JPH0375344A

JPH0375344A - 連結部材

Info

Publication number: JPH0375344A
Application number: JP21097789A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Horimura; 弘幸堀村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1991-03-29
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JP2777416B2

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、加工が容易で且つ高強度なりベット等として
利用される非晶質合金材料を用いた連結部材に関する。

［従来の技術］例えば、金属の板材同士を連結する連結部材としてリベ
ットがある。このリベットは、通常、板材のリベット孔
に挿通し、その端部を塑性変形させることで板材同士を
締結するものである。

リベットの素材としては、従来、鋼材、アルミニウム合
金材、黄銅材等が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、従来のリベットは塑性変形をさせるために相
当な力を必要とする。また、リベットをこのようにして
塑性変形させることで連結された板材は、前記リベット
を塑性変形させる力以上の外力が付与された場合にリベ
ットが破壊され分離してしまう。さらには、板材を分離
する際、リベットを破壊しなければならず、そのために
板材も損壊される虞がある。

本発明は前記の課題を解決するためになされたものであ
って、加工等が極めて容易であり、しかも、部材同士を
高強度に連結することが出来、さらには、取り外しが簡
便で前記部材を容易に分離することの出来る連結部材を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］前記の課題を解決するために、本発明は、部材同士を連
結する連結部材において、Ａ１またはＭｇと、希土類元素とを含み、少なくとも３種類以上の元素を所定の比率で混合してな
る非晶質合金材料を用いることを特徴とする。

また、本発明は、部材同士を連結する連結部材において
、Ｆｅ５ＣｏまたはＮｉと、Ｓｉ　と、Ｂとを含み、少なくとも３種類以上の元素を所定の比率で混合してな
る非晶質合金材料を用いることを特徴とする。

［作用］本発明の連結部材は、ＡＩまたはＭｇと、希土類元素と
を含む３種類以上の元素からなり、溶融化温度よりも低
いガラス転移温度で軟化する特性を備える。この連結部
材を前記ガラス転移温度まで加熱して変形させることで
部材同士を連結させ冷却すれば、前記部材同士を高強度
に連結することが出来る。また、前記連結部材をガラス
転移温度まで再び加熱すれば当該部材の分離も容易であ
る。

また、本発明の連結部材は、Ｆｅ、ＣｏまたはＮ１と、
Ｓｉと、Ｂとを含む３種類以上の元素からなり、溶融化
温度よりも低いガラス転移温度で軟化する特性を備える
。この連結部材を用いて、同様に、部材同士の連結・分
離を容易に行うことが出来る。

［実施例］本発明に係る連結部材について実施例を挙げ、添付の図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図ａは本発明に係る連結部材としてのリベットｌＯ
と、前記リベットｌＯによって連結される第１板材１２
および第２板材１４を示す。第１および第２板材１２．
１４はリベツＨＯを挿通するための孔部１２ａ、　１４
ａを有している。この場合、リベット１０をこれらの孔
部１２ａ、１４ａに挿通し、その端部を塑性変形させる
ことにより、第１図すに示すように、第１および第２板
材１２．１４の連結が実現される。

ここで、リベット１０は、化学式Ａ１□ＭｂＲｃＬで表
される非晶質合金によって構成される。この場合、Ｍと
しては、ＮｉとＣｏとが選択的に用いられ、Ｒとしては
希土類元素の中、ＹとＣｅとＬａとが選択的に採用され
る。また、Ｘとしては、ｄ≠０の場合においてＢとＣと
が選択的に添加される。

次に、このような非晶質合金の特性を説明する。

そこで、高周波溶解により所定の成分組成を有する溶融
金属を生威し、この溶融金属を急冷凝固させて帯状の非
晶質合金を得る。この種の冷却方法としては、高速回転
する金属製ロールに溶融金属を吹き付ける回転ロール法
、液中に溶融金属を噴出させる液中紡糸法およびガラス
管中の溶融金属をこのガラス管とともに引張するテーラ
−法、アトマイズ法等が知られている。

このようにして得られた各種非晶質合金について、硬度
試験（ＨＶ）並びに密着曲げ試験が行われ、表１に示さ
れるような結果が得られた。

硬度は、実質的にマイクロビッカース硬度計を用いて測
定した。また、密着曲げ試験では、所定長の非晶質合金
を折り曲げてその両端部が密着した状態で前記非晶質合
金が破断しなければ、密着曲げ可能であるとする。この
場合には、表１において曲げ可能であるとき、「○」で
表され、一方、亀裂等が発生したときには「△」、さら
に破断したときは「×」で表される。

