JP2004337954A - 塑性結合部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塑性結合部品の両部材間における気密性や液密性をより確実に確保する。
【解決手段】シャフト１の外周縁端部１２ｂをシャフト１よりも硬度の低いハブ２の内側円筒部２３に食い込ませながら相対的に押し込んで圧入することにより両部材が一体的に塑性結合されている。外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄには溝状凹部１３が設けられている。内側円筒部２３は、圧入時に外周縁端部１２ｂで圧入進行側に押し流される材料の塑性流動により形成された棚部２４をもっている。棚部２４は、凸型パンチで棚部２４を押圧して棚部２４の材料を溝状凹部１３内に押し込むことによりに形成された形成凸条部２６をもっている。溝状凹部１３と形成凸条部２６との凹凸係合により、部材間の気密性や液密性を向上させることができる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塑性結合部品及びその製造方法に関し、詳しくは、第１部材の第１結合部を該第１部材よりも硬度の低い第２部材よりなる第２結合部に食い込ませながら該第２結合部に対して該第１結合部を相対的に押し込んで圧入することにより両部材が一体的に塑性結合された塑性結合部品及びその製造方法に関する。本発明に係る塑性結合部品は、例えば、車両用オートマチック部品のドラムやハブ等をシャフトに結合したもの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】
しかし、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。
【０００４】
そこで、プレス機械等の使用のみで足り、コスト面で有利な圧入及びかしめ加工を利用して２つの部材を一体的に塑性結合した塑性結合部品が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この塑性結合部品は、図１６に示されるように、外周縁端部（第１結合部）９０を有するシャフト（第１部材）９１と、このシャフト９１よりも硬度の低い材料よりなり、円筒部（第２結合部）９２を有するハブ（第２部材）９３とからなり、以下のように製造される。まず、ハブ９３の円筒部９２内にシャフト９１の外周縁端部９０を圧入する。このとき、外周縁端部９０を円筒部９２に食い込ませながら押し込んで圧入することにより、該外周縁端部９０で圧入進行側に押し流される円筒部９２の材料の塑性流動により円筒部９２の内周面（第２結合面）に棚部９４を一体に形成する。そして、パンチ等で円筒部９２の内周側上端面を押圧して押し潰すことにより、外周縁端部９０の圧入後退側における円筒部９２の内周面にかしめ加工を施してかしめ加工部９５を形成する。
【０００６】
こうして、外周縁端部９０が円筒部９２に圧入されるとともに、円筒部９２の内周面に形成された棚部９４及びかしめ加工部９５間で外周縁端部９０が軸方向（圧入の進退方向）に挟持されることにより、シャフト９１とハブ９３とは軸方向における相対移動が確実に規制される。
【０００７】
また、この塑性結合部品では、シャフト９１とハブ９３との相対回転を規制すべく、外周縁端部９０の外周側面（第１結合面）に、圧入の進退方向に延びる複数の歯形凸部９６ａ及び歯溝凹部９６ｂよりなる噛み合い係合部（セレーション部）９６が予め一体に設けられている（図１７参照）。そして、噛み合い係合部９６のうちの各歯形凸部９６ａのみを円筒部９２に食い込ませながら、円筒部９２の上端から外周縁端部９０を押し込んで圧入することにより、円筒部９２の内周面を各歯形凸部９６ａ及び各歯溝凹部９６ｂと対応するように塑性変形させて各歯形凸部９６ａ及び各歯溝凹部９６ｂと噛み合い係合する形成歯溝凹部９７ａ及び形成歯形凸部９７ｂよりなる噛み合い被係合部９７を該内周面に一体に形成している。したがって、互いに噛み合い係合する噛み合い係合部９６及び噛み合い被係合部９７により、シャフト９１とハブ９３との相対回転を確実に規制することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１２６８３７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の塑性結合部品では、噛み合い係合部９６のうち歯形凸部９６ａのみを円筒部９２に食い込ませるように圧入していることから、気密性や液密性に欠けるという問題がある。
【００１０】
すなわち、噛み合い係合部９６のうち歯形凸部９６ａのみを円筒部９２に食い込ませるように圧入すると、噛み合い係合部９６の歯溝凹部９６ｂと、この歯溝凹部９６ｂ内に入り込むように形成された噛み合い被係合部９７の形成歯形凸部９７ｂとの間に、圧入の進退方向に沿って全体に延びる隙間Ｓが形成される。そうすると、この隙間Ｓを介して気体や液体が圧入の進退方向に流通することとなり、シャフト９１及びハブ９３間で気密性や液密性に欠け、例えば油漏れの問題が発生する。
【００１１】
なお、仮に、歯形凸部９６ａ及び歯溝凹部９６ｂの双方、すなわち噛み合い係合部９６の全体を円筒部９２に食い込ませながら圧入すれば、歯溝凹部９６ｂと形成歯形凸部９７ｂとの間に形成される上記隙間Ｓを無くすことができるので、歯形凸部９６ａのみを食い込ませる場合よりも気密性や液密性を向上させることが可能となる。
【００１２】
しかしながら、歯形凸部９６ａ及び歯溝凹部９６ｂの双方を円筒部９２に食い込ませながら圧入する場合は、極めて大きな圧入荷重が必要となり、また、材料の組合せによっては圧入すること自体が不可能となることから、圧入容易性や圧入可能性を考慮すれば、円筒部９２の内周面に歯溝凹部９６ｂを大きく（大きな圧入代で）食い込ませることには限界がある。このため、歯形凸部９６ａ及び歯溝凹部９６ｂの双方を円筒部９２に食い込ませながら圧入する場合であっても、歯溝凹部９６ｂと形成歯形凸部９７ｂとの間における気密性や液密性を向上させることには限界がある。一方、円筒部９２の内周面に一体に形成される上記棚部９４と外周縁端部９０との間においても、微少隙間を完全に無くすことは困難である。したがって、特に高圧となるような状況下で使用された場合に、棚部９４と外周縁端部９０との間の微少隙間を介して、歯溝凹部９６ｂと形成歯形凸部９７ｂとの間に気体や液体が入り込んで流通するおそれがある。
【００１３】
また、上記したような問題は、外周縁端部９０の外周側面に歯形凸部９６ａ及び歯溝凹部９６ｂよりなる噛み合い係合部９６を予め設けない場合においても同様に発生する。すなわち、歯形凸部及び歯溝凹部が設けられていない単純な円周面同士を圧入する場合は、圧入容易性や圧入可能性の観点より、円筒部９２の内周面に外周縁端部９０を大きく（大きな圧入代で）食い込ませることが困難であることから、円筒部９２と外周縁端部９０との間における気密性や液密性を向上させることは、歯形凸部９６ａ及び歯溝凹部９６ｂの双方を食い込ませる場合と同様に困難となる。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、第１部材の第１結合部を該第１部材よりも硬度の低い材料よりなる第２部材の第２結合部に食い込ませながら該第２結合部に対して該第１結合部を相対的に押し込んで圧入することにより両部材が一体的に塑性結合された塑性結合部品において、両部材間の気密性や液密性をより確実に確保することを解決すべき技術課題とするものである。
