JPH03106533A - 異種材結合構造並びにその結合方法 - 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） この発明は、例えば、鉄製のインナ部品としてのボス部
と、アルミ製のアウタ部品としてのドラム部とをプレス
加圧により塑性結合して、自動変速機用多板クラッチの
クラッチドラムを形成するような異種材結合構造並びに
その結合方法に関する。

（従来技術） 従来、上述例の異種材結合構造としては、例えば、特開
昭６２−５８００３号公報に記載の構造がある。

すなわち、バルプリフタを円筒状のガイド部と、円板状
のヘッド部とに分割し、上述の円筒状のガイド部は軽量
化を目的としてアルミニウム合金を円筒状に後方押出し
加工して形成し、上述の円板状のヘッド部は合金工具鋼
（たとえば線膨張係数が１０．８Ｘ１０’の工具鋼ＳＫ
Ｄ６）を円板状に鍛造加工して形成する一方、上述のヘ
ッド部の所定箇所にガイド部を塑性結合させる環状溝を
形成し、この溝壁に凹凸部を形成すると共に、合金工具
鋼製の溝壁（インナ部品）外周に上述のアルミニウム合
金製のガイド部（アウタ部品）を配設し、プレス加圧手
段により上述のガイド部を加圧して、このガイド部の凹
凸部に対向する内周面を塑性流動させて、ヘッド部の環
状溝にガイド部を塑性結合させた異種材結合構造である
。

上述の異種材結合構造を常温雰囲気下で使用する際には
何等問題が生じないが、上述の異種材結合構造を例えば
自動変速機用多板クラッチのクラッチドラム等に適用し
て温間（１５０℃前後）雰囲気下で使用する場合には、
合金工具鋼製のヘッド部と、アルミニウム合金製のガイ
ド部との熱膨張係数の相違に伴ない、アウタ部品として
のガイド部がインナ部品としてのヘッド部に対して径方
向外方に膨張して、圧縮残留応力が低下し、この結果、
両者間の結合強度が低下する問題点を有していた。

このため、上記従来構造においては、ガイド部の径方向
外方）の熱膨張を規制する環状リプを上述のヘッド部に
一体形成しているが、結合強度の低下防止に対して不充
分であると共に、構造が大幅に複雑化する問題点があっ
た。

（発明の目的） この発明の第１発明は、昇温時のアウタ部品とインナ部
品との熱膨張の差に伴なう圧縮残留応力の低下を抑制し
、良好な結合強度を維持することができ、しかも構造が
簡単な異種材結合構造の提供を目的とする。

この発明の第２発明は、昇温時のアウタ部品とインナ部
品との熱膨張の差に伴なう圧縮残留応力の低下を抑制し
て、良好な結合強度を維持し得る異種材結合構造を簡単
な方法で構成することができる異種材結合方法の提供を
目的とする。

（発明の構戊） この発明の第１発明は、インナ部品外周にアウタ部品を
塑性結合する異種材結合構造であって、上記インナ部品
と、該インナ部品に対して熱膨張係数の大なるアウタ部
品とを設けると共に、上記インナ部品と上記アウタ部品
との間に、両部品の中間の熱膨張係数を有する中間リン
グ部品が配設され、上記中間リング部品とインナ部品と
はその何れか一方の凹凸部に他方が塑性結合され、中間
部品とアウタ部品とはその何れか一方の凹凸部に他方が
塑性結合された異種材結合構造であることを特徴とする
。

この発明の第２発明は、インナ部品外周にアウ夕部品を
塑性結合する異種材結合方法であって、上記インナ部品
と、該インナ部品に対して熱膨張係数の大なるアウタ部
品と、上記両部品の中間の熱膨張係数を有する中間リン
グ部品とを設け、上記インナ部品と上記アウタ部品との
間に上記中間リング部品を配設する工程と、パンチ加圧
により中間部品とインナ部品との何れか一方の凹凸部に
他方を加圧流動させ、また、中間部品とアウタ部品との
何れか一方の凹凸部に他方を加圧流動させて、上記３部
品を塑性結合させる工程とを備えた異種材結合方法であ
ることを特徴とする。

