JP2021142655A - Metal resin joined body and device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、金属樹脂接合体および装置に関する。 The present disclosure relates to metal resin joints and devices.
軽量であるという樹脂の特性を活かして、金属製の部材を樹脂製の部材に置き換える方法が検討されている。このとき、剛性に優れるという金属部材も活かすため、金属部材と樹脂部材とを複合化して用いることも望まれている。 Taking advantage of the property of resin that it is lightweight, a method of replacing a metal member with a resin member is being studied. At this time, in order to utilize the metal member having excellent rigidity, it is also desired to use the metal member and the resin member in combination.
たとえば、特許文献１には、金属部材の曲げ加工部にテーパー状の貫通孔を形成し、上記貫通孔の内部から上記テーパー状の狭窄部を介して金属部材のいずれかの面に及ぶように樹脂部材を配置した構造が記載されている。特許文献１によれば、上記構造は、上記テーパー状の貫通孔に樹脂部材が引っ掛った抜け止め構造となっているため、樹脂部材が金属部材から外れにくいとされている。 For example, in Patent Document 1, a tapered through hole is formed in a bent portion of a metal member so as to extend from the inside of the through hole to any surface of the metal member through the tapered narrowed portion. The structure in which the resin member is arranged is described. According to Patent Document 1, since the structure has a retaining structure in which the resin member is caught in the tapered through hole, the resin member is hard to come off from the metal member.
上述したように、金属部材および樹脂部材には、それぞれ一長一短があるため、適用される箇所に求められる特性に応じて使い分けられることが望ましい。 As described above, since each of the metal member and the resin member has advantages and disadvantages, it is desirable to use them properly according to the characteristics required for the place where they are applied.
しかし使用時に応力がかかるような折れ曲がり部では、樹脂部材は座屈しやすく、また、金属部材は変形しやすいという問題があり、いずれを用いても、求められる性能が十分に満たされるとは言い難かった。 However, there is a problem that the resin member is easily buckled and the metal member is easily deformed in the bent part where stress is applied during use, and it is difficult to say that the required performance is sufficiently satisfied by using any of them. rice field.
本開示の目的は、折れ曲がり部における剛性をより高めた金属樹脂接合体、および当該金属樹脂接合体を有する装置を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a metal resin joint having higher rigidity at a bent portion, and an apparatus having the metal resin joint.
一態様に係る金属樹脂接合体は、断面形状が直線状である直線部と、２つの前記直線部を接続する位置に配置された、断面形状が屈折または屈曲している折れ曲がり部と、を有する。前記直線部は、金属部材および樹脂部材の一方の部材により形成されており、前記折れ曲がり部は、金属部材と樹脂部材が接合した積層体により形成されている。 The metal-resin joint according to one aspect has a straight portion having a linear cross-sectional shape and a bent portion having a bent or bent cross-sectional shape arranged at a position connecting the two straight portions. .. The straight portion is formed of one of a metal member and a resin member, and the bent portion is formed of a laminated body in which a metal member and a resin member are joined.
また、一態様に係る装置は、前記金属樹脂接合体と、原動機と、を有する。 Further, the device according to one aspect includes the metal-resin bonded body and a prime mover.
本開示によれば、折れ曲がり部における剛性をより高めた金属樹脂接合体、および当該金属樹脂接合体を有する装置が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a metal resin joint having higher rigidity at a bent portion, and an apparatus having the metal resin joint.
以下、本開示の複数の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are examples, and the present invention is not limited to these embodiments.