【００１５】
【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塑性結合部品は、第１結合面をもつ第１結合部を有する第１部材と、該第１部材よりも硬度の低い材料よりなり、第２結合面をもつ第２結合部を有する第２部材とからなり、該第１結合部を該第２結合部に食い込ませながら該第２結合部に対して該第１結合部を相対的に押し込んで圧入することにより該第１結合面と該第２結合面とが対面した状態で両部材が一体的に塑性結合された塑性結合部品であって、上記第１結合部は上記第１結合面と略直交する第１端面に設けられた溝状凹部をもち、上記第２結合部は、圧入時に上記第１結合部で圧入進行側に押し流される該第２結合部の材料の塑性流動により上記第２結合面に一体に形成され、上記第１端面に当接された棚部をもち、上記棚部は、凸型パンチで該棚部を押圧して該棚部の材料を上記溝状凹部内に押し込み該棚部を該溝状凹部に対応させて塑性変形させることにより該棚部に一体に形成され、該溝状凹部と圧接状態を維持しつつ凹凸係合された形成凸条部をもっていることを特徴とするものである。
【００１６】
この塑性結合部品では、第１結合部の第１結合面と略直交する第１端面に、第２結合部の第２結合面に一体に形成された棚部が当接している。この第１端面と棚部との当接により、圧入の進退方向であって該棚部に対して該第１端面が押し付けられる方向に、第２部材に対して第１部材が相対移動することを確実に規制することができる。
【００１７】
また、第１部材の上記第１端面に溝状凹部が設けられる一方、該溝状凹部と圧接状態（溝状凹部に対して圧力をかけながら当接している状態）を維持しつつ凹凸係合された形成凸条部が第２部材の上記棚部に一体に形成されている。このため、該溝状凹部及び該形成凸条部間で気体や液体が流通することを確実に阻止することができる。したがって、この塑性結合部品によれば、特に高圧となるような状況下で使用された場合であっても、両部材間の気密性や液密性をより確実に確保することが可能となる。
【００１８】
ここに、上記溝状凹部の断面（溝状凹部が延びる方向に対して直角な断面）形状は、特に限定されるものではなく、例えば単純な矩形状や半円形状としてもよいし、後述するように溝状凹部の開口端縁が角状とされたもの、材料案内部や抜け阻止用凹部が形成されたもの等としてもよい。
【００１９】
また、溝状凹部の大きさも特に限定されず、適宜設定可能である。具体的には、溝状凹部の幅を１〜５ｍｍ程度とし、溝状凹部の深さを１〜５ｍｍ程度とすることができる。
【００２０】
好適な態様において、前記第１結合部は、前記第１結合面に一体に設けられ圧入の進退方向に歯すじが延びる複数の歯形凸部及び歯溝凹部をもつ一方、前記第２結合部は、圧入時に前記第２結合面が各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と対応して塑性変形することにより該第２結合面に一体に形成され、各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と隙間無く噛み合い係合された形成歯溝凹部及び形成歯形凸部をもっている。
【００２１】
この態様によれば、第１結合面に設けられた歯形凸部及び歯溝凹部と、第２結合面に形成された形成歯溝凹部及び形成歯形凸部とが隙間無く噛み合い係合することにより、第１部材と第２部材との間で、圧入の進退方向に略直交する方向における結合強度を高めることができ、該略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。また、これら歯形凸部及び歯溝凹部と形成歯溝凹部及び形成歯形凸部とが隙間無く噛み合い係合していることから、歯形凸部及び歯溝凹部と形成歯溝凹部及び形成歯形凸部との間において、隙間がない分だけ、気密性や液密性を向上させるのに有利となる。
【００２２】
好適な態様において、前記第１結合面及び前記第２結合面のうちの一方は円周外面よりなる一方、他方は円周内面よりなり、前記棚部、前記溝状凹部及び前記形成凸条部は円環状に延びている。
【００２３】
この態様において、上記歯形凸部及び歯溝凹部が第１結合面に設けられるとともに、この歯形凸部及び歯溝凹部と隙間無く噛み合い係合する形成歯溝凹部及び形成歯形凸部が第２結合面に形成されていれば、これら歯形凸部及び歯溝凹部と形成歯溝凹部及び形成歯形凸部との噛み合い係合により、第１部材及び第２部材間における相対回転を確実に規制することが可能となる。
【００２４】
好適な態様において、前記溝状凹部は、該溝状凹部内に押し込まれた該棚部の材料を該溝状凹部の側面方向に塑性流動させることにより、該側面に対する該形成凸条部の圧接力を高めうる材料案内部を内壁面に有している。
【００２５】
この態様によれば、溝状凹部の側面に対する形成凸条部の圧接力が材料案内部により高められているので、圧接力が高められた溝状凹部の側面と形成凸条部との間において、気密性や液密性をより向上させることができる。
【００２６】
ここに、上記材料案内部の形状、位置、大きさや範囲等は、溝状凹部内に押し込まれた該棚部の材料を該溝状凹部の側面方向に塑性流動させることのできるものであれば特に限定されない。例えば、溝状凹部の底面から隆起するように設けられた断面三角突部や断面部分円突部により材料案内部を構成したり、あるいは底面の少なくとも一部を傾斜させた傾斜底面により材料案内部を構成したりすることができる。
【００２７】
好適な態様において、前記溝状凹部は抜け阻止用凹部を内壁面に有する一方、前記形成凸条部は該抜け阻止用凹部と凹凸係合することにより該溝状凹部から該形成凸条部が抜け出ることを阻止しうる抜け阻止用凸部を外面に一体に有している。
【００２８】
この態様によれば、溝状凹部の抜け阻止用凹部と形成凸条部の抜け阻止用凸部との凹凸係合により、溝状凹部から形成凸条部が抜け出ることを阻止することができる。したがって、圧入の進退方向であって溝状凹部から形成凸条部が抜け出る方向（第１端面から棚部が離れる方向）に、第１部材に対して第２部材が相対移動することをより確実に規制することができる。
【００２９】
ここに、上記抜け阻止用凹部及び抜け阻止用凸部の形成や大きさ等は特に限定されない。例えば、溝状凹部の底面から開口端縁に向かって溝状凹部の幅が徐々に狭くなるようなテーパ面や湾曲面により両側面を構成することにより、溝状凹部の両側面の底面側に抜け阻止用凹部を形成したり、あるいは溝状凹部の両側面に設けられた凹状段部により抜け阻止用凹部を形成したりすることができる。
【００３０】
好適な態様において、前記溝状凹部の開口端縁は角状とされている。
【００３１】
この態様によれば、溝状凹部の開口端縁とこの開口端縁に当接する棚部との間において、開口端縁が角状とされている分だけ圧接力が増大することから、気密性や液密性をより向上させることができる。
