JP2017064727A - 部材の接合方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各部材に対する負荷を軽減し、接合強度を向上させ、形状や材料についての制限を受けることなく、特に長尺な部材に対しても低コストで２つの部材を接合できる部材の接合方法を提供する。【解決手段】本発明の部材の接合方法は、第１部材１０の穴部１２に第２部材２０を挿通し、ゴム３２の貫通孔３２ａにガイド軸３８を挿通し、第２部材２０の内部にガイド軸３８が挿通されたゴム３２を挿入し、駆動機構３６により押子３４ａ，３４ｂを相対的に近接移動させてゴム３２をガイド軸３８方向に圧縮して内側から外側に向けて膨張させ、それによって第２部材２０の少なくとも穴部１２に挿通された部分を拡大変形させて第１部材１０にかしめ接合する。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、部材の接合方法及び装置に関する。

自動車の軽量化や安全性向上のために、ハイテンション鋼と呼ばれる強度が高い薄鋼板が使用されている。これらのハイテンション鋼は軽量化や安全性向上に有効ではあるものの、アルミなどの低比重材料と比べると依然として重い。また、ハイテンション鋼には、その高強度ゆえに成形性が低下したり、成形荷重が上昇したり、更には寸法精度が低下するなどの問題がある。これらの問題を解決するために、近年、鋼板よりも比重が軽いアルミを用いた押し出し成形品や鋳造品、プレス成形品を鋼製部品と合わせて活用するマルチマテリアル化が行われている。

このマルチマテリアル化で問題となるのは鋼板製部品とアルミ部品の接合である。スポット溶接に代表される溶接技術においては鋼板とアルミ板の界面に脆弱な金属間化合物（ＩＭＣ：intermetallic compound）が生じるため、電磁成形接合、ボルトとナットに代表されるねじ締結、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ：friction stir welding）、リベット、セルフピアスリベット（ＳＰＲ：self-piercing rivet）、メカニカルクリンチング、接着などの接合技術が実用化されている。

電磁成形によるかしめは、相手部品に嵌合させたパイプ状の部品の内側にソレノイド成形コイルを挿入し、コイルに衝撃電流を流すことによって生ずる変化磁界により、導体のパイプに誘導電流を誘起させる。コイルの１次電流による磁界と、パイプの周方向上に反対方向に流れる誘導電流との間に電磁力が発生し、このときパイプは径方向外側に向かう力を受けるため変形拡大され相手部品にかしめ接合される。この接合方法は、電気伝導度の良い銅やアルミに適しており、自動車部品の接合においても一部で実用化されている。

特許文献１では、マルチマテリアル化のための電磁成形によるかしめ接合技術が開示されている。具体的には、断面が中空の金属形材からなるバンパーリインフォースを電磁成形により変形拡大し、アルミニウム合金製のバンパーステイに設けられた穴部と嵌合させて接合している。

特開２００７−２８４０３９号公報

特許文献１のように、電磁成形は、電気伝導度の良い銅やアルミの中空部品を相手部品にかしめ接合するのに適しており、また、その接合メカニズムより、円形形状が好ましい。

しかし、電磁成形による接合では、使用するソレノイドコイルはアルミ部品（アルミパイプ）の内径よりも小さいことが必要になる。小径部品を接合する場合にコイルを小径化しようとすると、コイルの製造の困難性や性能及び耐久性の点で問題がある。特に製造の困難性については、導線をコイル形状に成形することが困難になり、導線の材質及び断面形状に対する制限が厳しくなると共に、コイル形状に成形する際に、導線断面が変形する。また、大容量の高電圧のコンデンサが必要であると言った新たな設備投資が必要となる。更に、角型断面、穴、又はスリットが形成されているアルミ部品に対しては接合できない。

電磁成形以外のかしめ接合の場合でも、部材の形状について制限を受ける場合がある。例えば、長尺部材はプレス機のような接合装置に配置することができず、かしめ接合できない。