［第一の実施形態］
図１は、第一の実施形態に関する金属樹脂接合体である、フライホイールハウジング１００の構成を示す模式的な斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a
フライホイールハウジング１００は、車両において、内燃機関であるエンジンとクラッチユニットとを接続する位置に、クランクシャフトに取り付けられたフライホイールの周囲を覆うように配置される。フライホイールハウジング１００は、従来は鋼やアルミニウムなどの金属により形成されているが、本実施形態では、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維で強化された、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）と、金属と、の接合体である。フライホイールハウジング１００を部分的に樹脂製とすることで、車両の軽量化およびそれに伴う燃費の向上や最大積載量の増大などが期待される。また、フライホイールハウジング１００を部分的に樹脂製とすることで、振動時の制音性を高めることも期待される。
The
フライホイールハウジング１００は、フライホイール（不図示）を収容するハウジング部１１０と、エンジン（不図示）への接続部であるフランジ部１２０と、クラッチユニット（不図示）への接続部であるフランジ部１３０と、を有する。そして、フランジ部１２０に設けられた複数の貫通孔１２２のそれぞれに締結用部材である金属製のボルトを挿入されてエンジンに組み付けられ、フランジ部１３０に設けられた複数の貫通孔１３２のそれぞれに締結用部材であるボルトを挿入されてクラッチユニットに組み付けられる。
The
図２は、図１に示すフライホイールハウジング１００の、図１中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った断面図である。図２に示すように、フライホイールハウジング１００は、いずれも厚みが略一定の板状部材である複数の金属部材２１０、２２０、２３０、２４０および２５０と、厚みが略一定の板状部材である樹脂部材２６０と、が接合されてなる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
具体的には、フライホイールハウジング１００は、フランジ部１２０が、樹脂部材２６０の両面に金属部材２１０および２２０がそれぞれ接合された構造となっており、フランジ部１３０が、樹脂部材の両面に金属部材２３０および２４０がそれぞれ接合された構造となっている。
Specifically, the
金属部材２１０および２２０は、フランジ部１２０からハウジング部１１０への接続部である第一屈折部１４０において、ハウジング部１１０の壁面が延びる方向へと曲げ加工されている。そして、上記曲げ加工の内側となる、金属部材２１０の内側表面２１０ａに接合された樹脂部材２６０は、第一屈折部１４０において、金属部材２１０に沿って屈折した板状となって、金属部材２１０の内側表面２１０ａに接合している。また、上記曲げ加工の外側となる、金属部材２２０の内側表面２２０ａに接合された樹脂部材２６０は、第一屈折部１４０において、金属部材２２０に沿って屈折した板状となって、金属部材２２０の内側表面２２０ａに接合している。
The
同様に、金属部材２３０および２４０は、フランジ部１３０からハウジング部１１０への接続部である第二屈折部１５０において、ハウジング部１１０の壁面が延びる方向へと曲げ加工されている。そして、上記曲げ加工の内側となる、金属部材２３０の内側表面２３０ａに接合された樹脂部材２６０は、第二屈折部１５０において、金属部材２３０に沿って屈折した板状となって、金属部材２３０の内側表面２３０ａに接合している。また、上記曲げ加工の外側となる、金属部材２４０の内側表面２４０ａに接合された樹脂部材２６０は、第二屈折部１５０において、金属部材２４０に沿って屈折した板状となって、金属部材２４０の内側表面２４０ａに接合している。
Similarly, the
また、フライホイールハウジング１００は、ハウジング部１１０が、断面形状が直線状である第一直線部１７０および第二直線部１８０を有し、第一直線部１７０と第二直線部１８０とは、断面形状が屈折している第三屈折部１６０によって接続されている。第一直線部１７０および第二直線部１８０は、樹脂部材２６０によって構成されており、第三屈折部１６０は、屈折の外側となる、樹脂部材２６０の外側表面に、板状であり、かつ第三屈折部の曲げ形状に曲げ加工された金属部材２５０が接合された構造となっている。
Further, in the flywheel housing 100, the
金属部材２１０の、樹脂部材２６０が接合された内側表面２１０ａ、および金属部材２２０の、樹脂部材２６０が接合された内側表面２２０ａは、いずれも粗面化処理されており、これにより、金属部材２１０および２２０のそれぞれと樹脂部材２６０とは、アンカー効果によって強固に接合されている。
The
同様に、金属部材２３０の、樹脂部材２６０が接合された内側表面２３０ａ、および金属部材２４０の、樹脂部材２６０が接合された内側表面２４０ａは、いずれも粗面化処理されており、これにより、金属部材２３０および２４０のそれぞれと樹脂部材２６０とは、アンカー効果によって強固に接合されている。
Similarly, the
同様に、金属部材２５０の、樹脂部材２６０が接合された内側表面２５０ａは、粗面化処理されており、これにより、金属部材２５０と樹脂部材２６０とは、アンカー効果によって強固に接合されている。
Similarly, the
なお、上記粗面化処理は、レーザー加工、ショットピーニングおよびショットブラストなどの機械的加工、ならびに化学的なエッチングなどの公知の方法で行えばよい。 The roughening treatment may be performed by a known method such as laser processing, mechanical processing such as shot peening and shot blasting, and chemical etching.