【００３２】
好適な態様において、前記第１結合部は前記第１端面により内壁面の一部が構成された係合凹部を有し、前記棚部の先端部と該係合凹部とが係合している。
【００３３】
この態様によれば、第１端面により内壁面の一部が構成された係合凹部と棚部の先端部との係合により、圧入の進退方向であって溝状凹部から形成凸条部が抜け出る方向（第１端面から棚部が離れる方向）に、第１部材に対して第２部材が相対移動することをより確実に規制することができる。また、前記凸型パンチで棚部を押圧して形成凸条部を形成する際に、スプリングバッグにより棚部の先端側が第１端面から離れる方向に変形するおそれがあるが、棚部の先端部と係合凹部との係合により、かかるスプリングバックを防止することができる。したがって、棚部の先端部が第１端面から離れる方向に変形することにより、棚部の先端部と第１端面との間に隙間が生じたり、あるいは溝状凹部と形成凸条部との圧接力が低下したりすることによって気密性や液密性が低下することを防止することが可能となる。
【００３４】
好適な態様において、前記第２結合部は、前記第２結合面に一体に形成され、前記第１結合面と略直交し前記第１端面と反対側の前記第１結合部の第２端面に当接して前記棚部と共に該第１結合部を挟持可能なかしめ加工部をもっている。
【００３５】
この態様によれば、第１結合部の第２端面と第２結合部のかしめ加工部との当接により、圧入の進退方向であって該第２端面に対して該かしめ加工部が押し付けられる方向に、第１部材に対して第２部材が相対移動することを確実に規制することができる。したがって、第２結合部の棚部及びかしめ加工部間で第１結合部を圧入の進退方向に挟持することができ、第１及び第２部材間における圧縮進退方向の相対移動を確実に規制することが可能となる。
【００３６】
上記課題を解決する本発明の塑性結合部品の製造方法は、第１結合面をもち該第１結合面と略直交する圧入進行側の第１端面に溝状凹部が予め設けられた第１結合部を有する第１部材と、該第１部材よりも硬度の低い材料よりなり、第２結合面をもつ該２結合部を有する第２部材とからなり、該第１結合面と該第２結合面とが対面した状態で両部材が圧入により一体的に塑性結合された塑性結合部品の製造方法であって、上記第１結合部を上記第２結合部に食い込ませながら該第２結合部に対して該第１結合部を相対的に押し込んで圧入することにより、該第１結合部で圧入進行側に押し流される該第２結合部の材料の塑性流動により上記第１端面に当接する棚部を該第２結合面に一体に形成する圧入工程と、凸型パンチで上記棚部を押圧して該棚部の材料を上記溝状凹部内に押し込み該棚部を該溝状凹部に対応させて塑性変形させることにより、該溝状凹部と圧接状態を維持しつつ凹凸係合する形成凸条部を該棚部に一体に形成する凸条部形成工程とを順に実施することを特徴とするものである。
【００３７】
この塑性結合部品の製造方法では、圧入工程で、第１結合部が第２結合部に食い込むように圧入することにより、第１結合部で圧入進行側に押し流される第２結合部の材料の塑性流動により第１結合部の第１端面に当接する棚部を第２結合面に一体に形成することができる。こうして形成された第２結合部の棚部により、第２部材に対して第１部材が圧入進行側に相対移動することを確実に規制することができる。
【００３８】
また、第１部材の第１端面には溝状凹部が設けられる一方、凸条部形成工程では、凸型パンチで棚部を押圧して該棚部を該溝状凹部に対応させて塑性変形させることにより、該溝状凹部と圧接状態を維持しつつ凹凸係合する形成凸条部を該棚部に一体に形成する。こうして形成された形成凸条部と溝状凹部とが圧接状態を維持しつつ凹凸係合することにより、溝状凹部及び形成凸条部間で気体や液体が流通することを確実に阻止することができる。
【００３９】
好適な態様において、前記第１結合面には、圧入の進退方向に歯すじが延びる複数の歯形凸部及び歯溝凹部が予め設けられており、前記圧入工程では、各上記歯形凸部及び各上記歯溝凹部の双方が前記第２結合部に食い込むように圧入することにより、前記第２結合面を各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と対応するように塑性変形させて各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と隙間無く噛み合い係合する形成歯溝凹部及び形成歯形凸部を該第２結合面に一体に形成するとともに、各該歯形凸部及び各該歯溝凹部で圧入進行側に押し流される該第２結合部の材料の塑性流動により前記棚部を形成する。
【００４０】
好適な態様において、前記溝状凹部の内壁面には、該溝状凹部内に押し込まれた前記棚部の材料を該溝状凹部の側面方向に塑性流動させる材料案内部が予め設けられており、前記凸条部形成工程では、前記凸型パンチで上記溝状凹部内に押し込まれた上記棚部の材料を上記材料案内部で案内しつつ該溝状凹部の側面方向に塑性流動させて該側面に押し付けることにより、前記形成凸条部の該側面に対する圧接力を高める。
【００４１】
好適な態様において、前記溝状凹部の内壁面には、開口端縁の開口幅よりも幅の広い幅広空間部を開口端縁の奥側に形成する抜け阻止用凹部が予め設けられており、前記凸条部形成工程では、前記凸型パンチで上記溝状凹部内に押し込まれた上記棚部の材料を上記幅広空間部まで塑性流動させることにより、上記抜け阻止用凹部と凹凸係合することにより該溝状凹部から前記形成凸条部が抜け出ることを阻止しうる抜け阻止用凸部を該形成凸条部の外面に一体に形成する。
【００４２】
好適な態様において、前記第１結合部には、前記第１端面により内壁面の一部が構成された係合凹部が予め設けられており、前記圧入工程では、上記第１結合部で圧入進行側に押し流される前記第２結合部の材料の塑性流動により上記係合凹部と先端部が係合する前記棚部を前記第２結合面に一体に形成する。
【００４３】
好適な態様において、前記凸条部形成工程では、前記棚部の先端部が前記第１端面から離れないように該先端部を分割型で支持しつつ、前記凸型パンチで該棚部を押圧して前記形成凸条部を形成する。
【００４４】
この態様によれば、凸条部形成工程で、棚部の先端部を分割型で支持しつつ凸型パンチで棚部を押圧して形成凸条部を形成することから、棚部の先端部がスプリングバックにより第１端面から離れる方向に変形することを防止することができる。したがって、棚部の先端部が第１端面から離れる方向に変形することにより、棚部の先端部と第１端面との間に隙間が生じたり、あるいは溝状凹部と形成凸条部との圧接力が低下したりすることによって気密性や液密性が低下することを防止することが可能となる。
【００４５】
好適な態様において、前記凸条部形成工程の後に、圧入後退側における前記第２結合部にかしめ加工を施して、前記第１結合面と略直交する圧入後退側の前記第１結合部の第２端面に当接して前記棚部と共に該第１結合部を圧入進退方向に挟持可能なかしめ加工部を前記第２結合面に一体に形成するかしめ工程を実施する。
【００４６】