本発明は、各部材に対する負荷を軽減し、接合強度を向上させ、形状や材料についての制限を受けることなく、特に長尺な部材に対しても低コストで２つの部材を接合できる部材の接合方法を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様は、穴部が設けられた第１部材と、中空状の第２部材と、貫通孔を有する弾性体と、前記弾性体の両側に配置され水平方向に延びるガイド軸を支持し前記ガイド軸方向に移動可能な一対の押子と、前記押子を前記ガイド軸方向に沿って相対的に近接移動させる駆動機構とを準備し、
前記第１部材の前記穴部に前記第２部材を挿通し、
前記弾性体の前記貫通孔に前記ガイド軸を挿通し、
前記第２部材の内部に前記ガイド軸が挿通された前記弾性体を挿入し、
前記駆動機構により前記押子を相対的に近接移動させて前記弾性体を前記ガイド軸方向に圧縮して内側から外側に向けて膨張させ、それによって前記第２部材の少なくとも前記穴部に挿通された部分を拡大変形させて前記第１部材にかしめ接合する、部材の接合方法を提供する。

この方法によれば、弾性体を径方向外側へ膨張させて第２部材を均等に拡大変形することで、局所的な変形を防止し、各部材に対する負荷を軽減できる。これはガイド軸方向に圧縮された弾性体が径方向内側から外側に向かって均等に膨張する性質を利用し、第２部材を均等に変形できるためである。従って、嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、電磁成形やその他の加工方法と比べて簡易である。電磁成形は導電材料にのみ使用可能であり、断面形状や寸法についても使用するコイルによって制約がある。これに対し、この方法は材質によらず、断面形状や寸法に関する制約もない。さらに大容量のコンデンサを要する電気的な設備も不要であり、低コストで２つの部材を接合できる。特に、弾性体をガイド軸によって水平方向に支持し、押子を水平方向（ガイド軸方向）に移動させて弾性体を圧縮してかしめ接合するため、第２部材を水平に配置できる。従って、長尺な第２部材に対してもかしめ接合できる。ここでガイド軸が延びる水平方向とは、厳密な水平方向以外に傾斜方向も含む。

前記駆動機構は、前記ガイド軸方向とは異なる方向に付加された力を前記ガイド軸方向の力に変換するカム機構をさらに備え、
前記カム機構により方向変換した力で前記弾性体を圧縮することが好ましい。

カム機構により、通常の垂直方向に圧縮力を付加する設備を使用しつつ、水平方向に第２部材を配置できるため、第２部材について形状の制限を受けることなくかしめ接合できる。特に、第２部材が長尺な場合、通常の圧縮力を付加する設備では寸法の制限上かしめ接合不可能であったが、本構成では第２部材が長尺な場合もかしめ接合可能である。

前記駆動機構は、前記ガイド軸方向外側へ前記押子を付勢する付勢部を備え、
前記弾性体の前記ガイド軸方向への圧縮後、前記付勢部により前記押子が戻されることが好ましい。

付勢部により、押子が自動的に元の位置に戻されるため、手動で押子を元の位置に戻す必要がなく、作業性を向上できる。

前記一対の押子のうち、一方は固定されていることが好ましい。

押子の一方を固定することで、駆動機構を片側の押子に対してのみ設ければよく、駆動機構の構成を簡略化できる。さらに、第１部材及び第２部材の動きを制限でき、作業性を向上できる。

前記ガイド軸を水平方向に移動させるガイド軸移動機構をさらに備え、
前記ガイド軸移動機構により前記第２部材の内部に前記ガイド軸に挿通された前記弾性体を挿入することが好ましい。

ガイド軸移動機構によりガイド軸を水平方向に移動させることで、ガイド軸及び弾性体を第２部材に確実に挿入できる。

本発明の第２の態様は、貫通孔を有する弾性体を使用して、穴部が設けられた第１部材と、中空状の第２部材とをかしめ接合する部材の接合装置であって、
前記弾性体の両側に配置された状態で水平方向に延びるガイド軸を支持しており、前記ガイド軸方向に移動可能な一対の押子と、
前記押子を前記ガイド軸方向に沿って相対的に近接移動させる駆動機構と
を備え、
前記第１部材の前記穴部に前記第２部材を挿通して前記第１部材を貫通させた状態で、かつ、前記弾性体の前記貫通孔に前記ガイド軸を挿通した状態で、かつ、前記第２部材の内部に前記ガイド軸に挿通された前記弾性体を挿入した状態で、前記駆動機構で前記押子が駆動されることにより前記弾性体が前記ガイド軸方向に圧縮されて内側から外側に向けて膨張され、それによって前記第２部材の少なくとも前記穴部に挿通された部分が拡大変形されて前記第１部材にかしめ接合する、部材の接合装置を提供する。