フライホイールハウジングは、エンジンから振動が伝達されて、絶え間なく振動している。本発明者らの知見によると、フライホイールハウジングが樹脂部材のみから構成されていると、上記振動によって、薄肉状となっている樹脂部材には、特にハウジング部１１０におけるそれぞれの第一屈折部１４０、第二屈折部１５０および第三屈折部１６０への応力集中により、座屈が生じやすい。一方で、フライホイールハウジングが金属部材のみから構成されても、それぞれの第一屈折部１４０、第二屈折部１５０および第三屈折部１６０への応力集中により、それぞれの屈折部で金属部材が変形してしまいやすい。
The flywheel housing is constantly vibrating as vibration is transmitted from the engine. According to the findings of the present inventors, when the flywheel housing is composed of only the resin member, the resin member having a thin wall shape due to the vibration is particularly affected by the first refracting
これに対し、本実施形態では、フライホイールハウジング１００を、より剛性の高い金属と樹脂との接合体とすることで、上記座屈を抑制している。また、このとき、第一屈折部１４０、第二屈折部１５０および第三屈折部１６０を、いずれも厚みが略一定の板状部材である金属部材と樹脂部材とが接合してなる積層体とすることで、屈折部の断面積を大きくすることによる応力の分散と、屈折部を金属と樹脂との接合体とすることによる曲げ方向および圧縮方向の双方への剛性の向上（実施例参照）と、により屈折部における変形を抑制している。
On the other hand, in the present embodiment, the buckling is suppressed by using the flywheel housing 100 as a joint body of a metal and a resin having higher rigidity. Further, at this time, the first refracting
また、樹脂部材２６０は、フランジ部１２０からハウジング部１１０を介してフランジ部１３０までが同一の樹脂部材により一体的に形成されている。これにより、フランジ部１２０、ハウジング部１１０およびフランジ部１３０の一体性が保たれている。
Further, the
なお、本実施形態において、フランジ部１２０および１３０では、樹脂部材２６０の両側の表面に樹脂部材が接合されている。これにより、他の部材（エンジンカバー、オイルパンおよびクラッチユニット）に強固に締結されて、様々な方向へのより強い応力が振動時に印加されるフランジ部１２０および１３０における金属部材の変形がより効果的に抑制されている。
In the present embodiment, in the
金属部材２１０、２２０、２３０、２４０および２５０、ならびに樹脂部材２６０の厚みは特に限定されないが、たとえば１ｍｍ以上とすることができ、３ｍｍ以上とすることが好ましい。また、これらの金属部材と樹脂部材とは、略同一の厚みとすることができる。
The thicknesses of the
［第二の実施形態］
図３は、第二の実施形態に関する金属樹脂接合体である、ブラケット３００の構成を示す模式的な斜視図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of the
ブラケット３００は、第一の相手部材に締結される第一締結部３２０と、第二の相手部材に締結される第二締結部３３０と、第一締結部３２０と第二締結部３３０が所定の距離を空けた位置に配置されるように、これらを接続する本体部３１０と、を有する。
In the
第一締結部３２０には、ボルトなどの締結用部材が挿入される貫通孔３２２が形成されており、第二締結部３３０には、ボルトなどの締結用部材が挿入される貫通孔３３２が形成されている。ブラケット３００は、これらの貫通孔３２２および３３２に締結用部材を挿入してそれぞれの相手部材にブラケット３００を締結することにより、第一の相手部材と第二の相手部材とを連結させることができる。
The
なお、本体部３１０には、軽量化のための複数の抜穴３１２が形成されている。
The
図４は、図３に示すブラケット３００の、図３中の一点鎖線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。図４に示すように、ブラケット３００は、いずれも厚みが略一定の板状部材である金属部材４１０と、いずれも厚みが略一定の板状部材である複数の樹脂部材４５０、４６０および４７０と、が接合されてなる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
金属部材４１０は、第一締結部３２０から本体部３１０への接続部である第一屈折部３４０において、本体部３１０の壁面が延びる方向へと曲げ加工されている。そして、上記曲げ加工の外側となる、金属部材４１０の外側表面４１０ａに接合された樹脂部材４５０は、第一屈折部３４０において、金属部材４１０に沿って屈折した板状となって、金属部材４１０の外側表面４１０ａに接合している。
The
また、金属部材４１０は、第二締結部３３０から本体部３１０への接続部である第二屈折部３５０において、本体部３１０の壁面が延びる方向へと曲げ加工されている。そして、上記曲げ加工の外側となる、金属部材４１０の外側表面４１０ｂに接合された樹脂部材４７０は、第二屈折部３５０において、金属部材４１０に沿って屈折した板状となって、金属部材４１０の外側表面４１０ｂに接合している。
Further, the
また、金属部材４１０は、本体部３１０に第三屈折部３６０が設けられるように、曲げ加工されている。言い換えると、ブラケット３００は、本体部３１０が、断面形状が直線状である第一直線部３７０および第二直線部３８０を有し、第一直線部３７０と第二直線部３８０とは、断面形状が屈折している第三屈折部３６０によって接続されている。第一直線部３７０および第二直線部３８０は、金属部材４１０によって構成されており、第三屈折部３６０は、屈折の外側となる、金属部材４１０の外側表面４１０ｃに、樹脂部材４６０が接合された構造となっている。