（発明の効果） この発明の第１発明によれば、上述のインナ部品の外周
と、アウタ部品の内周との間には、両部品の中間の熱膨
張係数を有する中間リング部品が塑性結合されているの
で、簡単な構造でありながら、昇温時におけるアウタ部
品の熱膨張による圧縮残留応力の低下を、上述の中間リ
ング部品の熱膨張で補うことができるので、アウタ部品
とインナ部品との熱膨張の差に伴なう圧縮残留応力の低
下を可及的に抑制し、良好な結合強度を維持することが
できる効果がある。

この発明の第２発明によれば、インナ部品とアウタ部品
との間に上述の中間リング部品を配設した後、パンチ加
圧により、これら３部品を塑性結合させる簡単な方法に
より、上述の効果を備えた異種材結合構造を得ることが
できる効果がある。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は異種材結合構造並びにその結合方法を示し、第１
図において、この異種材結合構造は、自動変速機用多板
クラッチのクラッチドラムにおけるボス部となるインナ
部品１と、上述のクラッチドラムにおけるドラム部とな
るアウタ部品２との間に、中間リング部品３が配設され
、上述のインナ部品１外周の凹凸部１ａに中間リング部
品３の内周面を塑性流動させ、また上述の中間リング部
品３外周の凹凸部３ａにアウタ部品２の内周面を塑性流
動させることで、これら３部品１．２．３を互に塑性結
合させている。

上述のインナ部品１としては、線膨張係数が１１〜１２
．６Ｘ１０’の鉄鋼（浸炭焼入れ済み）を用い、上述の
アウタ部品２としては、インナ部品１より変形抵抗が小
さく、線膨張係数が２２〜２４Ｘ１０’のアルミμウム
合金または線膨張係数が２０〜２５Ｘ１０’のアルミニ
ウム鋳物を用い、中間リング部品３としては上述の両部
品１．２の中間の線膨張係数を有する材料たとえば線膨
張係数が１７Ｘ１０　　’の１８−８ステンレス鋼（オ
ーステナイトステンレス鋼いわゆるＳＵＳ）または線膨
張係数が１７Ｘ１０’の銅を用いている。

なお、中間部品３としての１８−８ステンレス鋼や銅は
上記インナ部品１より変形抵抗が大きく、またアウタ部
品２より変形抵抗が小さく、そのため、凹凸部はインナ
部品１と中間部品３とに形成している。

このように、インナ部品１とアウタ部品２との間に、両
部品１．２間の熱膨張係数を有する中間リング部品３を
配設して、この中間リング部品３を上述の両部品１．２
に塑性結合させているので、簡単な構造でありながら、
昇温時におけるアウタ部品２の熱膨張による圧縮残留応
力の低下を、上述の中間リング部品３の熱膨張で補うこ
とができ、この結果、アウタ部品２とインナ部品ｌとの
熱膨張の差に伴なう圧縮残留応力の低下を可及的に抑制
し、良好な結合強度を維持することができる効果がある
。

次に上述の異種材結合構造を得るための異種材結合装置
の構成について述べる。

第２図において、この異種材結合装置は、下型取付板お
よびボルスタを介してヘッドに固定された受け部材４を
設け、この受け部材４の中央上部にはボルト５を用いて
インナガイド６を固定すると共に、この受け部材４のノ
ックアウト部位には下方のノックアウト装置に連結され
たノックアウト部材７を配設している。

また、上述の受け部材４上には、アウタ部品２の外周ス
プライン形状部２ａに対応したスプライン内周部８ａを
備えたダイス８を配置し、このダイス８をダイスホルダ
を介して下型取付板に固定している。

一方、上型取付板を介してプレス装置のスライドに連動
させたリング状の２番パンチ９を設け、この２番パンチ
９で上Ａの中間リング部品３を加圧プレスすべく構成し
ている。

また、上述の２番パンチ９の外周にはリング状の１番パ
ンチ１０を設け、この１番パンチ１０で上述のアウタ部
品２の所定箇所を加圧プレスすべく構成している。

さらに、上述の１番パンチ１０の外周にはリング状の押
え部材１１を設け、この押え部材１１で上述のアウタ部
品２におけるプレス部位の外周上面を押圧すべく構成し
ている。

次に、上述の異種材結合装置を用いて第１図に示す異種
材結合構造を得るための異種材結合方法を、第２図乃至
第６図を参照して説明する。

まず、第２図に示すように、インナガイド６の外周で、
かつ受け部材４上にインナ部品１を配設すると共に、ダ
イス８の内周で、かつノックアウト部材７上にアウタ部
品２を配設し、これら両部品１，２間におけるノックア
ウト部材７上に上述の中間リング部品３を配設する（配
設工程）。