本発明によれば、弾性体を内側から外側に向けて膨張させて第２部材を均等に変形拡大することで、局所的な変形を防止し、各部材に対する負荷を軽減できる。従って、嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、電磁成形やその他の加工方法と比べて簡易であり、形状や材料についての制限を受けることなく、低コストで２つの部材を接合できる。特に、第２部材を水平に配置できるため、長尺な部材であっても接合可能である。

本発明の第１実施形態に係るかしめ接合前の部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るかしめ接合後の部分断面図。 ガイド軸回転型のかしめ接合前の部分断面図。 ガイド軸回転型のかしめ接合前の部分断面図。 他のガイド軸回転型のかしめ接合前の部分断面図。 他のガイド軸回転型のかしめ接合後の部分断面図。 仕切壁を有する第２部材と、第２部材に挿入されたゴムを示す断面図。 仕切壁を有する第２部材に対して複数のガイド軸が挿通されたかしめ接合前の部分断面図。 仕切壁を有する第２部材に対して複数のガイド軸が挿通されたかしめ接合後の部分断面図。 第１部材の穴部形状と第２部材の断面形状が相似形の場合の斜視図。 第１部材の穴部形状と第２部材の断面形状が非相似形の場合の斜視図。 第１部材がハット型の場合のかしめ接合前の斜視図。 第１部材がハット型の場合のかしめ接合後の斜視図。 第１部材にバーリング加工を施したかしめ接合前の部分断面図。 第１部材にバーリング加工を施したかしめ接合後の部分断面図。 第２部材の外側に外枠金型を配置した場合のかしめ接合前の図。 第２部材の外側に外枠金型を配置した場合のかしめ接合後の図。 第１部材と第２部材との接合部のゴムを分離した場合のかしめ接合前の部分断面図。 第１部材と第２部材との接合部のゴムを分離した場合のかしめ接合後の部分断面図。 本発明の第２実施形態に係るかしめ接合の第１工程の部分断面図。 本発明の第２実施形態に係るかしめ接合の第２工程の部分断面図。 本発明の第２実施形態に係るかしめ接合の第３工程の部分断面図。 本発明の第２実施形態に係るかしめ接合の第４工程の部分断面図。 本発明の第２実施形態に係るかしめ接合の第５工程の部分断面図。 本発明の第３実施形態に係るかしめ接合前の部分断面図。 本発明の第３実施形態に係るかしめ接合後の部分断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下で説明する各実施形態では第１部材１０及び第２部材２０の材料は特に限定されず、本発明は任意の材料に対して適用できる。

（第１実施形態）
図１Ａ及び図１Ｂを参照して、かしめ接合装置３０を使用して第１部材１０と第２部材２０をかしめ接合する接合方法について説明する。本実施形態のかしめ接合装置３０では、ゴム（弾性体）３２と、一対の押子３４ａ，３４ｂと、駆動機構３６とを使用して、第１部材１０と第２部材２０をかしめ接合する。

第１部材１０は、中空状のパイプ型であり、水平方向に延びるように配置されている。

第２部材２０は、閉断面型であり、水平方向に貫通している２つの穴部１２，１２が設けられた端壁１４，１４と、２つの端壁１４，１４を繋ぐ２つの側壁１６，１６とを備える。

ゴム３２は、水平方向に延びる中空状のパイプ型であり、中心にはガイド軸３８を挿通するための貫通孔３２ａ（図４参照）が設けられている。ゴム３２は、貫通孔３２ａ（図４参照）にガイド軸３８が挿通されることにより、ガイド軸３８により支持され、姿勢及び位置を維持される。ゴム３２の材質は、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＣＮＲゴム（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）、又はシリコンゴムのいずれかを用いることが好ましい。また、これらのゴム３２の硬度はショアＡで３０以上であることが好ましい。