Further, the
金属部材４１０の、樹脂部材４５０が接合された外側表面４１０ａ、樹脂部材４７０が接合された外側表面４１０ｂ、および樹脂部材４６０が接合された外側表面４１０ｃは、いずれも粗面化処理されており、これにより、金属部材４１０と樹脂部材４５０、４６０および４７０のそれぞれとは、アンカー効果によって強固に接合されている。
The
本実施形態においても、上記粗面化処理は、レーザー加工、ショットピーニングおよびショットブラストなどの機械的加工、ならびに化学的なエッチングなどの公知の方法で行えばよい。 Also in the present embodiment, the roughening treatment may be performed by a known method such as laser processing, mechanical processing such as shot peening and shot blasting, and chemical etching.
また、本実施形態においても、それぞれの屈折部において金属部材４１０の外側表面に接合された樹脂部材４５０、４６０および４７０が、屈折部の断面積を大きくすることによる応力の分散と、屈折部を金属と樹脂との接合体とすることによる曲げ方向および圧縮方向の双方への剛性の向上（実施例参照）と、により、屈折部における金属部材の変形を抑制している。
Further, also in the present embodiment, the
金属部材４１０、ならびに樹脂部材４５０、４６０および４７０の厚みは特に限定されないが、たとえば１ｍｍ以上とすることができ、３ｍｍ以上とすることが好ましい。
The thickness of the
なお、上述の実施形態はそれぞれ本発明の一例を示すものであり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において、他の種々多様な実施形態も可能であることは言うまでもない。 It should be noted that each of the above-described embodiments shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various other embodiments are also included within the scope of the idea of the present invention. It goes without saying that it is possible.
たとえば、上述の各実施形態では、フライホイールハウジングおよびブラケットについて説明したが、本開示は、ブレーキドラム、プロペラシャフトとドライブシャフトとのジョイント部、トランスミッションケース、モーターハウジング、エンジンカバー、ヘッドカバー、およびオイルパンなどの、その他様々な部材に適用することが可能である。特に、原動機などの振動を発生する機構を備えた装置、たとえば車両、船舶および航空機などでは、軽量化のために金属部材を樹脂部材に置き換えることへの要求が高く、一方で原動機の振動により樹脂部材の座屈や折れ曲がり部における金属部材の変形が生じやすい。そのため、振動を発生する機構を備えたこれらの装置において、本開示の締結構造体により折れ曲がり部における樹脂部材の座屈や金属部材の変形を抑制することで、より長期間にわたる各部材の使用、および部分的な樹脂部材への置き換えによる軽量化の達成がより容易になることが期待される。 For example, although the flywheel housings and brackets have been described in each of the above embodiments, the present disclosure discloses brake drums, propeller shaft and drive shaft joints, transmission cases, motor housings, engine covers, head covers, and oil pans. It can be applied to various other members such as. In particular, in devices equipped with a mechanism for generating vibration such as a prime mover, for example, a vehicle, a ship, an aircraft, etc., there is a high demand for replacing a metal member with a resin member in order to reduce the weight, while resin due to the vibration of the prime mover. The metal member is likely to be deformed at the buckling or bending portion of the member. Therefore, in these devices provided with a mechanism for generating vibration, the fastening structure of the present disclosure suppresses buckling of the resin member and deformation of the metal member at the bent portion, so that each member can be used for a longer period of time. And it is expected that it will be easier to achieve weight reduction by replacing it with a partial resin member.