なお、上記第１部材及び上記第２部材の形状は特に限定されず、前述のとおり第１結合面及び第２結合面のうちの一方が円周外面よりなる一方、他方が円周内面よりなるもの、例えば第１部材及び第２部材のうちの一方が円筒部を有する一方、他方が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してもよいし、角材、板材や長尺材等としてもよい。
【００４７】
また、第２結合部の第２結合面に一体に形成される上記棚部の大きさは、第１結合部と第２結合部との重なり幅（圧入代）や第２結合部により第２結合面が押し込まれる長さ（圧入長さ）によって適宜設定可能であり、圧入進退方向（プレス方向）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結合面からの突出長さ（第１端面と当接して重なる部分の長さ）が１．０〜３．０ｍｍ程度となり、圧入進退方向（プレス方向）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好ましい。
【００４８】
同様に、上記かしめ加工部の大きさも、圧入進退方向（プレス方向）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結合面からの突出長さ（第２端面と当接して重なる部分の長さ）が０．８〜１．２ｍｍ程度となり、圧入進退方向（プレス方向）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好ましい。
【００４９】
また、第１結合部の第１結合面に歯形凸部及び歯溝凹部を予め設けておく場合、この歯形凸部及び歯溝凹部は、例えばプレス加工、切削加工、放電加工、レーザー切断加工や研磨加工により形成することができる。この際、歯形凸部の歯丈の高いものとしておくことにより、第１部材が第２部材が圧入進退方向に対して略直行する方向に相対移動することをより確実に規制することが可能となる。具体的には、この歯形凸部の全歯丈は０．９〜１．５ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００５０】
さらに、第１部材の硬度は、ビッカース硬さで、４５０Ｈｖ以上とする一方、第２部材の硬度は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倍以上とすることが好ましい。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００５２】
この実施形態は、自動車用オートマチック部品としてのシャフト及びハブよりなる塑性結合部品に本発明を適用したものである。
【００５３】
（第１実施形態）
シャフト１とハブ２とが一体的に塑性結合された、シャフト１及びハブ２よりなる２部材の塑性結合部品を図１に示す。図２はこの塑性結合部品の要部断面図であり、図３は図１のＡ矢視部分平面図、図４は図１のＢ矢視部分底面図である。
【００５４】
シャフト１は、軸直角断面形状が円形のパイプ状（中空軸状）をなし、軸部１１と、軸部１１の一端から遠心方向に水平に階段状に延出して、内周側の第１水平部１２ａ及び外周側の第２水平部としての外周縁端部１２ｂをもつ鍔部１２とを一体に有している。このシャフト１は本発明に係る第１部材を構成し、また、シャフト１の外周縁端部１２ｂは本発明に係る第１結合部を構成する。そして、シャフト１の外周縁端部１２ｂの外周端面（円周外面）１２ｃが本発明に係る第１結合面を構成する。
【００５５】
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は本発明に係る第２部材を構成し、また、ハブの内側円筒部２３は本発明に係る第２結合部を構成する。そして、ハブ２の内側円筒部２３の内周面（円周内面）２３ａが本発明に係る第２結合面を構成する。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。
【００５６】
これらのシャフト１及びハブ２は、後述する製造方法で説明するように、外周縁端部１２ｂを内側円筒部２３に食い込ませながら該内側円筒部２３に対して該外周縁端部１２ｂを軸方向に相対的に押し込んで圧入することにより外周端面１２ｃと内周面２３ａとが対面した状態で一体的に塑性結合されている。
【００５７】
また、図２に示されるように、シャフト１の外周縁端部１２ｂは、外周端面１２ｃと直交する下端面（第１端面）１２ｄに凹設され、円環状に連続して延びる断面コの字状の溝状凹部１３を有している。そして、この溝状凹部１３の開口端縁１３ａは直角状とされている。
【００５８】
一方、外周縁端部１２ｂの下側（圧入の進退方向における圧入進行側）における内側円筒部２３の内周面２３ａには、該外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄに当接された棚部２４が後述する圧入工程時に一体に形成されるとともに、外周縁端部１２ｂの上側（圧入の進退方向における圧入後退側）における内側円筒部２３の内周面２３ａには、外周端面１２ｃと直交する上端面（第２端面）１２ｅに当接されたかしめ加工部２５が後述するかしめ加工工程時に一体に形成されており、該棚部２４及び該かしめ加工部２５間で該外周縁端部１２ｂが軸方向（圧入進退方向）に挟持されている。
【００５９】
上記棚部２４及びかしめ加工部２５は円環状に連続して延びている（図３及び図４参照）。また、棚部２４は、後述する圧入工程で、外周縁端部１２ｂの後述する歯形凸部１４で内側円筒部２３の材料が圧入進行側へ押し流されることにより該歯形凸部１４の圧入進行側に形成された複数の肉厚棚部２４ａと、後述する歯溝凹部１５で内側円筒部２３の材料が圧入進行側へ押し流されることにより該歯溝凹部１５の圧入進行側に形成され、肉厚棚部２４よりも肉厚の薄い（高さの低い）複数の肉薄棚部２４ｂとから構成されている。これら肉厚棚部２４ａ及び肉薄棚部２４ｂは周方向に交互に配設されている。
【００６０】
そして、内側円筒部２３の棚部２４は、後述する凸条部形成工程で該棚部２４の上端面に一体に形成され、円環状に連続して延びる形成凸条部２６を有している。この形成凸条部２６は溝状凹部１３の断面形状に対応した外面形状を有しており、溝状凹部１３と形成凸条部２６とは全面で圧接状態を維持しつつ凹凸係合されている。なお、この棚部２４の下端面には、後述する凸条部形成工程で形成凸条部２６を形成する際に後述する凸型パンチが押し込まれることにより形成された円環状で断面コの字状のパンチ痕２７が凹設されている。
【００６１】
さらに、シャフト１の外周縁端部１２ｂの外周端面１２ｃには、軸方向（圧入進退方向）と平行に歯すじが延びる複数の歯形凸部１４及び歯溝凹部１５が予め設けられている。そして、ハブ２の内側円筒部２３の内周面２３ａには、軸方向と平行に歯すじが延びる形成歯溝凹部２８及び形成歯形凸部２９が後述する圧入工程時に一体に形成され、シャフト１の歯形凸部１４及び歯溝凹部１５とハブ２の形成歯溝凹部２８及び形成歯形凸部２９とが隙間無く噛み合い係合している（図３参照）。シャフト１の外周縁端部１２ｂに予め設けられた歯形凸部１４及び歯溝凹部１５は、後述するようにプレス加工によるもので、歯形凸部１４の歯丈は高トルクに対応すべく１．２ｍｍとされている。