一対の押子３４ａ，３４ｂは、ゴム３２の両側に配置され、水平方向に延びる概略円柱状であり、ゴム３２を両側から押圧して圧縮する。押子３４ａ，３４ｂの押圧面３４ｃ，３４ｄは平坦に形成されており、ゴム３２が圧縮される際にはゴム３２に対して均等に負荷がかかる。本実施形態では、一方の押子３４ａはガイド軸３８に対して移動しないように固定されている。他方の押子３４ｂはガイド軸３８が挿通する図示しない挿通孔を有している。図示しない挿通孔にガイド軸３８が挿通されることで、押子３４ｂはガイド軸３８に沿って移動可能である。また、他方の押子３４ｂは、駆動機構３６に取り付けられており、駆動機構３６によりガイド軸３８に沿って水平方向に移動される。

駆動機構３６は、カムドライバ４０及びカムスライダ４２を備える。カムスライダ４２は、ガイド軸３８が挿通される図示しない挿通孔を有し、ガイド軸３８が挿通孔に挿通された状態でガイド軸３８に沿って移動可能である。

カムスライダ４２の挿通孔と押子３４ｂの挿通孔は、同心となるように押子３４ｂがカムスライダ４２に取り付けられている。従ってガイド軸３８がカムスライダ４２の挿通孔と押子３４ｂの挿通孔に挿通された状態で、押子３４ｂはカムスライダ４２と共にガイド軸３８に沿って移動可能である。

また、カムスライダ４２は、カムドライバ４０から力を伝達されるための傾斜面４２ａをその上部に有する。カムドライバ４０は、垂直方向に移動可能であり、カムスライダ４２に力を伝達するための傾斜面４０ａをその下部に有する。カムドライバ４０に下向きの力が付加されると、傾斜面４０ａ，４２ａを介してカムドライバ４０からカムスライダ４２に力が伝達され、カムドライバ４０が垂直方向（図において下方向）へ移動すると共にカムスライダ４２はガイド軸３８に沿って水平方向（図において左方向）へ移動する。即ち、本実施形態の駆動機構３６は、カムスライダ４２とカムドライバ４０とから構成されるカム機構を有している。カムドライバ４０には、例えば通常よくプレス加工などに使用されるプレス機械等を使用してもよい。

駆動機構３６の水平方向外側（図において右側）には、駆動機構３６の水平方向外側への移動を止める立壁部４４が設けられている。立壁部４４にはガイド軸３８が挿通される図示しない挿通孔が設けられており、ガイド軸３８はこの挿通孔を通じて立壁部４４の水平方向外側へ延びている。従って、ガイド軸３８は、一端３８ａが一方の押子３４ａと共にガイド軸３８に対して固定され、他端３８ｂが立壁部４４の水平方向外側でガイド軸３８に対して固定されている。

立壁部４４及びカムスライダ４２はコイルばね（付勢部）４６により弾性的に接続され、カムスライダ４２は立壁部４４へ向かって付勢されている。

第１部材１０と第２部材２０のかしめ接合は、以下の手順で実行される。

まず、第１部材１０の穴部１２に第２部材２０を挿通し、ゴム３２の貫通孔３２ａにガイド軸３８を挿通する。そして、第２部材２０の内部にガイド軸３８が挿通されたゴム３２を挿入してゴム３２の両側に押子３４ａ，３４ｂを配置し、ガイド軸３８の両端３８ａ，３８ｂを固定する。このとき、一方の押子３４ａはガイド軸３８に対して移動しないように固定され、他方の押子３４ｂは駆動機構３６によりガイド軸３８に沿って移動可能に配置されている。このときの状態を示すのが図１Ａである。