ここで、上述のインナ部品１の外周結合部には、第３図
に示すように環状溝の底部にローレフト状の凹凸部１ａ
・・・が予め形成されている。

また、上述の中間リング部品３の外周結合部にも、同様
のローレフト状の凹凸部３ａ・・・（第１図参照）が予
め形成されている。

次に第４図に示す如く、プレス装置のスライドの駆動に
より、１番パンチ１０によるプレス加圧に先行して、上
述の押え部材１１でアウタ部品２のプレス部位外周を押
圧する（押圧工程）。

次に上述の押え部材１１によるアウタ部品２の押圧を維
持した状態で、第５図に示す如くスライドの駆動により
上述の１番パンチ１０でアウタ部品２のプレス部位をパ
ンチ加圧して、このアウタ部品２の内周の塑性流動によ
り、該内周部を中間リング部品３外周の凹凸部３ａに塑
性結合させる（１番パンチ工程）。

次に、上述のｌ番パンチ１０をアウタ部品２上に残存さ
せた状態で、第６図に示す如くスライドの駆動により上
述の２番パンチ９で中間リング部品３の上部をパンチ加
圧して、この中間リング部品３の内周の塑性流動」二よ
り、該内周部をインナ部品１外周の凹凸部１ａに塑性結
合させる（２番パンチ工程）。

上述の各工程により第１図に示す異種材結合構造を得る
ことができる。

このように簡単な方法でありながら、昇温時のアウタ部
品２とインナ部品１との熱膨張の差に伴なう圧縮残留応
力の低下を抑制して、良好な結合強度を維持し得る異種
材結合構造を形成することができる効果がある。

なお、第７図に示すようにアウタ部品２の一部には予め
同部品２の熱膨張を拘束する低熱膨張率のリング状拘束
部材１２たとえば鉄製リングを埋設してもよい。

また、第８図に示すように、インナ部品１の外周結合部
に環状段部を形成し、この環状段部の下段にアウタ部品
２を塑性結合させると共に、環状段部の上段に上述のア
ウタ部品２の熱膨張を拘束する低熱膨張率リング状拘束
部材１３たとえば鉄製リングを配設し、このリング状拘
束部材１３を内周側のインナ部品１と下面側のアウタ部
品２との双方に塑性結合させてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図は異種材結合構造を示す断面図、第２図は異種材
結合方法の部品配設工程を示す断面図、 第３図はインナ部品外周の凹凸部形状を示す斜視図、 第４図は異種材結合方法の押圧工程を示す断面図、第５
図は異種材結合方法の１番パンチ工程を示す断面図、 第６図は異種材結合方法の２番パンチ工程を示す断面図
、 第７図はリング状拘束部材の配役構造を示す断面図、 第８図はリング状拘束部材の他の配設構造を示す断面図
である。 １・・・インナ部品　　　　１ａ・・・凹凸部２・・・
アウタ部品　　　　３・・・中間リング部品第１図 １・・・イニｔ都品 １ 第３図 １・・・イ冫ｆ部晶 １ａ・・・凹凸都

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インナ部品外周にアウタ部品を塑性結合する異種
   材結合構造であって、 上記インナ部品と、該インナ部品に対して熱膨張係数の
   大なるアウタ部品とを設けると共に、 上記インナ部品と上記アウタ部品との間に、両部品の中
   間の熱膨張係数を有する中間リング部品が配設され、上
   記中間リング部品とインナ部品とはその何れか一方の凹
   凸部に他方が塑性結合され、中間部品とアウタ部品内周
   とはその何れか一方の凹凸部に他方が塑性結合された 異種材結合構造。
2. （２）インナ部品外周にアウタ部品を塑性結合する異種
   材結合方法であって、 上記インナ部品と、 該インナ部品に対して熱膨張係数の大なるアウタ部品と
   、 上記両部品の中間の熱膨張係数を有する中間リング部品
   とを設け、 上記インナ部品と上記アウタ部品との間に上記中間リン
   グ部品を配設する工程と、 パンチ加圧により中間部品とインナ部品との何れか一方
   の凹凸部に他方を加圧流動させ、また、中間部品とアウ
   タ部品との何れか一方の凹凸部に他方を加圧流動させて
   、 上記３部品を塑性結合させる工程とを備えた 異種材結合方法。