提到该范围内相当的各值的略记法的作用，各值以在本说明书中单独列出的方式都包含在本说明书中。本说明书中描述的所有方法都可以按任何合适的顺序执行，只要它们没有在本说明书中特别指出或与上下文明显不一致。除非另有说明，本说明书中使用的任何示例或示例短语(例如，“等”)仅旨在更好地解释本发明，不对本发明的范围施加任何限制。说明书中的任何内容都不应被解释为表明权利要求中未描述的要素对于本发明的实施是必不可少的。

在本说明书中，关于本发明的优选实施方式进行了说明，包括用于实施本发明的本发明人已知的最佳方式。对于本领域技术人员来说，如果阅读上述说明，则应当清楚这些优选的实施方式的变形。本发明人期望技术人员会适当地应用这样的变形并且希望以本说明书中具体说明的方式以外的方法来实施本发明。因此，在适用法律允许的情况下，本发明全部包含本说明书所附权利要求所记载的内容的修改和等同物。而且，除非在本说明书中特别指出或明显与上下文不一致，否则所有变形中的上述要素的任何组合都包括在本发明中。

Claims (5)

1.一种接合物品的制造方法，具备：

提供具备开口部和接合构造物的第一金属部件的工序；

提供具备能够与包围所述第一金属部件的所述开口部的内周壁部接触的外周壁部和接合所述接合构造物的被接合构造物的第二金属部件的工序，其中，所述接合构造物和所述被接合构造物的至少一个由一至多个突起构成；

使所述第一金属部件和所述第二金属部件在所述第一金属部件的所述开口部内插入所述第二金属部件的方向上相对移动，使由通过所述内周壁部和所述外周壁部构成的第一构成部而成的第一接合部以及在与所述第一接合部分离的位置形成并且由通过所述接合构造物和所述被接合构造物构成的第二构成部而成的第二接合部之中的任一个接合部的所述构成部彼此接触，使另一个接合部的所述构成部彼此隔开规定间隔的工序；

开始所述第一金属部件与所述第二金属部件之间的通电的工序；

继续所述第一金属部件与所述第二金属部件的所述相对移动，使所述另一个接合部的所述构成部彼此接触的工序；以及

通过所述相对移动和所述通电，进行所述第一接合部的接合和所述第二接合部的接合的工序。

2.根据权利要求1所述的接合物品的制造方法，其中，

所述接合基于固相接合进行。

3.根据权利要求1或2所述的接合物品的制造方法，其中，

所述第一接合部具有所述内周壁部和所述外周壁部在相对于所述插入的方向垂直的方向上重合的规定长度的重合过盈量，所述第二接合部具有在所述接合构造物与所述被接合构造物接合的状态下沿相对于所述插入的方向垂直的方向上延伸的规定长度的接合宽度，

所述一个接合部的所述重合过盈量或者所述接合宽度大于所述另一个接合部的所述接合宽度或者重合过盈量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的接合物品的制造方法，其中，

所述一个接合部与所述另一个接合部相比位于与所述插入的方向正交的方向上的内侧。

5.一种接合物品的制造装置，具备：

固定具备开口部和接合构造物的第一金属部件的第一电极；

固定具备能够与包围所述第一金属部件的所述开口部的内周壁部接触的外周壁部和接合所述接合构造物的被接合构造物的第二金属部件的第二电极，其中，所述被接合构造物和所述接合构造物的至少一个由一个至多个突起构成；

对所述第一电极与第二电极之间供给电流的通电装置；以及

使所述第一电极和所述第二电极相对移动的加压装置，

所述加压装置使所述第一金属部件和所述第二金属部件在所述第一金属部件的所述开口部内插入所述第二金属部件的方向上相对移动，经过第一状态和第二状态接合所述第一金属部件和所述第二金属部件，其中，所述第一状态是使由通过所述内周壁部和所述外周壁部构成的第一构成部而成的第一接合部以及在与所述第一接合部分离的位置形成并且由通过所述接合构造物和所述被接合构造物构成的第二构成部而成的第二接合部之中的任一个接合部的所述构成部彼此接触且使另一个接合部的所述构成部彼此隔开规定间隔的状态，所述第二状态是使所述另一个接合部的所述构成部彼此接触的状态，

所述通电装置在成为所述第一状态的时点开始向所述第一金属部件与所述第二金属部件之间供给所述电流。

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