JPS60187486A - 金属部材の接合方法 - 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 本発明は金属部材の接合方法に係り、特に、棒状または
筒状の第１の金族部材に嵌合した筒状または板状の第２
の金属部材を一体に緊密に圧接する方法に関する。

（１） 従来例の構成とその問題点 従来、金属部材の接合方法としては、■リベット接合や
ネジ止めによる機械的接合法、■融接、ろう接、拡散接
合等の１１．１１１４溶接法、■鈎ぐるみ法等が知られ
ている。機械的接合法は、リベットやネジ等の接合部材
、前接合部への穿孔、リベツティング等に費用が嵩むほ
か、接合部材の頭部の処理が困難であシ、精細な接合部
には原理的な制約がめる。溶接法では、接合部が高温に
加熱されるため、熱変形、父質が避けられない。その上
、溶接部材と溶接体、ろう材等に選択性が高く、接合精
度が低い欠点がある。油ぐるみ法は、接合部材の材質組
合せに強い選択性があり、部拐を高温に加熱するため、
溶接法と同様の欠点は避けられない。

上記の接合方法は何れも接合後に何らかの仕上加工を不
可欠とするに対し、鍛造圧接法〔以下、鍛接法と称す〕
は鍛造成形と接合を同時に行いうる点できわめて生産性
の高い接合法である。特に、冷間鍛接法は部材を加熱す
ることによって生ずる（２） 諸欠点がなく、精度の高い接合に好適である。特公昭５
５−４８８９５号、特公昭５６−３７０１４号、特公昭
５８−１２０９３号、特開昭５４−１３５６４９号はこ
の例であって、２個の部材の結合間隙に第３の軟′Ｕ結
合部材を挿入し冷間加圧し２て塑性流動させる結合方法
であり、両部材の結合表面に、予めローレット加工等に
よる四部を形成せしめ、該凹部にｇｌＪ性流動させる方
法である。

しかしながらこのような接合方法は、両部材の結合表面
に四部を形成するために予備加工費が嵩む上、材質に選
択性のある第３の結合部材を予備成形する必要がある等
、コスト高となる婦点があるのが現状である。

発明の目的 本発明は２個の金属部材を高生産性、低コヌトで、一体
にしかも緊密に接合できる金属部材の接合方法を提供す
ることを目的とする。

発明の病成 本発明の金属部材の１ν＆方法は、棒状ま／ζは筒状の
第１の金属部材と筒状または有孔板状の第２（３） の金属部材とを接合するに際し、第１の金属部材の一端
の外周上に一体に形成された肉厚の帯状部の端面と前記
帯状部の外径よりも小さい内径を有する前記第２の金属
部材の一方の端面とを当接させ、との接付部の周囲を金
型で包囲した状態で第２の金属部材の他方の端面を第１
の金属部材の軸心方向に加圧して塑性変形させて第１の
金属部材と第２の金属部材とを接合させることを特徴と
する。

第１の金属部材の水平断面形状に制限はなく、ｌｌＴ線
形、円形のいずれでもよいが接合部が全周均質に形成さ
れ易い点で好ましくは円形断面である。

第１部材の接合位置の外周上に一体に形成される肉厚の
帯状部は通常１段でよいが、必要に応じて２段もしくは
それ以上の多段に、肉厚を増加させた複数の帯状部を軸
心方向に隣接してもよい。

第２の金属部材は筒状または有孔板状であるが、その水
平断面形状は第１の金属部材にｉＩ４合させ、第１の金
属部材に嵌合するに適した内径を有する。

ただし、その内径は第１の金属部材の上記帯状部（４） の外径より小さく、従って第２部材は帯状部を貫通する
ことなくその端面が当接して止まる。

部材間の材質の組合せは特に限定しないが、より好まし
くは第２の金属部材は第１の金属部材に比して変形抵抗
の小さい材料であり、例えば第１の金属部材がＦｅ、Ｃ
ｏ基材では、第２の金属部材はＡ／、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ
、Ｃｄ基材等が優れた接合強度を示し、第１の金属部材
が黄銅棒であれば第２の金属部材はＡＪまたはＡｊ？基
合金が強固な接合部を形成する。

実施例の説明 以ｒ１本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図と第２図は本発明による接合方法の接合過程を示
し、第３図は完成品を示す。

接合工程は、先ず、第１図のように金型（３）　（５）
によ−〕て形成されるキャビティ底部に、ディスク伏底
端部（１ａ）と肉厚の帯状部（１ｂ）を有する円形断面
棒状の第１の金属部材〔以ｒ、第１部材と称す〕（１）
を配設し、中央に円孔を有するテ゛イヌク状の第２の金
属部材〔以下、第２部材と称ず）　（２）　ｔ−第１（
５） 部材（１）の頂部から嵌合させる。ここで第２部材（２
）の前記円孔は、第１部材（１）の棒状部の外′所より
僅かに大きくてＯｉｌ記帯状部（■＋））の外径よりも
小さく形成さ粁ているため、第１図において第２部材（
２）の下面は帯状部（１ａ）の上面に当接して正寸−）
ている。なＰｌここご、第１部材（１）としては黄銅棒
（Ｂ８ＢＭ、）が使用され、第２部材（２）どしてはア
７レミ合金（２０００糸）が使用されている。