次に、駆動機構３６のカムドライバ４０に対して下向きの力を付加し、カムドライバ４０を下向きに移動させ、傾斜面４０ａ，４２ａを介してカムドライバ４０からカムスライダ４２に力を伝達するともに垂直方向（図において下方向）の力を水平方向（図において左方向）の力へと変換する。そしてカムスライダ４２をゴム３２を圧縮するガイド軸３８方向に移動させる。一方の押子３４ａはガイド軸３８に対して固定されており、他方の押子３４ｂはカムスライダ４２と共にガイド軸３８に沿って左方向に移動するため、押子３４ａ，３４ｂは相対的に近接移動し、ゴム３２をガイド軸３８方向に圧縮して径方向内側から外側に向けて膨張させる。このように第２部材２０の少なくとも穴部１２に挿通された部分を拡大変形させて第１部材１０にかしめ接合する。このときの状態を示すのが図１Ｂである。

なお、図示していないが、かしめ接合後は、駆動機構３６のカムドライバ４０を上向きに移動させることで、カムスライダ４２に付加されていた水平方向（図において左方向）の力が除荷され、コイルばね４６によりカムスライダ４２は元の位置に戻される。第２部材２０内で膨張していたゴム３２は、力が除荷され、径方向に膨張していた状態から自然状態に戻り、第２部材２０に対する接触が解かれる。従って、かしめ接合された第１部材１０と第２部材２０は、ゴム３２から摩擦力を受けることなく、かしめ接合装置３０から簡単に取り外すことができる。

このように、ゴム３２を径方向外側へ膨張させて第２部材２０を均等に拡大変形することで、局所的な変形を防止し、各部材１０，２０に対する負荷を軽減できる。これはガイド軸３８方向に圧縮されたゴム３２が径方向内側から外側に向かって均等に膨張する性質を利用し、第２部材２０を均等に変形できるためである。従って、嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、電磁成形やその他の加工方法と比べて簡易である。電磁成形は導電材料にのみ使用可能であり、断面形状や寸法についても使用するコイルによって制約がある。これに対し、この方法は材質によらず、断面形状や寸法に関する制約もない。さらに大容量のコンデンサを要する電気的な設備も不要であり、低コストで２つの部材１０，２０を接合できる。特に、ゴム３２をガイド軸３８によって水平方向に支持し、押子３４ａ，３４ｂを水平方向（ガイド軸３８方向）に移動させてゴム３２を圧縮してかしめ接合するため、第２部材２０を水平に配置できる。従って、長尺な第２部材２０に対してもかしめ接合できる。ここでガイド軸３８が延びる水平方向とは、厳密な水平方向以外に傾斜方向も含む。

また、駆動機構３６のカム機構により、通常プレス機械等でよく使用される垂直方向に圧縮力を付加する設備を使用しつつ、水平方向に第２部材２０を配置できるため、第２部材２０について形状の制限を受けることなくかしめ接合できる。特に、第２部材２０が長尺な場合、通常の圧縮力を付加する設備では寸法の制限上かしめ接合不可能であったが、本構成では第２部材２０が長尺な場合もかしめ接合可能である。

また、コイルばね４６により、カムスライダ４２及び押子３４ｂが自動的に元の位置に戻されるため、手動でカムスライダ４２及び押子３４ｂを元の位置に戻す必要がなく、作業性を向上できる。

また、一方の押子３４ａをガイド軸３８に対して固定することで、駆動機構３６は他方の押子３４ｂに対してのみ設けられればよく、駆動機構３６の構成を簡略化できる。さらに、第１部材１０及び第２部材２０の動きを制限でき、作業性を向上できる。

図２Ａ及び図２Ｂはガイド軸回転型のかしめ接合装置３０を示している。このかしめ接合装置３０の駆動機構３６は、上記のようにカムスライダ４２及びカムドライバ４０を備えていない。このかしめ接合装置３０は、ガイド軸３８に対して回転トルクを付加することにより、押子３４ａ，３４ｂが連動して水平方向に相対的に近接移動してゴム３２を圧縮する。

このかしめ接合装置３０では、ガイド軸３８に対してねじ溝３８ｃ，３８ｄが形成されると共に、２つの支持棒４８，４８が押子３４ａ，３４ｂとゴム３２とを貫通している。このため、押子３４ａ，３４ｂ及びゴム３２は、貫通する支持棒４８，４８に対応する図示しない挿通孔をそれぞれ有している。