表１なお、表１中、Ｎｏ、　１乃至Ｎｏ、１２に示すように
、ＮｉとＹの原子パーセントを一定にしてＢおよびＣを
夫々所定の原子パーセント添加すると、前記ＢおよびＣ
を含まない非晶質合金（Ｎｏ、　１）に較べ硬度が大き
くなっている。同様に、Ｎｏ、１３　、Ｎｏ、　１８　
、Ｎｏ、２１　、Ｎｏ、２９　、Ｎｏ、３３、Ｎｏ、　
３５およびＮｏ、　３９と同一のＭおよびＲ元素を同一
の原子パーセントずつ含む各非晶質合金にＢまたはＣを
添加させることにより、硬度の向上が図られることにな
る。

その際、Ｎｏ、２、Ｎｏ、　２２およびＮｏ、４０に示
すように、Ｂをｌ原子パーセントだけ添加したものでは
、硬度において十分でない場合も考えられ、従って、Ｂ
を実質的に２原子パーセント以上含ませるものが好まし
い。

また、Ｎｏ、　８では、硬度の向上が著しい一方、密着
曲げ試験が不良、すなわち、剛性が劣るものとなってい
る。このため、Ｂを実質的にＩＯ原子パーセント以下、
より好適には、８原子パーセント以下に限定すれば、高
硬度且つ高剛性を有する非晶質合金が得られることにな
る。

次に、ＡＩ　−Ｎｉ−Ｙ系合金、すなわち、＾１．Ｎ１
ｂＹｃ合金の組成図を第２図に示す。ここで、図中、Ｓ
ｇはＡＩａＮｉｂＹｃ合金がある温度で急激に軟化する
、所謂、ガラス転移が生起される組成範囲である。従っ
て、この範囲内で夫々の原子パーセントを選択されたＮ
ｉおよびＹを含む非晶質合金を一旦そのガラス転移温度
まで加温させれば、前記非晶質合金が急激に軟化するた
め、所定の部品形状に対応して容易に底形することが出
来る。

表２にＮｏ、　１のＡ１５ｓＮｉｓＹ＋ｏ合金（上段）
について加熱温度と硬さ（ＨＶ）との関係および比較例
であるＡｌａｓＮｉ＋ｏＹｓ合金（下段）のデータを示
す。

表２この場合、Ａｌ６５ＮｌｓＹ＋ｏ合金では、加熱温度２
６０〜２８０℃（３ｇ範囲）において軟化現象が表れて
いる。これに対してＡ１ａｓＮ１＋ｏＹｓ合金では顕著
な軟化現象が生じなく、ガラス転移が発生していない。

なお、Ａ１５ｓＮｉｓＹ＋。合金の場合の溶融化温度は
２８０℃以上であり、上記３ｇ範囲では非晶質状態（５
０％以上）が好適に維持される。

また、Ａ　１　ａ　Ｎ　１　ｂ　Ｙ　ｃ合金にＢまたは
Ｃを所定の原子パーセントだけ添加させた場合、実質的
に３ｇ範囲（ガラス転移範囲）が拡大するという効果が
得られる。

第３図に、第２図中、実線に示すＳｄ範囲（延性範囲）
に属するＡＩ、。ＮｉｌｏＹｓＢｓ合金からなる試験用
帯状合金を用いて熱分析を行った結果を示す。

第３図において、第１の発熱ピークの直前に吸熱反応が
発生している。これは＾１６Ｊｉ＋ｏＹｓＢｓ合金が結
晶化する前に急激に軟化するためであり、この時の温度
（２８７，３℃）がガラス転移温度に相当する。

従って、Ｂを５原子パーセント添加させることにより、
Ｓｄ範囲（延性範囲）にまで実質的に３ｇ範囲（ガラス
転移範囲）が拡大するに至る。ここで、Ｓｄ範囲とは、
第２図中、実線に示すように、４５≦４ｂ＋５Ｃ≦１００（但し、ｏ＜ｂ≦１６．２≦ｃ≦１２）であり、特に、４５≦４ｂ＋５ｃ≦１００（但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦１６．２≦ｃ）は−１ｍ的なＡ１−Ｎｉ　−Ｙ系合金ではガラス転移が
発生しない範囲を示す。