【００６２】
そして、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２３ａから求心方向に突出して外周縁端部１２ｂと径方向に重なる部分の長さが３．０ｍｍであり、軸方向における厚さが厚肉棚部２４ａの部分で２．５ｍｍ、薄肉棚部２４ｂの部分で１．０ｍｍ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２３ａから求心方向に突出して外周縁端部１２ｂと径方向に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。また、上記溝状凹部１３及び形成凸条部２６の径方向の幅は３．０ｍｍであり、溝状凹部１３の深さ及び形成凸条部２６の高さは２．０ｍｍである。
【００６３】
また、シャフト１とハブ２とを結合する前の状態において、シャフト１の外周縁端部１２ｂの歯形凸部１４における外径及び歯溝凹部１５における外径は、いずれもハブ２の内側円筒部２３の内周面２３ａの内径よりも大きく設定されている。
【００６４】
上記構成を有するシャフト１及びハブ２よりなる２部材の塑性結合部品は、以下に示すように塑性結合したものである。
【００６５】
＜準備工程＞
まず、パイプ状素材からプレス加工等により軸部１１の一端に鍔部１２を一体に有するとともに、鍔部１２の外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄに円環状の溝状凹部１３を有するシャフト１を所定形状に成形した。
【００６６】
そして、溝状凹部１３のエッジ部をピン角に切削加工して、この溝状凹部１３の開口端縁１３ａを直角状とした。
【００６７】
また、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。
【００６８】
＜セレーション成形工程＞
図５に示されるように、ダイス穴３１ａの内周面にセレーションとしての歯形凸部１４及び歯溝凹部１５を成形するための歯成形部３１ｂが下方部に形成された第１ダイス３１を準備した。なお、第１ダイス３１のダイス穴３１ａの内径は、外周縁端部１２ｂの外周端面１２ｃの外径と略同一とされている。
【００６９】
そして、シャフト１を第１ダイス３１のダイス穴３１ａ内にセットしてから、このシャフト１の軸部１１の孔内に嵌合される中央凸部３２ａと、鍔部１２の外周縁端部１２ｂの上端面１２ｅ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内の下方に押し込んで、第１ダイス３１の歯成形部３１ｂで外周縁端部１２ｂの外周端面１２ｃに歯形凸部１４及び歯溝凹部１５を成形した。
【００７０】
＜圧入工程＞
次に、図６に示されるように、中心孔３３ａを有する下型３３と、この中心孔３３ａ内に昇降可能に配設され、ダイス穴３４ａ及び段状部３４ｂを有する環状の第１分割ダイス３４とを準備した。なお、第１分割ダイス３４のダイス穴３４ａの内径は、軸部１１の外径と略同一とされている。
【００７１】
そして、下型３３上にハブ２をセットするとともに、このハブ２上にリング状押さえ型３５をセットした（図６参照）。これにより、下型３３及びリング状押さえ型３５でハブ２の水平フランジ部２２を挟持するとともに、リング状押さえ型３５の内周面３５ａでハブ２の内側円筒部２３の外周面を拘束した。なお、リング状押さえ型３５で内側円筒部２３を拘束するのは、圧入工程時、後述する凸条部形成行程時及びかしめ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。
【００７２】
そして、第１分割ダイス３４のダイス穴３４ａ内にシャフト１の軸部１１をセットした。このとき、前述したように、シャフト１の外周縁端部１２ｂの歯形凸部１４における外径及び歯溝凹部１５における外径は、いずれもハブ２の内側円筒部２３の内周面２３ａの内径よりも大きく設定されていることから、シャフト１の外周縁端部１２ｂは内側円筒部２３の内周側上端面上に置かれるとともに、歯形凸部１４及び歯溝凹部１５はいずれも内側円筒部２３上に位置している。
【００７３】
そして、シャフト１を軸方向に第２パンチ３６で上方から押し込んで下降させ、シャフト１の第１水平部１２ａの下端面を第１分割ダイス３４の段状部３４ｂに当接させて圧入工程を終了した。なお、圧入工程終了時には、シャフト１の鍔部１２のうち内周側の第１水平部１２ａのみが第１分割ダイス３４の段状部３４ｂに当接し、外周側の第２水平部たる外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄと第１分割ダイス３４の上面との間に設けられた逃げ凹部内に前記棚部２４が形成される。
【００７４】
こうして、ハブ２の内側円筒部２３内にシャフト１の外周縁端部１２ｂを押し込んでシャフト１とハブ２とを塑性結合した。このとき、シャフト１の外周縁端部１２ｂの歯形凸部１４及び歯溝凹部１５の双方が内側円筒部２３の内周面２３ａに食い込みながら、内側円筒部２３に対して外周縁端部１２ｂが軸方向に押し込まれ、内側円筒部２３の材料が歯形凸部１４及び歯溝凹部１５で圧入進行側に押し流されて塑性流動した。これにより、歯形凸部１４及び歯溝凹部１５と互いに隙間無く噛み合う形成歯溝凹部２８及び形成歯形凸部２９を内側円筒部２３の内周面２３ａに形成する一方、各歯形凸部１４の圧入進行側における内側円筒部２３の内周面２３ａに肉厚棚部２４ａを形成するとともに、各歯溝凹部１５の圧入進行側における内側円筒部２３の内周面２３ａに肉薄棚部２４ｂを形成した。
【００７５】
＜凸条部形成工程＞
次に、図６に示される状態から上記第２パンチ３６を上昇させるとともに上記第１分割ダイス３４を下降させた後、図７に示されるように、押さえ型３７をシャフト１の外周縁端部１２ｂの上端面に当接させるとともに、上記下型３３の中心孔３３ａに環状の凸型パンチ３８を軸方向に昇降可能に配設した。この凸型パンチ３８の上端面には、図８に示されるように、上記溝状凹部１３の断面形状に対応する外面形状を有する押圧突部３８ａが一体に設けられている。この押圧突部３８ａは円環状に連続して延びており、溝状凹部１３の幅と略同等の幅を有するとともに、溝状凹部１３の深さよりも大きな高さを有している。
【００７６】
そして、上記リング状押さえ型３５でハブ２の水平フランジ部２２を押さえるとともに押さえ型３７でシャフト１の外周縁端部１２ｂを押さえながら、凸型パンチ３８を上昇させた。こうして、凸型パンチ３８の押圧突部３８ａで上記棚部２４の下端面を押圧して棚部２４の材料を上記溝状凹部１３内に押し込み棚部２４を溝状凹部１３に対応させて塑性変形させることにより、溝状凹部１３と圧接状態を維持しつつ凹凸係合する形成凸条部２６を棚部２４の上端面に一体に形成した。
【００７７】
なお、上記押さえ型３７を別途用いることなく、上記第２パンチ３６を図６に示される状態に維持して、第２パンチ３６でシャフト１の外周縁端部１２ｂを押さえながら、凸型パンチ３７を上昇させてもよい。
【００７８】
＜かしめ加工工程＞
最後に、凸型パンチ３８を下降させた後、図９に示されるように、下型３３の中心孔３３ａ内に上記第１分割ダイス３４を配設した。