次いで、第１部材（１）の棒状部の１貞部を嵌挿しかつ
外周部は金型（５）のキャビティの内壁と摺接して下降
する加圧ポンチ（４）を作動させる。加圧ポンチ（４）
は、第１部材（１）の棒状部の周囲に筒状で下向きに焚
出する加圧端（４ａ）を有しており、該加圧端（４ａ）
は第２部材（２）の上面の＃ｊｉｌ記円孔の周囲に当接
する。

第２図は加圧ポンチ（４）が充分ト降し圧接が終了した
状態を示す垂直断面図で、加圧端（４ａ）が鍛造成形に
必要なキャビティに第２部材（２）の外周部を塑性変形
させているのはいう菫でもないが、第１部材（１）と第
２部材（２）の接合部では大きい塑性変形、（６） および塑性流動が見られる。ｆＪ３図はこの部分を拡大
して図示したものである。

すなわち、第１部材（１）は首部（１ｄ）において直形
を減じ、帯状部（１ｂ）はフランジ状（ＩＣ）に塑性変
形し、しかも該フランジ状（ＩＣ）は第３図の如く波状
に変形しその垂直断面形状は位置によって異っている。

第２部材（２）は」二記塑性変形した第１部材（１）の
外周に塑性流動して密実に充填され、上記フランジ部（
１ｃ）の下部に形成された鋭い切込状四部（２ａ）にも
密に流入して一体化していることが認められる。このよ
うな状態は両部材の接合部に大きな回転トルクを必要と
するような用途において特に有効であり、波状のフラン
ジ形状は回転トルりに対し大きく貢献する。

なお、第１部材（１）に形成される帯状部（１ｂ）は第
４図（イ）、（ロ）に示すごとく、１段、または多段の
帯状部（７）　（８）であってよい。これに当接する第
２部材（２）の形状は、第１部材（１）に嵌合しかつ最
小の肉厚を有する帯状部の外径より小さい内径を有する
。

しかしながら、第２部材（２）の下端は第４図（イ）、
（ロ）（７） のように帯状部に被着するように開口αυを有している
のも好ましい態様である。

また、両部材の材質の組合せによっては塑性流動を一層
多くして回転トルクを大きくする必要がある場合は、第
５図のごとく、予め第１部材Ｑ）の帯状部等接合部外周
面に、複数個の小型四部（７）　（８）を形成させてお
くのが良く、これは直径深さ共１〜５　＊ｒｘの大＠さ
で大°巾な牧舎が得られる。また上記小型四部（９）叫
はローレット加工によって形成しても優れた効果がある
。

発明の詳細 な説明のように本発明の金属部材の接合方法によれば、
第１の金属部材の一端の外周上に一体に形成されだ肉厚
の帯状部の端面と前記帯状部の外径よりも小さい肉条を
有する前記第２の金属部材の一方の端面とを白液させ、
この接合部の周囲を金型で包囲した状態で第２の金属部
材の他方の端面を第１の金属部材の軸心方向に加圧して
塑性変形させて第１の金属部材と第２の金属部材とを接
合させるだめ、接合が冷間鍛造と同時に行われ（８） て工程が簡単であり、接合部材の予備成型も安価であっ
て高生産性、低コストであシ、回転トルクの大きい接合
部にも通用しえる優れた接合方法であり、各種精密機器
、家眠製品、電子機器の回転部分等の接合に好適である
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の接合方法の具体的な一実施例
の接合過程図、第３図はその結果得られた接合部断面の
拡大図、第４図は第１の金属部材と第２の金属部材の加
圧前の形状の他の実施例の要部断面図、第５図は第２の
金属部材の他の実施例の要部断面図である。 （１）・・・第１の金属部材、（ｌｂ）・・・帯状部、
（２）・・・第２の金属部材、（３）　（５）・・・金
型、（４）・・・加圧ポンチ代理人　線　本　義　弘 （９） 第１図　第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　捧状筐だは筒状の第１の金属部材と筒状または有孔
   板状の第２の金属部材と全接合するに際し、第１の金属
   部材の一端の外周上に一体に形成された肉厚の帯状部の
   端面と前記帯状部の外径よりも小さい内径を有する前記
   第２の金属部材の一方の端面とを当接させ、この接合部
   の周Ｉ」を金型で包囲した伏１線で第２の金属部材の他
   方の端面を第１の金属部材の軸心方向に加圧して塑性変
   形させて第１の金属部拐と第２の金属部材とを接合させ
   る金属部材の接合力法。