これによって、比較的店範囲にわたり成形性に優れた非
晶質合金を選択的に得ることが出来る。

さらに、上述したガラス転移を示す非晶質合金として表
３に示すものが挙げられる。

表３以上のように、ガラス転移を示す非晶質合金を用いてリ
ベット１０を製造した場合、極めて優れた効果が得られ
る。

すなわち、例えば、ＡｌａｓＮｌｓＹ＋ｏ合金からなる
リベッＨＯを第１および第２の板材Ｉ２．１４の孔部１
２ａ、　１４ａに挿通して２６０乃至２８０ｔに加熱し
、塑性変形させる。この場合、リベッＮＯの硬度は、表
２に示すように、５乃至２０ｋｇｆ／ｍｍ’に低下して
いるため、その塑性変形は極めて容易である。

次に、このリベット１０を冷却すれば室温において１２
０ｋｇｆ／ｍ−まで硬度が回復するため、第１および第
２板材１２．１４が十分な締結力で連結されることにな
る。なお、リベット１０を塑性変形させる時の加熱温度
は＾１ｓｓＮｉｓＬａ合金の溶融化温度以下とすること
が出来るため、非晶質の割合が加熱によっても十分に維
持される。従って、リベッ）１０の硬度が低下すること
はない。

第４図は本発明に係る連結部材の他の実施例を示す。こ
の場合、第１部材１６と第２部材１８とは連結部材２０
によって連結される。すなわち、連結部材２０はガラス
転移温度まで加熱され、軟化した状態で第１部材１６の
溝部１６ａに第２部材１８の凸状部１８ａとともに圧入
される。次いで、これらを冷却すれば、連結部材２０の
硬度が上昇し、これによって第１および第２部材１６．
１８が強固に連結されることになる。締結時、または締
結後、一部結晶化させ、Ｔｇ温度近傍での強度を向上さ
せる手続も可能である。この場合、連結部材２０を離脱
させる時は、温度を上げ、連結部材２０の結晶化を進行
させて脆化させ破壊する。

なお、上述した実施例において、第１および第２板材１
２．１４あるいは第１および第２部材１６．１８を分離
する場合、再びガラス転移温度まで加熱すればその分離
も容易に行うことが出来る。

［発明の効果］以上のように、本発明に係る連結部材は、溶融化温度よ
りも低い温度で軟化するガラス転移温度を有する非晶質
合金で構成されている。従って、この連結部材をガラス
転移温度まで加熱することで、非晶質合金の特性を何ら
劣化させることなく軟化させることが出来、これによっ
て部材同士の連結のための加工等の作業が極めて容易と
なる。また、この連結部材を冷却すれば非晶質合金の有
する十分な強度を得ることが出来、部材同士の連結が確
実なものとなる。さらに、連結部材を再びガラス転移温
度まで加熱して軟化させれば、部材同士を分離すること
も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは本発明に係る連結部材の第１実施例
の説明図、第２図は本発明に係る連結部材を構成する非晶質合金の
一例の組成説明図、第３図は本発明に係る連結部材を構成する非晶質合金の
一例の熱分析の説明図、第４図は本発明に係る連結部材の第２実施例の説明図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）部材同士を連結する連結部材において、Ａｌまた
はＭｇと、希土類元素とを含み、少なくとも３種類以上の元素を所定の比率で混合してな
る非晶質合金材料を用いることを特徴とする連結部材。
（２）請求項１記載の連結部材において、非晶質合金材料は、化学式Ａｌ＿ａＭ＿ｂＲ＿ｃＸ＿ｄ（但し、ＭはＮｉ、Ｃｏから選ばれる少なくとも一種の
金属元素、Ｒは希土類元素から選ばれる少なくとも一種の金属元素
、ＸはＢ、Ｃから選ばれる少なくとも一種の元素であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、１０≦ａ≦９８２≦ｂ≦３０２≦ｃ≦６００≦ｄ≦１０）で表されるとともに、少なくとも体積率で５０％以上の非晶質を含むことを特
徴とする連結部材。
（３）部材同士を連結する連結部材において、Ｆｅ、Ｃ
ｏまたはＮｉと、Ｓｉと、Ｂとを含み、少なくとも３種類以上の元素を所定の比率で混合してな
る非晶質合金材料を用いることを特徴とする連結部材。