また、金属部材または樹脂部材の折れ曲がり部を補強する樹脂部材または金属部材は、折れ曲がり部の外側に接合されてもよいし、内側に接合されてもよいし、内側および外側の両方に接合されてもよい。 Further, the resin member or the metal member that reinforces the bent portion of the metal member or the resin member may be joined to the outside of the bent portion, may be joined to the inside, or may be joined to both the inside and the outside. May be good.
また、上述の各実施形態では、第１直線部と第２直線部との間に、部材が屈折した折れ曲がり部を有する例を説明したが、２つの直線部が同一直線上に配置されなければよく、たとえば曲線状に屈曲した折れ曲がり部によって２つの直線部が接続されていてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, an example in which the member has a bent portion in which the member is bent is described between the first straight line portion and the second straight portion, but the two straight portions must be arranged on the same straight line. Often, for example, two straight portions may be connected by a bent portion that is bent in a curved shape.
また、上述の各実施形態では、樹脂部材が繊維強化樹脂である例を説明したが、樹脂部材は樹脂を主成分とする部材であればよく、他の素材からなる部材であってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the resin member is a fiber reinforced resin has been described, but the resin member may be a member containing resin as a main component and may be a member made of another material.
以下、本開示の金属樹脂接合体により、折れ曲がり部における剛性がより高まることを、実施例により更に具体的に説明するが、本発明の範囲は実施例の記載に限定されない。 Hereinafter, it will be described more specifically by way of examples that the metal-resin joint of the present disclosure enhances the rigidity at the bent portion, but the scope of the present invention is not limited to the description of the examples.
１．試験片の作製
幅２０ｍｍ、長さ６０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍであり、長さ方向の半分地点で、曲げ角度１０°または３０°の曲げ加工がされている、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）製の金属部材を用意した。この金属部材の一方の表面（曲げ加工部の内側表面）のうち全面を化学的なエッチングにより粗面化して金型の内部に配置し、エッチングした表面に３０％のガラスファイバーを含むポリアミド６（ＰＡ６−ＧＦ３０）の成形体を接触させて熱プレスして、金属部材のエッチングされた表面の全面に、厚さ３．０ｍｍの樹脂部材が接合した金属樹脂接合体を作製して、試験片１とした。
1. 1. Preparation of test piece Made of cold-rolled steel sheet (SPCC), which has a width of 20 mm, a length of 60 mm, and a thickness of 1.2 mm, and is bent at a bending angle of 10 ° or 30 ° at a half point in the length direction. The metal member of was prepared. The entire surface of one surface of the metal member (inner surface of the bent portion) is roughened by chemical etching and placed inside the mold, and the etched surface contains 30% glass fiber. Polyamide 6 ( The molded body of PA6-GF30) is brought into contact with each other and hot-pressed to prepare a metal-resin bonded body in which a resin member having a thickness of 3.0 mm is bonded to the entire surface of the etched surface of the metal member, and the test piece 1 And said.
金属部材をステンレス（ＳＵＳ３０４）または表面に接合用の有機皮膜を形成した亜鉛めっき鋼板に変更し、樹脂部材を炭素繊維強化熱可塑性樹脂（ＣＦＲＴＰ、樹脂種はポリアミド６）または５０％のガラスファイバーを含むポリアミド６６（ＰＡ６６−ＧＦ５０）として、試験片２〜試験片１８とした。 Change the metal member to stainless steel (SUS304) or a zinc-plated steel plate with an organic film for bonding on the surface, and change the resin member to carbon fiber reinforced thermoplastic resin (CFRTP, resin type is polyamide 6) or 50% glass fiber. As the polyamide 66 (PA66-GF50) contained, test pieces 2 to 18 were used.
ただし、亜鉛めっき鋼板は、有機皮膜層により樹脂部材と接合するため、化学的なエッチングによる粗面化は行わなかった。 However, since the galvanized steel sheet is bonded to the resin member by the organic film layer, the surface was not roughened by chemical etching.
また、ＣＦＲＴＰは、幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍとし、ＰＡ６６−ＧＦ５０は、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ３．０ｍｍとし、いずれも、金属部材の長さ方向への一方の端部と樹脂部材の長さ方向への一方の端部とが一致するように、接合させた。 Further, CFRTP has a width of 20 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 2.5 mm, and PA66-GF50 has a width of 10 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 3.0 mm, all of which are one in the length direction of the metal member. The ends of the resin member and one end of the resin member in the length direction were joined so as to coincide with each other.
