JPH01138027A - 軟質金属の加圧結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアルミ合金等の軟質金属の加圧結合方法に関す
る。

（従来の技術） アルミ合金は軽量な割に機械的強度が大きいので、特に
自動車をはじめとする各種交通機関に大幅に採用されて
いる。ところで、このようなアルミ合金の用途拡大にと
もない、アルミ合金同士の結合技術が開発されつつある
。最も単純な結合法は溶接やポル１ル結合であるか、前
者は熱によるアルミ合金の軟化が欠点であり、後者は部
品点数や重量の増大および組立性に難点かある。

そこで、最近では加圧結合という技術か開発されつつあ
る。この結合法は、例えば自動車のプロペラシャフトを
例にして図示すると、第５図（ａ）に示す如くプロペラ
シャフト１の端部の連結部をなすアルミ合金製のヨーク
２のボス部２ａ外周面にローレゾ１〜加工による溝（以
下ローレット溝という。）３を形成しておき、プロペラ
シャフト本体をなすアルミ合金製のパイプ部材４の端部
を上記ヨーク２のボス部２ａ外周面に嵌合し、その後パ
イプ部材４の端部外周面を加圧して、第５図（ｂ）に示
す如くパイプ部材４の内周面を塑性変形させてローレッ
ト溝３に密着させる方法である。

なお、パイプ部材４の加圧方法としてはパイプ部材４を
ダイス孔に圧入する方法やｌフータリ・スウエージング
機を用いる方法かある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来の加圧結合方法では、ヨーク２とパイプ部
材４のどちらもアルミ合金でできているので両者の硬度
差かほとんどなく、加えてパイプ部材４は軽量化のため
に比較的薄肉にされていることとの関係で、ローレット
溝３の中に向がって塑性流動するパイプ部材の塑性流動
量が少なく、パイプ部材４の内周面がローレット溝３の
底の方までは塑性流動しにくい。

一方パイブ部材４はもともと薄肉であるが、結合部分に
おいては加圧による塑性変形にて一層薄肉となる。従っ
てヨーク２とパイプ部材４の結合強度か比較的弱く、所
要の捩り強度を得るためにはヨーク２とパイプ部材４の
結合距離Ｉを長くしなけれはならず、それにともなうプ
ロペラシャフト１の重量増大が問題となっていた。

本発明は上述した問題点を有効に解決すべく創案するに
至ったものであって、その目的はアルミ合金のように比
較的軟らかい金属同士でもできるだけ短い距離で堅固に
結合することかできる加圧結合方法を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上述した問題点を解決するため本発明は、パイプ状の第
１部材の端部に肉厚部を形成し、上記肉厚部外周面を加
圧して上記肉厚部を上記第２部材のローレット溝に密着
するように塑性変形させるようにしたものである− （作用） 上述の如く構成した加圧結合方法においては、第１部材
の結合端部に肉厚部を形成しているので、ローレット溝
の中に移動する第１部材の塑性流動量か増大し、ローレ
ット溝の底の方まで第１部材が充填され、また第１部材
の結合端部の肉厚か増大するので同部分の剛性が高まり
、このため第１部材と第２部材の結合強度が大幅に増大
し、これにともない両部材の結合距離の短縮化を図れる
。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施例を示したも
のであって、同図において１はプロペラシャフト、２は
プロペラシャフト１の端部連結部をなすヨーク、４はプ
ロペラシャフト１の本体をなすパイプ部材である。ここ
でヨーク２、特許請求の範囲に記載の第２部材に相当し
、パイプ部材４は同じく第１部材に相当する。ヨーク２
とパイプ部材４はともにアルミ合金で構成されている。

ヨーク２にはボス部２ａか形成され、このボス部２ａ外
周面にローレット溝３か形成されている。

このローレット溝３の形状は本実施例ではいわゆる直溝
としているか、他の形状であっても差し支えない。一方
、パイプ部材４の端部には第１図（ａ＞に示す如く肉厚
部としてのフランジ部５が所定の長さＲで形成されてい
る。