ガイド軸３８が図の矢印のように回転されると、ねじ溝３８ｃ，３８ｄを介して押子３４ａ，３４ｂに回転トルクが伝達される。しかし、押子３４ａ，３４ｂは、支持棒４８，４８によって回転を止められているため、回転せずにガイド軸３８のねじ溝３８ｃ，３８ｄに沿って移動する。ねじ溝３８ｃ，３８ｄは、同じ形状ではなく、押子３４ａ，３４ｂを互いに近接移動させるように、それぞれの押子３４ａ，３４ｂに対して別の形状に形成されている。

このように、このかしめ接合装置３０は、ガイド軸３８に対して与えた回転トルクにより押子３４ａ，３４ｂを互いに近接移動させ、ゴム３２を水平方向に圧縮して径方向に膨張させ、第１部材１０と第２部材２０をかしめ接合する。

図３Ａ及び図３Ｂは他のガイド軸回転型のかしめ接合装置３０を示している。図２Ａ及び図２Ｂのかしめ接合装置３０は、両側の押子３４ａ，３４ｂが互いに近接移動するようにねじ溝３８ｃ，３８ｄ（図２Ａ及び図２Ｂ）が形成されていたが、図３Ａ及び図３Ｂのかしめ接合装置３０は、一方の押子３４ａがガイド軸３８に対して固定されている。他方の押子３４ｂは、ガイド軸３８に沿って水平方向に移動するように接合部に対して片側のみにねじ溝３８ｄが形成されている。また、押子３４ｂの水平方向外側（図において右側）には、ガイド軸３８の回転に伴って水平方向に移動して他方の押子３４ｂを水平方向に押圧して移動させる押し具５０が設けられている。押し具５０には支持棒４８，４８が貫通されている。ガイド軸３８が回転されると、ねじ溝３８ｄを介して押し具５０に回転トルクが伝達される。しかし、押し具５０は、支持棒４８，４８によって回転を止められているため、回転せずにガイド軸３８のねじ溝３８ｄに沿って移動する。従って、他方の押子３４ｂは押し具５０に押圧されてガイド軸３８に沿って移動し、ガイド軸３８に対して固定されている一方の押子３４ａに近づく。

このように、このかしめ接合装置３０は、ガイド軸３８が回転されることにより、他方の押子３４ｂが一方の押子３４ａに近づき、ゴム３２を水平方向に圧縮して径方向に膨張させ、第１部材１０と第２部材２０をかしめ接合する。

図４から図５Ｂは第２部材２０が仕切壁２２を有し、ガイド軸３８が複数設けられたかしめ接合装置３０を示している。ゴム３２と第２部材２０の態様は様々に変更可能であり、図４に示すように、第２部材２０は、外形が四角型であり、内部を４分割する仕切壁２２を有していてもよい。この場合、挿入されるゴム３２及びガイド軸３８もそれぞれ４つずつ必要である。

このように仕切壁２２を設けることで第２部材２０の強度を向上させることができる。また、断面形状は四角形に限定されず、任意の形状であってよい。さらに仕切壁２２の形状も特に限定されず、例えば第２部材２０を２分割する形状としてもよい。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ガイド軸３８，３８と押子３４ａ，３４ｂの数が複数存在しているが、それ以外の構成は本実施形態の構成と同様である。このように、第２部材２０が仕切壁２２を有している場合でも本発明は適用可能である。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１部材１０と第２部材２０の態様も様々に変更可能である。好ましくは図６Ａに示すように、第１部材１０の穴部１２と、第２部材２０の断面形状は相似形（例えば共に円形）である方がよい。第１部材１０の穴部１２及び第２部材２０の断面形状が互いに相似形であることで、第２部材２０を均等に拡大変形して接合でき、第１部材１０及び第２部材２０に対して局所的な負荷が発生することを防止できる。ただし、図６Ｂに示すように、第１部材１０の穴部１２と、第２部材２０の断面形状は相似形でなくても（例えば、円形と四角形）本発明は適用可能である。