【００７９】
そして、第１分割ダイス３４の段状部３４ｂでシャフト１の第１水平部１２ａを支えるとともに上記リング状押さえ型３５でハブ２の水平フランジ部２２を押さえかつ内側円筒部２３を拘束しながら、かしめ加工部２５を成形するための環状凸部３９ａを下面の外周端部に有する第３パンチ３９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１２ｂの圧入後退側における内側円筒部２３の内周面２３ａにかしめ加工を施してかしめ加工部２５を形成した。
【００８０】
こうして得られた塑性結合部品では、シャフト１とハブ２とは、シャフト１の外周縁端部１２ｂ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１２ｂが内側円筒部２３の内周面２３ａ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、外周縁端部１２ｂが内側円筒部２３に圧入されるとともに、外周縁端部１２の歯形凸部１４及び歯溝凹部１５と内側円筒部２３の形成歯溝凹部２８及び形成歯形凸部２９とが噛み合い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よりなる塑性結合部品は、軸方向及び回転方向の荷重に十分耐えうるものとなる。
【００８１】
また、外周縁端部１２ｂの溝状凹部１３と棚部２４の形成凸条部２６とが全面的に圧接状態を維持しつつ凹凸係合されており、しかも溝状凹部１３の開口端縁１３ａが直角状とされて棚部２４との圧接力が増大していることから、溝状凹部１３及び形成凸条部２６間で気体や液体が流通することを確実に阻止することができる。また、外周縁端部１２の歯形凸部１４及び歯溝凹部１５と内側円筒部２３の形成歯溝凹部２８及び形成歯形凸部２９とが隙間無く噛み合い係合していることから、歯形凸部１４及び歯溝凹部１５と形成歯溝凹部２８及び形成歯形凸部２９との間において、隙間がない分だけ、気密性や液密性を向上させるのに有利となる。
【００８２】
したがって、この塑性結合部品によれば、特に高圧となるような状況下で使用された場合であっても、シャフト１及び歯部２間の気密性や液密性をより確実に確保することが可能となる。
【００８３】
（第２実施形態）
この実施形態の塑性結合部品では、図１０に示されるように、シャフト１の外周縁端部１２ｂが、下端面１２ｄにより上方内壁面が構成された係合凹部１６を有しており、棚部２４の先端部２４ｃと該係合凹部１６とが凹凸係合している。
【００８４】
その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００８５】
したがって、係合凹部１６と棚部２４の先端部２４ｃとの係合により、圧入の進退方向であって溝状凹部１３から形成凸条部２６が抜け出る方向（下端面１２ｄから棚部２４が離れる方向）に、シャフト１に対してハブ２が相対移動することをより確実に規制することができる。
【００８６】
そして、この塑性結合部品の製造時には、前記圧入工程で、外周縁端部１２ｂの歯形凸部１４及び歯溝凹部１５で圧入進行側に押し流される内側円筒部２３の材料の塑性流動により、第１分割ダイス３４の上面及び外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄに沿って水平方向に伸びる棚部２４の先端部２４ｃを係合凹部１６の奥方まで到達させ、該先端部２４ｃと係合凹部１６とを凹凸係合させた。
【００８７】
これにより、前記凸条部形成工程では、凸型パンチ３８の押圧突部３８ａで棚部２４を押圧して形成凸条部２６を形成する際に、スプリングバッグにより棚部２４の先端部２４ｃが外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄから離れる方向に変形するスプリングバックを防止することができた。
【００８８】
したがって、本実施形態によれば、凸条部形成工程で、スプリングバックにより棚部２４の先端部２４ｃが下端面１２ｄから離れる方向に変形することがなく、棚部２４の先端部２４ｃと下端面１２ｄとの間に隙間が生じたり、あるいは溝状凹部１３と形成凸条部２６との圧接力が低下したりすることによって気密性や液密性が低下することを防止することが可能となる。
【００８９】
その他の作用効果は、前記第１実施形態と同様である。
【００９０】
（第３実施形態）
この実施形態は、図１１に示されるように、凸条部形成工程で、棚部２４の先端部２４ｃの下面を環状の分割押さえ型４０で支持し、必要に応じて、外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄに対して棚部２４の先端部２４ｃを分割押さえ型４０で押さえつつ、前記凸型パンチ３８で棚部２４を押圧して前記形成凸条部２６を形成した。
【００９１】
したがって、この実施形態によれば、凸条部形成工程で、棚部２４の先端部２４ｃを分割押さえ型４０で外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄに押さえつつ凸型パンチ３８で棚部２４を押圧して形成凸条部２６を形成することから、前記第２実施形態と同様、棚部２４の先端部２４ｃがスプリングバックにより下端面１２ｄから離れる方向に変形することを防止することができ、スプリングバックにより気密性や液密性が低下することを防止することが可能となる。
【００９２】
その他の構成及び作用効果は、前記第１実施形態と同様である。
【００９３】
（第４実施形態）
この実施形態の塑性結合部品では、図１２に示されるように、外周縁端部１２ｂの下端面１２ｄに設けられた溝状凹部１３が、前記凸条部形成工程で、該溝状凹部１３内に押し込まれた棚部２４の材料を該溝状凹部１３の両内側面１３ｂ、１３ｂ方向に塑性流動させることにより、各該内側面１３ｂ、１３ｂに対する形成凸条部２６の圧接力を高めうる材料案内部としての断面三角突部１７を底面１３ｃに有している。
【００９４】
この断面三角突部１７は底面１３ｃの幅方向中央部から隆起するように設けられ、一対の傾斜外面１７ａ、１７ａを有する断面二等辺三角形状をなしている。
そして、断面三角突部１７は、溝状凹部１３と同様、円環状に連続して延びており、溝状凹部１３の全周にわたって設けられている。
【００９５】
この実施形態によれば、前記凸条部形成工程で、前記凸型パンチ３８で溝状凹部１３内に押し込まれた棚部２４の材料を断面三角突部１７の各傾斜外面１７ａ、１７ａで案内しつつ溝状凹部１３の各内側面１３ｂ、１３ｂ方向に塑性流動させて各該内側面１３ｂ、１３ｂに押し付けることにより、形成凸条部２６の各該内側面１３ｂ、１３ｂに対する圧接力を高めることができる。このため、圧接力が高められた溝状凹部１３の両内側面１３ｂ、１３ｂと形成凸条部２６の両外側面との間において、気密性や液密性をより向上させることができる。
【００９６】
その他の構成及び作用効果は、前記第１実施形態と同様である。
【００９７】
（第５実施形態）
この実施形態の塑性結合部品は、図１３に示されるように、材料案内部の断面形状を部分円に変更したものである。