２．曲げ強度の評価
２−１．片持ち梁曲げ試験
試験片の一方の直線部を治具に配置して保持し、他方の直線部のうち曲げ加工部から１３ｍｍとなる位置に先端部が５ｍｍＲの圧子を接触させ、２ｍｍ／ｍｉｎの速度で曲げ方向に押圧して、印加した応力に対するひずみ量を測定し、応力−ひずみ曲線を求めた。図５Ａに、試験の様子を示す。曲げ角度１０°の曲げ加工をした金属部材５１０の片面に樹脂部材５５０が接合された試験片を、治具６１０に配置し、曲げ方向（図中矢印方向）に圧子６２０で押圧した。
2. Evaluation of bending strength 2-1. Cantilever bending test One straight part of the test piece is placed and held on a jig, and an indenter with a tip of 5 mmR is brought into contact with a position 13 mm from the bent part of the other straight part, and 2 mm / min. The amount of strain with respect to the applied stress was measured by pressing in the bending direction at the speed of, and the stress-strain curve was obtained. FIG. 5A shows the state of the test. A test piece in which a
上記試験により得られた応力−ひずみ曲線から、各試験片の０．２％耐力（単位：ＭＰａ）を求めた。 From the stress-strain curve obtained by the above test, the 0.2% proof stress (unit: MPa) of each test piece was determined.
樹脂部材を接合しなかった金属部材、および金属部材には接合させずに同様の形状に加工した樹脂部材、についても、同様に０．２％耐力を求めた。そして、樹脂部材単体または金属部材単体の０．２％耐力に対する各試験片の０．２％耐力の増加率を求め、補強効果とした。 Similarly, 0.2% proof stress was obtained for the metal member to which the resin member was not joined and the resin member processed into the same shape without being joined to the metal member. Then, the rate of increase in the 0.2% proof stress of each test piece with respect to the 0.2% proof stress of the resin member alone or the metal member alone was determined and used as the reinforcing effect.
表１に、試験片１〜試験片７（曲げ角度１０°）の０．２％耐力および補強効果、ならびに参考として曲げ角度を１０°とした各金属部材および樹脂部材の０．２％耐力を示す。 Table 1 shows the 0.2% proof stress and reinforcing effect of test pieces 1 to 7 (bending angle 10 °), and the 0.2% proof stress of each metal member and resin member with a bending angle of 10 ° for reference. show.
表２に、試験片８〜試験片１２（曲げ角度３０°）の０．２％耐力および補強効果、ならびに参考として曲げ角度を３０°とした各各金属部材および樹脂部材の０．２％耐力を示す。なお、ＰＡ６６−ＧＦ５０単体は、曲げ加工時に曲げ点に亀裂が発生したため、試験を行えなかった。 Table 2 shows the 0.2% proof stress and reinforcing effect of the test pieces 8 to 12 (bending angle 30 °), and the 0.2% proof stress of each metal member and resin member having a bending angle of 30 ° for reference. Is shown. The PA66-GF50 alone could not be tested because cracks occurred at the bending points during bending.
２−２．圧縮曲げ試験
試験片の一方の直線部をチャックで把持し、他方の直線部の端部に平板状の圧子を接触させ、２ｍｍ／ｍｉｎの速度で曲げ加工部に向かう方向に押圧して、印加した応力に対するひずみ量を測定し、応力−ひずみ曲線を求めた。図５Ｂに、試験の様子を示す。曲げ角度１０°の曲げ加工をした金属部材５１０の片面に樹脂部材５５０が接合された試験片を、チャック６３０で把持し、曲げ加工部に向かう方向（図中矢印方向）に圧子６４０で押圧した。
2-2. Compression bending test Grasp one straight part of the test piece with a chuck, bring a flat plate indenter into contact with the end of the other straight part, and press it in the direction toward the bending part at a speed of 2 mm / min to apply. The amount of strain with respect to the stress was measured, and the stress-strain curve was obtained. FIG. 5B shows the state of the test. A test piece in which a
上記試験により得られた応力−ひずみ曲線から、０．２％耐力（単位：ＭＰａ）を求めた。 From the stress-strain curve obtained by the above test, 0.2% proof stress (unit: MPa) was determined.