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１部材１０と第２部材２０の接合箇所は２箇所以上でもよい。２箇所接合の場合、第１部材１０は、図７Ａ及び図７Ｂのようにハット型であってもよいし、その他の形状であってもよい。好ましくは、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第１部材１０の穴部１２はバーリング加工が施されている方がよい。第１部材１０の穴部１２の縁をバーリング加工することで、第１部材１０の穴部１２の強度を向上できるため第１部材１０の変形を防止し、第１部材１０の変形に伴う第２部材２０の損傷を防止でき、さらにバーリング加工により接合面積が増大することで接合強度を向上できるためである。

また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、外枠金型５２を使用して第１部材１０と第２部材２０をかしめ接合してもよい。外枠金型５２は、第２部材２０と同心の円筒状であってもよい。外枠金型５２は、第２部材２０の径方向外側に配置されている。図９Ａのようにゴム３２を水平方向に圧縮して径方向外側へ膨張させる前の状態では、第２部材２０と外枠金型５２の間には隙間が設けられている。この状態から、図９Ｂに示すように、押子３４ａ，３４ｂによりゴム３２を径方向外側へ膨張させることで、第２部材２０が拡大変形した際に外枠金型５２の内面形状になじませることができる。

また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、ゴム３２は穴部１２の付近で分離されていてもよい。ゴム３２が穴部１２、即ち接合部で分離されていることで、第１部材１０の穴部１２の変形を防止できる。具体的には、ゴム３２が分離されているため、穴部１２に対しては拡大変形力が付加されず、穴部１２の元の形状を維持できる。

（第２実施形態）
図１１Ａから図１１Ｅに示す本実施形態のかしめ接合方法は、プッシャー（ガイド軸移動機構）５４に関する部分以外の構成は図１Ａ及び図１Ｂの第１実施形態と同様である。従って、図１Ａ及び図１Ｂに示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する場合がある。

図１１Ａから図１１Ｅは、本実施形態の第１工程から第５工程までを示す図である。本実施形態では、カムスライダ４２及び立壁部４４の下端に車輪５６が設けられており、カムスライダ４２及び立壁部４４が水平方向に移動可能である。また、カムドライバ４０も図示しないレール機構等により水平方向に移動可能である。

立壁部４４の水平方向外側には、プッシャー５４が設けられている。プッシャー５４は、ガイド軸３８を支持し、ガイド軸３８を水平方向に移動させる。プッシャー５４がガイド軸３８を移動させる方法は特に限定されず、例えばモータやギア等を使用してガイド軸３８を送り出すか又は引き入れるようにしてもよい。

立壁部４４は、ガイド軸３８に対して固定されており、プッシャー５４によりガイド軸３８と共に移動される。従って、ガイド軸３８の移動に伴い、立壁部４４と駆動機構３６と一対の押子３４ａ，３４ｂとは、水平方向に相対的な位置を変えることなく、合わせて移動される。

図１１Ａの第１工程は、第１部材１０の穴部１２に第２部材２０が挿通された状態である。図１１Ｂの第２工程は、プッシャー５４により第２部材２０内にゴム３２が挿入された状態である。図１１Ｃの第３工程は、駆動機構３６によりゴム３２にガイド軸３８方向に圧縮力が付加され、ゴム３２が径方向外側へ膨張され、第１部材１０と第２部材２０がかしめ接合された状態である。図１１Ｄの第４工程は、駆動機構３６により付与されたガイド軸３８方向の圧縮力が除荷され、ゴム３２が自然状態に戻った状態である。図１１Ｅの第５工程は、プッシャー５４によりかしめ接合装置３０が移動され、第２部材２０からゴム３２が引き抜かれた状態である。

このように、プッシャー５４によりガイド軸３８を水平方向に移動させることで、ガイド軸３８及びゴム３２を第２部材２０に確実に挿入できる。

（第３実施形態）
図１２Ａ及び図１２Ｂに示す本実施形態の接合方法は、両側の押子３４ａ，３４ｂが共に移動してゴム３２を水平方向に圧縮する構成となっていることに関する部分以外の構成は図１Ａ及び図１Ｂの第１実施形態と同様である。従って、図１Ａ及び図１Ｂに示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する場合がある。

