JPH0736925B2 - 複層結合棒状体及びその製造方法 - Google Patents

複層結合棒状体及びその製造方法

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JPH0736925B2
JPH0736925B2 JP63173921A JP17392188A JPH0736925B2 JP H0736925 B2 JPH0736925 B2 JP H0736925B2 JP 63173921 A JP63173921 A JP 63173921A JP 17392188 A JP17392188 A JP 17392188A JP H0736925 B2 JPH0736925 B2 JP H0736925B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、機械装置部品のネジ座、シールリング、或
は、建築物基礎の鋼管杭等のパイプ状物、或は、円形、
山形、Ｈ形、その他の断面を有する柱状物等がその外層
体と内層体とが機械的に一体化されて結合されている棒
状体の技術分野に属する。
〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明はアルミ製のパイプ状の外層体
に対し鋼製等の柱状体等の内層体とが両者の境界部に於
いて機械的に一体結合されている複層結合棒状体、及
び、その製造方法に関する発明であり、特に、転造等に
より形成された長手方向、及び、周方向に多数の突起を
一体的に形成した内層体に対し、パイプ状の外層体を相
対的に重層させ、該外層体の凹部に内層体の突起を係合
させて一体的に結合させた複層結合棒状体、及び、該外
層体と内層体との結合に際しダイスを介しての引き抜き
や押し出し、転造等により外層体を縮径、或いは、内層
体を拡径させて塑性変形により外層体と内層体を一体化
するようにした技術分野に属する。
〈従来の技術〉 周知の如く、多くの機械装置には振動や揺動を吸収した
りするためにばねが用いられており、これらのばね受と
してばね座、或は、ネジ止めによるワッシャ等のネジ座
が用いられたり、シールリング等が用いられており、
又、軟磁地盤上にビルディング等を構築する場合には基
礎杭が必要であり、経時的な耐蝕性を保証するためや充
分な強度を保証するために所謂鋼管杭等が用いられてい
る。
而して、これらの大小の治具や構造物は経時的な衝動や
振動や熱挙動により変形したりする虞がしばしばあり、
その機能が経時的に変化するのを避けるべく、強度や耐
蝕性等の特性をそれぞれ生かし、外層体と内層体とを別
材料により形成し、爆発圧接法や焼嵌め法等により一体
結合した複層の結合棒状体が多く用いられるようになっ
てきている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、該種在来結合手段においては外層体と内
層体の境界部に於ける結合が冶金的な結合であったり、
滑らかな圧接結合であるために経時的な熱挙動が反復さ
れたり大きな荷重が印加されたりする場合には外層体と
内層体との長手方向、周方向のずれが生じたりして本来
的に機能を全う出来なくなる欠点があり、又、その製造
工程が多く、制御や管理が著しく煩瑣である難点があ
り、結果的にコスト高につながるという不利点もあっ
た。
〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくネジ座、
ばね座、鋼管杭等の複層結合棒状体、及び、その製造の
問題点を解決すべき技術的課題とし、工数が少く低コス
トで製造が出来、しかも、外層体と内層体による複層の
特性を充分に生かし経時的に初期の性能や機能が変化し
ないようにして各種産業における機械技術利用分野に益
する優れた複層結合棒状体及びその製造方法を提供せん
とするものである。
〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、所定数の
縦溝、及び、横溝を有する平ダイスにより長手方向、及
び、周方向に多数の突起を有する内層体を転造、その他
の手段により形成し、その際、該突起の先端部にオーバ
ーハング部を形成するに際しては更に平ダイスその他に
より突起の先端にアンカー部を形成させ、そして、この
ように形成された内層体に対し別材料により予めパイプ
状に形成した外層体に相対的に挿入重層させて該外層体
をダイスを介しての引き抜きより塑性変形させて縮径
し、外層体の内面をして内層体の突起に食い込ませて凹
部と突起の機械的な結合によりパイプ状、或は、柱状の
複層結合棒状体を形成させ、該棒状体は経時的な使用状
態において、その長手方向、及び、周方向の強固な具体
的な結合状態を維持し、熱挙動や揺動、振動等によって
も相対ずれがなく、所定の振動吸収や支持機能を維持す
ることが出来るようにした技術的手段を講じたものであ
る。
〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面を参照して説明す
れば以下の通りである。
第１〜３図に示す実施例において、１はこの出願の発明
の１つの要旨の中心を成す複層結合棒状体であり、例え
ば、機械装置の各種ローターの回転軸等に用いられるも
のであり、そのアルミ製のパイプ状の外層体２の内部に
は鋼製の柱状の内層体３が該外層体２の複数の凹部４に
内層体３の周方向、及び、軸方向外周面に一体的に設け
られた多数のピン状の突起５、５…を介して嵌合するこ
とにより機械的に一体的に結合されている。
したがって、該複層結合棒状体１はシャフトとして稼動
中における軸方向、周方向の揺動や振動に対し大きな抵
抗力を有してずれや変形等は絶対に生じないようにされ
ている。
而して、第４、５図に示す実施例においては外層体２に
