JP2021084132A - 異種金属部材の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】異種金属部材の機械的接合において接合強度に優れた異種金属部材の接合方法を提供する。【解決手段】第１金属部材１０と第２金属部材２０とを接合する異種金属部材の接合方法において、第１金属部材は端面に凸部１１を有し、両部材の端面同士を突き合わせた状態で外周を拘束するように金型１で保持するとともに、第１金属部材の凸部の外周面と金型との間には間隙を設け、この状態で両部材を圧縮する方向に加圧することにより、当該間隙には第２金属部材の端面が塑性変形により充填され、さらに加圧して第１金属部材の凸部の上端外周を外方へ扁平させることにより、当該第１金属部材の凸部と第２金属部材の端面とを係合させて両部材を接合する異種金属部材の接合方法による。【選択図】図１
Description
本発明は、機械的接合による異種金属部材の接合方法に関する。
従来から、異種金属同士を接合した中空構造を有するシャフトとしては、特許文献１に示すものがある。この異種金属接合シャフトは、機械的接合により接合されるものであって、中空構造を有する第１シャフトの内部に第２シャフトを圧入することにより両部材を接合する。
しかしながら、上記接合方法は、第１シャフトの内周面と第２シャフトの外周面が、軸方向で重複部分を有する構造となるため、シャフトの肉厚が薄いもの同士は接合できない問題を有していた。
本発明は、上記問題に鑑みて創成されたものであり、異種金属部材の機械的接合において接合強度に優れた異種金属部材の接合方法を提供することを目的とする。
上記課題は、第１金属部材と第２金属部材とを接合する異種金属部材の接合方法において、第１金属部材は端面に凸部を有し、両部材の端面同士を突き合わせた状態で外周を拘束するように金型で保持するとともに、第１金属部材の凸部の外周面と金型の内周面との間には間隙を設け、この状態で両部材を圧縮する方向に加圧することにより、当該間隙には第２金属部材の端面が塑性変形により充填され、さらに加圧して第１金属部材の凸部の上端外周を外方へ扁平させることにより、当該第１金属部材の凸部と第２金属部材の端面とを係合させて両部材を接合する異種金属部材の接合方法によって解決できる。
なお、第１金属部材は、中空構造の棒状部品であることが望ましい。
本発明によれば、第１金属部材および第２金属部材が接合部に圧入代をとれない構造であっても、両部材を機械的接合により強固に接合することができる。
以下、本発明である異種金属部材の接合方法を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１において、１０は銅材料でなる第１金属部材、２０は鉄材でなる第２金属部材である。これら第１金属部材１０および第２金属部材２０は、予め別個に成形され準備されるものである。
第１金属部材１０は、一端に凸部１１を有する棒状部品であり、その中心線上には貫通孔１２が穿設されている。
第２金属部材２０は、一端に袋穴２１を有する棒状部品であり、この袋穴の内径は、前記第１金属部材１０の貫通孔１２の内径と同一寸法に設定されている。
これら第１金属部材１０および第２金属部材２０を接合する方法として、まずは、第１工程として、図１に示すように、第１金属部材１０において凸部１１を有する側の端面と、第２金属部材２０において袋穴２１を有する側の端面とを突き合わせた状態で、両部材１０，２０の外周を拘束するように金型１の挿入孔１a内に保持する。このとき、両部材１０，２０の外周面と金型１の挿入孔１aの内周面とは若干のクリアランスを設けるとともに、第１金属部材１０の凸部１１の外周面と金型１の挿入孔１aの内周面との間には当該クリアランスよりも大きな間隙が創出される。
また、第１金属部材１０の貫通孔１２および第２金属部材の袋穴１２には、下方からノックアウトピン２が挿入されている。さらに、第１金属部材１０の他端は、スリーブピン３によって支持されており、このスリーブピン３の内径は第１金属部材１０の内径と同一寸法に設定されている。
続いて、第２工程として、図２に示すように、金型１の上方から挿入孔１aにプレスピン４を挿入し、第２金属部材２０の他端を加圧することにより、両部材１０，２０を軸方向に圧縮する。これにより、第１金属部材１０の凸部１１の外周面と金型１の挿入孔１aの内周面との間隙には第２金属部材２０の一端が塑性変形により充填される。
第３工程として、図３に示すように、さらに加圧することにより、第１金属部材１０の凸部１１の上端外周を外方へ扁平させてアンダーカット部１３を成形することにより、当該第１金属部材１０と第２金属部材２０とを軸方向へ係合させて両部材１０，２０を強固に接合する。
なお、第１金属部材１０の貫通孔１２の開口縁および第２金属部材２０の袋穴２１の開口縁には、それぞれ内面取り部１２a,２１aを設けることが好ましい。これら内面取り部１２a,２１aを設けることによって、第１金属部材１０の凸部１１の上端外周を外方へ扁平し易くなる。
最後に、ノックアウトピン２およびスリーブピン３を上方へ前進させることにより、第１金属部材１０と第２金属部材２０の接合体が金型１から排出される。
なお、図４に示すように、他の実施形態として、第２金属部材２０の上部は金型１で保持せずに外周を開放した状態で、第２金属部材２０の他端を加圧することにより、当該他端を外方へ扁平させて頭部２００を成形することも可能である。
なお、第１金属部材１０および第２金属部材２０は、中空構造でなく、中実構造であってもよい。これ以外にも、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
１ 金型
１ａ 挿入孔
２ ノックアウトピン
３ スリーブピン
４ プレスピン
１０ 第１金属部材
１１ 凸部
１２ 貫通孔
１２a 内面取り部
１３ アンダーカット部
２０ 第２金属部材
２１ 袋穴
２１a 内面取り部
２００ 頭部
１ａ 挿入孔
２ ノックアウトピン
３ スリーブピン
４ プレスピン
１０ 第１金属部材
１１ 凸部
１２ 貫通孔
１２a 内面取り部
１３ アンダーカット部
２０ 第２金属部材
２１ 袋穴
２１a 内面取り部
２００ 頭部
Claims (2)
- 第１金属部材と第２金属部材とを接合する異種金属部材の接合方法において、
第１金属部材は端面に凸部を有し、両部材の端面同士を突き合わせた状態で外周を拘束するように金型で保持するとともに、第１金属部材の凸部の外周面と金型との間には間隙を設け、
この状態で両部材を圧縮する方向に加圧することにより、当該間隙には第２金属部材の端面が塑性変形により充填され、
さらに加圧して第１金属部材の凸部の上端外周を外方へ扁平させることにより、当該第１金属部材の凸部と第２金属部材の端面とを係合させて両部材を接合すること、
を特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 第１金属部材は、中空構造の棒状部品であることを特徴とする請求項１に記載の異種金属部材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019217313A JP7376332B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 異種金属部材の接合方法 |
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| JP2019217313A JP7376332B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 異種金属部材の接合方法 |
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| JP2021084132A true JP2021084132A (ja) | 2021-06-03 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870989A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-27 | Nissan Motor Co Ltd | 異種部材の接合方法 |
| JPH0191979A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-11 | Kanagawa Pref Gov | 金属管の冷間圧接方法 |
| JP2009269035A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Kosei Aluminum Co Ltd | 摩擦圧接方法 |
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2019
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