【００９８】
この材料案内部としての断面部分円突部１８は、溝状凹部１３の底面１３ｃの幅方向中央部から隆起するように設けられ、円弧外面１８ａを有する断面略半円形状をなしている。そして、断面部分円突部１８は、溝状凹部１３と同様、円環状に連続して延びており、溝状凹部１３の全周にわたって設けられている。
【００９９】
この実施形態によれば、前記凸条部形成工程で、前記凸型パンチ３８で溝状凹部１３内に押し込まれた棚部２４の材料を断面部分円突部１８の円弧外面１８ａで案内しつつ溝状凹部１３の各内側面１３ｂ、１３ｂ方向に塑性流動させて各該内側面１３ｂ、１３ｂに押し付けることにより、形成凸条部２６の各該内側面１３ｂ、１３ｂに対する圧接力を高めることができる。このため、圧接力が高められた溝状凹部１３の両内側面１３ｂ、１３ｂと形成凸条部２６の両外側面との間において、気密性や液密性をより向上させることができる。
【０１００】
その他の構成及び作用効果は、前記第１実施形態と同様である。
【０１０１】
（第６実施形態）
この実施形態の塑性結合部品は、図１４に示されるように、溝状凹部１３の底面全体を傾斜させた傾斜底面１３ｄにより材料案内部を構成したものである。
【０１０２】
この材料案内部としての傾斜底面１３ｄは、一方（図１４の右側）の内側面１３ｂから他方（図１４の左側）の内側面１３ｂに向かって徐々に溝状凹部１３の深さが深くなるように傾斜している。また、溝状凹部１３と同様、円環状に連続して延びており、溝状凹部１３の全周にわたって設けられている。
【０１０３】
この実施形態によれば、前記凸条部形成工程で、前記凸型パンチ３８で溝状凹部１３内に押し込まれた棚部２４の材料を傾斜底面１３ｄで案内しつつ溝状凹部１３の上記他方の内側面１３ｂ（溝状凹部１３の深さが深くなる方の内側面１３ｂ）方向に塑性流動させて該内側面１３ｂに押し付けることにより、形成凸条部２６の該内側面１３ｂに対する圧接力を高めることができる。このため、圧接力が高められた溝状凹部１３の該内側面１３ｂと形成凸条部２６の外側面との間において、気密性や液密性をより向上させることができる。
【０１０４】
その他の構成及び作用効果は、前記第１実施形態と同様である。
【０１０５】
（第７実施形態）
この実施形態の塑性結合部品は、図１５に示されるように、外周縁端部１２ｂの溝状凹部１３が一対の抜け阻止用凹部１９、１９を内壁面に有する一方、棚部２４の形成凸条部２６が各該抜け阻止用凹部１９、１９と凹凸係合することにより溝状凹部１３から形成凸条部２６が抜け出ることを阻止しうる抜け阻止用凸部（図示せず）を外面に一体に有している。
【０１０６】
溝状凹部１３の抜け阻止用凹部１９、１９は、溝状凹部１３の底面１３ｃから各開口端縁１３ａ、１３ａに向かって溝状凹部１３の幅が徐々に狭くなるようなテーパ内側面１３ｅ、１３ｅにより両内側面を構成することにより、溝状凹部１３の両内側面の底面１３ｃ側に形成されている。
【０１０７】
こうして溝状凹部１３の両内側面をテーパ内側面１３ｅ、１３ｅとすることにより、開口端縁１３ａ、１３ａの開口幅よりも幅の広い幅広空間部１３ｆを開口端縁１３ａ、１３ａの奥側（底面１３ｃ側）に形成する抜け阻止用凹部１９、１９を予め設けておくことにより、前記凸条部形成工程では、前記凸型パンチ３８で溝状凹部１３内に押し込まれた棚部２４の材料を上記幅広空間部１３ｆまで塑性流動させて、抜け阻止用凹部１９、１９と凹凸係合する抜け阻止用凸部を形成凸条部２６の外面に一体に形成することができる。
【０１０８】
したがって、この実施形態によれば、溝状凹部１３の抜け阻止用凹部１９、１９と形成凸条部２６の抜け阻止用凸部との凹凸係合により、溝状凹部１３から形成凸条部２６が抜け出ることを阻止することができる。したがって、圧入の進退方向であって溝状凹部１３から形成凸条部２６が抜け出る方向に、シャフト１に対してハブ２が相対移動することをより確実に規制することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る塑性結合部品によれば、第１結合部に設けられた溝状凹部と、第２結合部の棚部に形成された形成凸条部との凹凸係合により、該溝状凹部及び該形成凸条部間で気体や液体が流通することを確実に阻止することができる。
【０１１０】
したがって、この塑性結合部品によれば、特に高圧となるような状況下で使用された場合であっても、両部材間の気密性や液密性をより確実に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係り、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】第１実施形態に係り、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】第１実施形態に係り、歯形凸部等の形状を示す図１のＡ矢視部分平面図である。
【図４】第１実施形態に係り、棚部等の形状を示す図１のＢ矢視部分底面図である。
【図５】第１実施形態に係り、セレーション成形工程を説明する要部断面図である。
【図６】第１実施形態に係り、圧入工程を説明する断面図である。
【図７】第１実施形態に係り、凸条部形成工程を説明する断面図である。
【図８】第１実施形態に係り、凸条部形成工程を説明する要部拡大断面図である。
【図９】第１実施形態に係り、かしめ加工工程を説明する断面図である。
【図１０】第２実施形態に係り、凸条部形成工程を説明する要部拡大断面図である。
【図１１】第３実施形態に係り、凸条部形成工程を説明する要部拡大断面図である。
【図１２】第４実施形態に係り、溝状凹部の形状を示す要部拡大断面図である。
【図１３】第５実施形態に係り、溝状凹部の形状を示す要部拡大断面図である。
【図１４】第６実施形態に係り、溝状凹部の形状を示す要部拡大断面図である。
【図１５】第７実施形態に係り、溝状凹部の形状を示す要部拡大断面図である。
【図１６】従来例に係り、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１７】従来例に係り、歯形凸部等の形状を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１…シャフト（第１部材） ２…ハブ（第２部材）
１２ｂ…外周縁端部（第１結合部）
１２ｃ…外周端面（第１結合面）
１３…溝状凹部 １３ｄ…傾斜底面（材料案内部）
１４…歯形凸部 １５…歯溝凹部
１６…係合凹部 １７…断面三角突部（材料案内部）
１８…断面部分円凸部（材料案内部）
１９…抜け阻止用凹部 ２３…内側円筒部（第２結合部）
２３ａ…内周面（第２結合面） ２４…棚部
２５…かしめ加工部 ２６…形成凸条部
２８…形成歯溝凹部 ２９…形成歯形凸部
４０…分割押さえ型

Claims (15)

1. 第１結合面をもつ第１結合部を有する第１部材と、該第１部材よりも硬度の低い材料よりなり、第２結合面をもつ第２結合部を有する第２部材とからなり、該第１結合部を該第２結合部に食い込ませながら該第２結合部に対して該第１結合部を相対的に押し込んで圧入することにより該第１結合面と該第２結合面とが対面した状態で両部材が一体的に塑性結合された塑性結合部品であって、