対する内層体３の機械的な結合が内層体３の周方向、及
び、長手方向に形成された突起５′の先端が断面Ｔ字状
のオーバーハング部に形成されて外層体２の内部に深く
食い込んで温度変化時の熱膨脹差等に帰因する半径方向
のずれや変形に対する抵抗力を強くし一体的な結合力を
大きくしている態様であり、第６図に示す実施例は上述
２実施例の複層結合棒状体、１、11を所定に短円筒状に
切断したネジ座の態様であり、又、第７図に示す実施例
は内外の組合せを逆にして内側をアルミとした機械部品
のシールリングの態様である。
そして、第８図に示す実施例において14は断面四角形状
の柱状の複層結合棒状体であり、そのアルミ製の四角形
のパイプ状の外層体２′の内部には同芯的に断面四角形
状の柱状の内層体３′が設けられて、両者は外層体２′
の凹部４に対する周方向、及び、長手方向多数の内層体
３′の突起５、５…による機械的な結合により上述各実
施例同様に強固に一体化連結されており、両者の相対ず
れや変形が確実に防止されるようにされた態様であり、
又、第９図に示す実施例の複層結合棒状体15は山形のア
ングル材の態様であり、外層体２′、及び、内層体３′
は共に相似形のＬ型にされて前者の凹部４に対する後者
の各突起５の一体的な嵌合による結合で両者が一体化さ
れている。
又、第10図に示す実施例は引き抜き型鋼であり、同じく
相似の外層体２′と内層体３′は前者の凹部４に後者の
各突起５が機械的に結合されている態様であり、第11図
の複層結合棒状体16は花形のアルミ製の外層体２′に対
し断面円形の柱状の鋼製の内層体３′が上述各実施例同
様に前者の凹部４に対し後者の突起５が機械的に結合さ
れて一体化されている態様であり、これらの実施例は、
例えば、建築用材の骨材や基礎杭等に用いられるもので
あり、第12図に示す態様は複層結合棒状体としてのパイ
プ17の態様であり、外層体２′に対しパイプ状の内層体
３″が両者の凹部４と突起５の機械的結合により一体化
されており、突起５と凹部４の結合は先述第１〜３図に
示す様に各突起相互の間には凹部が介装されているため
に、外層体２″と内層体３″との間の周方向は勿論のこ
と、軸方向のずれや変形もまた生じないものである。
そして、第13図に示す複層結合棒状体18は角パイプの態
様であり、当該実施例もまた断面四角形の方形の各外層
体２″と内層体３″とが対応する凹部４と突起５の機械
的な結合により一体化されていることは上述各実施例と
同様である。
又、第14図に示す実施例は外層体２″が円形であり、内
部の内層体３″が断面三角形の態様であるが、両者の凹
部４と突起５を介しての機械的な結合による一体化は上
述各実施例同様である。
又、第15図に示す実施例は１つの外層体２″に対し一対
の内層体３、３が各々凹部４、突起５を介して一体
的に結合されている態様であり、本質的な作用効果は上
述各実施例と何ら変わりはないものである。
而して、上述の如き複層結合棒状体の製造の実施例につ
いて説明すると、まず、第16〜20図に示す態様の如く、
縦溝21、及び、斜め方向の横溝22を有する平転造用ダイ
ス23、24によりピン状の突起５、５…をスパイラル状に
有する断面円形の内層体３が形成される。
このようにして形成された内層体３は第21〜23図に示す
様に、各突起５の間には溝部分25が形成され、更に、第
24、25図に示す様に、滑らかな平ダイス23′、24′によ
り内層体３の各突起５の先端に押し潰し作用を付与する
ことにより第26図に示す様に、先端にＴ字状のオーバー
ハング部を有する突起51を形成された内層体31を転造す
ることが出来る。
そして、このようにして得られた内層体、３、31に対
し、パイプ状の外層体２を外装して機械的に結合して一
体化するには、第27〜29図に示す様に、突起５、５…を
一体的に形成した内層体３をしてその突起５、５…を含
む外径よりも設定サイズ大きな内径を有するパイプ状の
外層体２を第30、31図に示す様に用意し、第32、33図に
示す様に外層体２と内層体３とを相対重層し、所定のス
クイーズローラ等のダイスにより図に示す様に外層体２
を内層体３の外側から押圧して塑性変形し縮径して第33
図に示す様に、内層体３の各突起５を外層体２の凹部４
の内部に食い込ませて一体的に結合し、第１〜３図に示
す様な複層結合棒状体１を形成させる。
又、各突起の先端部にオーバーハング部を有する突起51
を形成させた内層体31に対しては第34、35図に示す様に
該オーバーハング部を有する各突起51の外径よりも所定
サイズ大きくした内径を有する外層体２とを相対重層
し、第36図に示す様に、外層体２を所定のクランパ21に
よりクランプして矢印方向に引くことにより該外層体２
をダイス22を通過させて塑性変形し、縮径して内層体31
に対し絞り作用を付与し、外層体２に対し突起51、51…
を食い込ませて機械的に一体結合するようにして第４、
５図に示す様な複層結合棒状体11を得ることが出来る。
勿論、上述の如き外層体に対する塑性変形を介しての縮
径作用を内層体に対して付与することにより、第８〜15
図に示す様な各複層結合棒状体をも得ることが出来る。
尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、外層体、内層体に
ついて２層以上の複層に用いることが出来ることは勿論
のことであり、又、外層体と内層体をその突起、及び、
凹部の機械的結合を塑性変形を介して縮径により行うに
際し、該突起、凹部のいづれか一方に外層体と内層体の
境界部に適宜の工業接着剤や電食に関する防食剤等を介
装させて縮径して結合することも出来る等種々の態様が
採用可能である。
〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、機械装置類に広く用い