ヨーク２とパイプ部材４との結合は、フランジ部５の外
周面をロータリ・スウェージング機等で加圧することに
よりなされる。すなわち、フランジ部５外周面を加圧す
ると第１図（ｂ）に示す如くパイプ部材４の端部内周面
がローレッ１へ溝３の−零　　　− 中に向かって塑性変形し、これによりパイプ部材４とヨ
ーク２はいわゆるセレーション結合のように一体的に結
合する。この際、ローレット溝３の中に移動するパイプ
部材４の塑性流動量は、フランジ部５を圧潰した分だけ
従来よりも増大し、このなめローレット溝３の底の方ま
でパイプ部材４か塑性流動する。一方、パイプ部材４の
結合端部の肉厚は第１図（ｂ）に示す如くかなり肉厚と
なるから、同部分の剛性が従来よりも高まる。従ってヨ
ーク２とパイプ部材４の結合部分は大きな捩り強度を具
備することとなる。

次に、本発明の第２実施例を第２図（ａ）。

（ｂ）に基づいて説明する。この実施例はヨーク２のボ
ス部２ａに環状溝６を形成し、この環状溝６の底部にロ
ーレット溝３を形成したものであって、その他は第１実
施例と同様である。このように環状溝６を形成したこと
により、第２図（ｂ）に示す如くパイプ部材４が環状溝
６の中に塑性流動して嵌合するので、ヨーク２の第２図
（ｂ）で矢印Ａ方向の引張強度か大幅に高まる。

次に、本発明の第３実施例を第３図（ａ）、（ｂ）に基
づいて説明する。この実施例はパイプ部材４の端部にフ
ランジ部５を形成する代わりに、折返しにより肉厚部と
しての重ね部７を形成したものであって、その他は第１
実施例と同様である。

このように重ね部７を形成したことにより、パイプ部材
４の端部肉厚が２倍となり、この増えた分たけローレッ
ト溝３の中に移動するパイプ部材４の塑ノ陀流動量か増
大し、第３図（ｂ）に示ず如くローレット溝３の底の方
までパイプ部材４か塑性流動する。また、パイプ部材４
の結合端部の肉厚か第１実施例と同様に増大するので、
同部分の剛性か高まる。従ってヨーク２とパイプ部材４
の結合部分が大きな捩り強度を具倫することとなる。

なお第４図＜ａ）、（ｂ）は重ね部７の作り方を示した
ものであって、まず第４図（ａ）に示す如くパイプ部材
４の端部にフランジ部８を形成し、その後このフランジ
部８をロータリ・スウエージング機などで第４図（ｂ）
に示す如く折返して重ね部７を形成する。

以上、本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上
記実施例以外にも変形可能であって、例えば上記実施例
ではプロペラシャフト１に対して本発明を適用したが、
本発明はプロペラシャフト１以外にも適用可能なことは
勿論であって、パイプ部材と、その端部に嵌合する部材
という構造的関係を有する軟質金属製２部材の結合に広
く応用可能である。また、本発明でいうローレット溝は
主としてローレット加工による溝をいうのであって、他
の加工法による溝をまったく含まない意味ではない。要
は、相互圧着する２部材の圧着面に凹凸を形成するもの
であればよい。

（発明の効果） 本発明は上述の如く、パイプ状の第１部材の結合端部を
肉厚にしているので、第２部材のローレット溝の中に移
動する第１部材の塑性流動量か増大し、ローレット溝の
底の方まで第１部材が充填され、また第１部材の結合端
部の肉厚か増大するので同部分の剛性か高まり、このた
め第１部材と第２部材の結合強度が大幅に増大し、これ
にともない結合部分における捩り強度を維持しつつ第１
および第２部材の結合距離を短くして製品重量の軽減化
をはかることか可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞、（ｂ）は本発明の第１実施例を示すプロ
ペラシャフト端部の断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は本
発明の第２実施例を示すプロペラシャフト端部の断面図
、第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の第３実施例を示すプ
ロペラシャフト端部の断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は
重ね部の作りかを示すパイプ部材の端部断面図である。 また第５図は従来例を示す第１図（ａ）と同様の断面図
である。 ■・・・・・・プロペラシャフト ２・・・・・・ヨーク（第２部材） ３・・・・・・ローレット溝 ４・・・・・・パイプ部材（第１部材）５・・・・・・
フランジ部（肉厚部） ７・・・・・・重ね部（肉厚部） ＝　　８　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アルミ合金等の比較的軟らかい金属でそれぞれ構成さ
   れたパイプ状の第１部材と、上記第１部材の端部内周に
   嵌合する第２部材とを相互に結合する結合方法において
   、上記第２部材の外周嵌合面にローレット溝を形成する
   とともに、上記第１部材の端部に肉厚部を形成し、上記
   肉厚部外周面を加圧して上記肉厚部を上記ローレット溝
   に密着するように塑性変形させるようにした軟質金属の
   加圧結合方法。