   上記第１結合部は上記第１結合面と略直交する第１端面に設けられた溝状凹部をもち、
   上記第２結合部は、圧入時に上記第１結合部で圧入進行側に押し流される該第２結合部の材料の塑性流動により上記第２結合面に一体に形成され、上記第１端面に当接された棚部をもち、
   上記棚部は、凸型パンチで該棚部を押圧して該棚部の材料を上記溝状凹部内に押し込み該棚部を該溝状凹部に対応させて塑性変形させることにより該棚部に一体に形成され、該溝状凹部と圧接状態を維持しつつ凹凸係合された形成凸条部をもっていることを特徴とする塑性結合部品。
2. 前記第１結合部は、前記第１結合面に一体に設けられ圧入の進退方向に歯すじが延びる複数の歯形凸部及び歯溝凹部をもつ一方、前記第２結合部は、圧入時に前記第２結合面が各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と対応して塑性変形することにより該第２結合面に一体に形成され、各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と隙間無く噛み合い係合された形成歯溝凹部及び形成歯形凸部をもっていることを特徴とする請求項１記載の塑性結合部品。
3. 前記第１結合面及び前記第２結合面のうちの一方は円周外面よりなる一方、他方は円周内面よりなり、前記棚部、前記溝状凹部及び前記形成凸条部は円環状に延びていることを特徴とする請求項１又は２記載の塑性結合部品。
4. 前記溝状凹部は、該溝状凹部内に押し込まれた該棚部の材料を該溝状凹部の側面方向に塑性流動させることにより、該側面に対する該形成凸条部の圧接力を高めうる材料案内部を内壁面に有していることを特徴とする請求項１、２又は３記載の塑性結合部品。
5. 前記溝状凹部は抜け阻止用凹部を内壁面に有する一方、前記形成凸条部は該抜け阻止用凹部と凹凸係合することにより該溝状凹部から該形成凸条部が抜け出ることを阻止しうる抜け阻止用凸部を外面に一体に有していることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の塑性結合部品。
6. 前記溝状凹部の開口端縁は角状とされていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の塑性結合部品。
7. 前記第１結合部は前記第１端面により内壁面の一部が構成された係合凹部を有し、前記棚部の先端部と該係合凹部とが係合していることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の塑性結合部品。
8. 前記第２結合部は、前記第２結合面に一体に形成され、前記第１結合面と略直交し前記第１端面と反対側の前記第１結合部の第２端面に当接して前記棚部と共に該第１結合部を挟持可能なかしめ加工部をもっていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の塑性結合部品。
9. 第１結合面をもち該第１結合面と略直交する圧入進行側の第１端面に溝状凹部が予め設けられた第１結合部を有する第１部材と、該第１部材よりも硬度の低い材料よりなり、第２結合面をもつ該２結合部を有する第２部材とからなり、該第１結合面と該第２結合面とが対面した状態で両部材が圧入により一体的に塑性結合された塑性結合部品の製造方法であって、
   上記第１結合部を上記第２結合部に食い込ませながら該第２結合部に対して該第１結合部を相対的に押し込んで圧入することにより、該第１結合部で圧入進行側に押し流される該第２結合部の材料の塑性流動により上記第１端面に当接する棚部を該第２結合面に一体に形成する圧入工程と、
   凸型パンチで上記棚部を押圧して該棚部の材料を上記溝状凹部内に押し込み該棚部を該溝状凹部に対応させて塑性変形させることにより、該溝状凹部と圧接状態を維持しつつ凹凸係合する形成凸条部を該棚部に一体に形成する凸条部形成工程とを順に実施することを特徴とする塑性結合部品の製造方法。
10. 前記第１結合面には、圧入の進退方向に歯すじが延びる複数の歯形凸部及び歯溝凹部が予め設けられており、
    前記圧入工程では、各上記歯形凸部及び各上記歯溝凹部の双方が前記第２結合部に食い込むように圧入することにより、前記第２結合面を各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と対応するように塑性変形させて各該歯形凸部及び各該歯溝凹部と隙間無く噛み合い係合する形成歯溝凹部及び形成歯形凸部を該第２結合面に一体に形成するとともに、各該歯形凸部及び各該歯溝凹部で圧入進行側に押し流される該第２結合部の材料の塑性流動により前記棚部を形成することを特徴とする請求項９記載の塑性結合部品の製造方法。
11. 前記溝状凹部の内壁面には、該溝状凹部内に押し込まれた前記棚部の材料を該溝状凹部の側面方向に塑性流動させる材料案内部が予め設けられており、
    前記凸条部形成工程では、前記凸型パンチで上記溝状凹部内に押し込まれた上記棚部の材料を上記材料案内部で案内しつつ該溝状凹部の側面方向に塑性流動させて該側面に押し付けることにより、前記形成凸条部の該側面に対する圧接力を高めることを特徴とする請求項９又は１０記載の塑性結合部品の製造方法。
12. 前記溝状凹部の内壁面には、開口端縁の開口幅よりも幅の広い幅広空間部を開口端縁の奥側に形成する抜け阻止用凹部が予め設けられており、
    前記凸条部形成工程では、前記凸型パンチで上記溝状凹部内に押し込まれた上記棚部の材料を上記幅広空間部まで塑性流動させることにより、上記抜け阻止用凹部と凹凸係合することにより該溝状凹部から前記形成凸条部が抜け出ることを阻止しうる抜け阻止用凸部を該形成凸条部の外面に一体に形成することを特徴とする請求項９、１０又は１１記載の塑性結合部品の製造方法。
13. 前記第１結合部には、前記第１端面により内壁面の一部が構成された係合凹部が予め設けられており、
    前記圧入工程では、上記第１結合部で圧入進行側に押し流される前記第２結合部の材料の塑性流動により上記係合凹部と先端部が係合する前記棚部を前記第２結合面に一体に形成することを特徴とする請求項９、１０、１１又は１２記載の塑性結合部品の製造方法。
14. 前記凸条部形成工程では、前記棚部の先端部が前記第１端面から離れないように該先端部を分割型で支持しつつ、前記凸型パンチで該棚部を押圧して前記形成凸条部を形成することを特徴とする請求項９、１０、１１、１２又は１３記載の塑性結合部品の製造方法。
15. 前記凸条部形成工程の後に、圧入後退側における前記第２結合部にかしめ加工を施して、前記第１結合面と略直交する圧入後退側の前記第１結合部の第２端面に当接して前記棚部と共に該第１結合部を圧入進退方向に挟持可能なかしめ加工部を前記第２結合面に一体に形成するかしめ工程を実施することを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の塑性結合部品の製造方法。

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