樹脂部材を接合しなかった金属部材、および金属部材には接合させずに同様の形状に加工した樹脂部材、についても、同様に０．２％耐力を求めた。そして、樹脂部材単体の０．２％耐力に対する各試験片の０．２％耐力の増加率を求め、補強効果とした。 Similarly, 0.2% proof stress was obtained for the metal member to which the resin member was not joined and the resin member processed into the same shape without being joined to the metal member. Then, the rate of increase in the 0.2% proof stress of each test piece with respect to the 0.2% proof stress of the resin member alone was obtained and used as the reinforcing effect.
表３に、試験片１３〜試験片１８（曲げ角度３０°）の０．２％耐力および補強効果、ならびに参考として曲げ角度を３０°とした各各金属部材および樹脂部材の０．２％耐力を示す。なお、ＰＡ６６−ＧＦ５０単体は、曲げ加工時に曲げ点に亀裂が発生したため、試験を行えなかった。また、試験片１〜試験片７（曲げ角度１０°）は、曲げ点に応力をかけることができなかったため、試験できなかった。 Table 3 shows the 0.2% proof stress and reinforcing effect of the test pieces 13 to 18 (bending angle 30 °), and the 0.2% proof stress of each metal member and resin member having a bending angle of 30 ° for reference. Is shown. The PA66-GF50 alone could not be tested because cracks occurred at the bending points during bending. Further, the test pieces 1 to 7 (bending angle of 10 °) could not be tested because stress could not be applied to the bending point.
表１〜表３から明らかなように、曲げ加工部を金属樹脂接合体とすると、金属単体および樹脂単体と比べて、曲げ方向および圧縮方向への強度が高まっていた。 As is clear from Tables 1 to 3, when the bent portion is a metal-resin bonded body, the strength in the bending direction and the compression direction is higher than that of the metal alone and the resin alone.
本開示によれば、屈折部や屈曲部などの折れ曲がり部を有する構造体の、樹脂部材の座屈や上記折れ曲がり部における金属部材の変形を抑制することができる。そのため、本開示には、車両、船舶および航空機における金属部材の樹脂部材への置き換えを促進し、これらのさらなる軽量化への貢献が期待される。 According to the present disclosure, it is possible to suppress buckling of a resin member and deformation of a metal member at the bent portion of a structure having a bent portion such as a bent portion or a bent portion. Therefore, the present disclosure is expected to promote the replacement of metal members with resin members in vehicles, ships and aircraft, and contribute to further weight reduction of these.
１００ フライホイールハウジング
１１０ ハウジング部
１２０、１３０ フランジ部
１２２、１３２ 貫通孔
１４０ 第一屈折部
１５０ 第二屈折部
１６０ 第三屈折部
１７０ 第一直線部
１８０ 第二直線部
２１０ 金属部材
２１０ａ 内側表面
２２０ 金属部材
２２０ａ 内側表面
２３０ 金属部材
２３０ａ 内側表面
２４０ 金属部材
２４０ａ 内側表面
２５０ 金属部材
２５０ａ 内側表面
２６０ 樹脂部材
３００ ブラケット
３１０ 本体部
３１２ 抜穴
３２０ 第一締結部
３２２ 貫通孔
３３０ 第二締結部
３３２ 貫通孔
４１０ 金属部材
４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ 外側表面
４５０、４６０、４７０ 樹脂部材
５１０ 金属部材
５５０ 樹脂部材
６１０ 治具
６２０ 圧子
６３０ チャック
６４０ 圧子
100
Claims (10)
２つの前記直線部を接続する位置に配置された、断面形状が屈折または屈曲している折れ曲がり部と、
を有し、
前記直線部は、金属部材および樹脂部材の一方の部材により形成されており、
前記折れ曲がり部は、金属部材と樹脂部材が接合した積層体により形成されている、
金属樹脂接合体。 A straight part with a straight cross section and
A bent portion having a bent or bent cross-sectional shape, which is arranged at a position connecting the two straight portions, and a bent portion.
Have,
The straight portion is formed of one of a metal member and a resin member.
The bent portion is formed of a laminated body in which a metal member and a resin member are joined.
Metal resin joint.
原動機と、
を有する装置。 The metal-resin bonded body according to any one of claims 1 to 9,
The prime mover and
A device having.
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