られるばね座、シールリング等の耐蝕性や耐振動揺動性
を有する複層結合棒状体や軟弱地盤中に形成させる鋼管
杭等の複層結合棒状体の外層体と内層体が内層体に一体
的に周方向、及び、長手方向に於て相互に、且つ、交互
に形成した突起をして外層体の対応する凹部に機械的に
結合させて一体化させてあることにより、使用中におけ
る経時的な振動や揺動や熱挙動により外層体と内層体が
周方向や長手方向に相対ずれ等の変形を生じようとして
も強固な抵抗力を具備させてこれらの現象が生ぜず、複
層結合棒状体の初期性能、機能を経時的に無限に保持さ
せることが出来るという優れた効果が奏される。
又、その製造に際しては内層体に対する突起の付与を転
造等により一体形成させ、更に、突起を有する内層体に
対し外層体を相対重層させてダイス通過による引き抜き
等により塑性変形を介して縮径させることにより、内層
体の突起をして外層体の凹部に食い込まれて機械的に結
合させて一体化させることが出来るために、従来の爆発
圧接法や焼嵌め法等によるよりも工数が少く、しかも、
低コストで機械的結合もより強固に出来るという効果が
奏される。
【図面の簡単な説明】
図面はこの出願の発明の説明図であり、第１図は複層結
合棒状体の１実施例の横断面図、第２、３図は同第１図
II−II、III−III断面図、第４図は同じく他の複層結合
棒状体の横断面図、第５図は同縦断面図、第６、７図は
複層結合棒状体の実際の応用例の概略斜視図、第８〜15
図は他の実施例の複層結合棒状体の各横断面、第16図以
下は複層結合棒状体の製造工程の説明図であり、第16図
は内層体の平ダイスによる転造の側面図、第17図は同平
面図、第18図は突起にオーバーハング部を有する内層体
の平ダイスによる転造の側面図、第19図は同平面図、第
20図は内層体の縦断面図、第21図は内層体の転造による
横断面図、第22、23図は第21図XXII−XXII、XXIII−XXI
II断面図、第24図は突起にオーバーハング部を有する内
層体の転造側面図、第25図は同平面図、第26図は同内層
体の縦断面図、第27図は外層体に挿入する内層体の縦断
面図、第28図は同部分斜視図、第29図は同横断面図、第
30図は相対重層する外層体の縦断面図、第31図は同横断
面図、第32図はダイスに対する外層体の引き抜きによる
内層体に対する塑性変形を介しての縮径の縦断面図、第
33図は一体化される複層結合棒状体の結合横断面図、第
34図はオーバーハング部を形成させた突起を有する内層
体の縦断面図、第35図は同内層体に相対重層する外層体
の縦断面図、第36図は突起にオーバーハング部を形成さ
れた内層体に対する外層体のダイスを介しての引き抜き
による塑性変形の縮径縦断面図である。 ２……外層体、３……内層体、 １、11……複層結合棒状体、 51……オーバーハング部突起、22……ダイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍治 真 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭58−21704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−76219（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】外層体と内層体とがその境界部にて機械的
    に結合されている複層結合棒状体において、該境界部に
    長手方向及び周方向に相互に且つ交互に多数の凹部と突
    起による結合が成されていることを特徴とする複層結合
    棒状体。
  2. 【請求項２】上記結合がオーバーハング部を有する突起
    と凹部による結合によって形成されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の複層結合棒状体。
  3. 【請求項３】上記内層体が柱状に形成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複層結合棒状
    体。
  4. 【請求項４】上記内層体がパイプ状に形成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複層結合棒
    状体。
  5. 【請求項５】外層体と内層体とがその境界部にて機械的
    に結合されている複層結合棒状体の製造方法において、
    長手方向及び周方向に相互に且つ交互に多数の突起、又
    は、凹部を一体に有する内層体をパイプ状外層体に相対
    重層させ、その後該外層体を塑性変形により縮径させて
    内外層体を一体結合するようにしたことを特徴とする複
    層結合棒状体の製造方法。
  6. 【請求項６】上記塑性変形をダイス引き抜きにより行う
    ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の複層結合
    棒状体の製造方法。
  7. 【請求項７】上記内層体を転造により形成することを特
    徴とする特許請求の範囲第５項記載の複層結合棒状体の
    製造方法。
  8. 【請求項８】上記内層体を押し出しにより形成すること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の複層結合棒状
    体の製造方法。
  9. 【請求項９】上記内層体をダイス引きにより形成するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の複層結合棒
    状体の製造方法。
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