本実施形態では、駆動機構３６，３６及び立壁部４４，４４が２つずつ設けられており、一対の押子３４ａ，３４ｂは、共にカムスライダ４２に取り付けられており、ガイド軸３８に対して固定されていない。従って、押子３４ａ，３４ｂが共に駆動機構３６，３６により水平方向に互いに近接移動し、ガイド軸３８方向にゴム３２を圧縮する。

このように、第１及び第２実施形態のようにゴム３２に対して片側の押子３４ｂが移動する片側アクセス型あるか、第３実施形態のようにゴム３２に対して両側の押子３４ａ，３４ｂが移動する両側アクセス型であるかは、かしめ接合の態様や用途に応じて適宜使い分ければよい。

１０ 第１部材
１２ 穴部
１４ 端壁
１６ 側壁
２０ 第２部材
２２ 仕切壁
３０ かしめ接合装置
３２ ゴム
３２ａ 貫通孔
３４ａ，３４ｂ 押子
３４ｃ，３４ｄ 押圧面
３６ 駆動機構
３８ ガイド軸
３８ａ 一端
３８ｂ 他端
３８ｃ，３８ｄ ねじ溝
４０ カムドライバ
４０ａ 傾斜面
４２ カムスライダ
４２ａ 傾斜面
４４ 立壁部
４６ コイルばね（付勢部）
４８ 支持棒
５０ 押し具
５２ 外枠金型
５４ プッシャー（ガイド軸移動機構）
５６ 車輪

Claims (6)

1. 穴部が設けられた第１部材と、中空状の第２部材と、貫通孔を有する弾性体と、前記弾性体の両側に配置され水平方向に延びるガイド軸を支持し前記ガイド軸方向に移動可能な一対の押子と、前記押子を前記ガイド軸方向に沿って相対的に近接移動させる駆動機構とを準備し、
   前記第１部材の前記穴部に前記第２部材を挿通し、
   前記弾性体の前記貫通孔に前記ガイド軸を挿通し、
   前記第２部材の内部に前記ガイド軸が挿通された前記弾性体を挿入し、
   前記駆動機構により前記押子を相対的に近接移動させて前記弾性体を前記ガイド軸方向に圧縮して内側から外側に向けて膨張させ、それによって前記第２部材の少なくとも前記穴部に挿通された部分を拡大変形させて前記第１部材にかしめ接合する、部材の接合方法。
2. 前記駆動機構は、前記ガイド軸方向とは異なる方向に付加された力を前記ガイド軸方向の力に変換するカム機構をさらに備え、
   前記カム機構により方向変換した力で前記弾性体を圧縮する、請求項１に記載の部材の接合方法。
3. 前記駆動機構は、前記ガイド軸方向外側へ前記押子を付勢する付勢部を備え、
   前記弾性体の前記ガイド軸方向への圧縮後、前記付勢部により前記押子が戻される、請求項１又は請求項２に記載の部材の接合方法。
4. 前記一対の押子のうち、一方は固定されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
5. 前記ガイド軸を水平方向に移動させるガイド軸移動機構をさらに備え、
   前記ガイド軸移動機構により前記第２部材の内部に前記ガイド軸に挿通された前記弾性体を挿入する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
6. 貫通孔を有する弾性体を使用して、穴部が設けられた第１部材と、中空状の第２部材とをかしめ接合する部材の接合装置であって、
   前記弾性体の両側に配置された状態で水平方向に延びるガイド軸を支持しており、前記ガイド軸方向に移動可能な一対の押子と、
   前記押子を前記ガイド軸方向に沿って相対的に近接移動させる駆動機構と
   を備え、
   前記第１部材の前記穴部に前記第２部材を挿通して前記第１部材を貫通させた状態で、かつ、前記弾性体の前記貫通孔に前記ガイド軸を挿通した状態で、かつ、前記第２部材の内部に前記ガイド軸に挿通された前記弾性体を挿入した状態で、前記駆動機構で前記押子が駆動されることにより前記弾性体が前記ガイド軸方向に圧縮されて内側から外側に向けて膨張され、それによって前記第２部材の少なくとも前記穴部に挿通された部分が拡大変形されて前記第１部材にかしめ接合する、部材の接合装置。

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