JPS6037226A - 二部材の結合方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は二部材の結合方法に係り、特に筒状からなる結
合部材と面結合部材を突合せ固定するに好適な二部材の
結合方法に関する。

〔発明の背景〕

従来筒状結合部材と面結合部材を結合する方法としては
例えば特開昭５６−１６３８４５号公報が知られている
。本公知例は底付筒状部材の開口端とつば部材の結合に
関し、つば部材を筒状部材外周に嵌合配置した後、筒状
部材の外周を押型によシ塑性変形させ、予めつば部材の
内径に形成した突起に係合させ両者を結合している。従
って抜力強度を増すために筒状部材の結合端面に段付面
を設は軸方向の脱落を阻止している。ところが筒状部材
が薄い場合結合時の変荊圧が加わり筒受型を用いないと
満足する結合精度が得られない。又筒状体に筒状部材を
垂直に結合する場合は筒受型を用いることは生産上不利
であ如実際上は不可能である。

更に平面部材に筒状部材を突合せ、両者間を金属の塑性
変形により結合することは特開昭５４−１５０７６１号
公報によって既に知られている。本結合方法は予め平面
部材の突合せ部に筒状部材の板厚よシ広い溝を形成し、
かつその溝の内周側壁と筒状部材の外周に環状の結合溝
を設け、そこに前記２つの部材よシ変形抵抗の小さい金
属部材を挿入配置し、垂直方向から局部的に変形圧を加
えて塑性変形させ両部材間を結合固定している。ところ
がこの種方法によると密閉構造が増し容易の底蓋等に比
較的良い結果をもたらすが、前記底蓋の外周を拘束する
受型が必らず必要となシ生産性の点で不利になるばか）
か筒状部材を筒状体に垂直に結合するものには不向きで
おる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、平面部材あるいは筒状体に垂直に筒状
部材を容易、確実に結合する二部材の結合方法を提供す
るにある。

〔発明の概要〕

本発明は、平面部材あるいは筒状体からなる第２の結合
部材に筒状からなる第１の結合部材を垂直に嵌合するた
めの四部を形成し、両者を嵌合配置した後第１の部材も
しくは第２の結合部材を塑性変形させて両部材を緊迫力
をもって結合する方法に関する。

〔発明の実施例〕

第１図及び第２図は本発明二部材の結合方法の実施例を
示す底付筒状部材と平面部材の結合状態図である。

図において筒状からなる第１の結合部材１は底部ＩＡを
有し例えば鉄製のプシンク材を冷間押圧加工してカップ
状に成形される。この第１の結合部材１の先端外周には
連続した複数の凹凸部ＩＢが環状に配列されている。特
に好ましくは前記底部ＩＡの板厚に対応する外周にあシ
、入射角が３０度程度の環状溝（Ｗ溝）を形成した後肢
溝によって形成された突出端にローレット加工を施しで
ある。一方第２の結合部材２は前記第１の結合材（変形
抵抗４０〜６０Ｋｆ／■”）よυ変形抵抗の小さいアル
ミニューム材（変形抵抗８〜１０障／ＩＩｌ＋Ｉ＋２）
ちるいは鋼材が用いられ、端面には第１の結合部材１の
外径Ｄｌ　とほぼ等しい径ｄ１　（嵌合公差１／１００
〜５／１００ｍ）を有する四部２人を形成してなる。

このような構成からなる二つの結合部材は第２図左半分
に示す如く先ず第２の結合部材２の凹部２Ａに第１の結
合部材１の底部ＩＡを嵌合配置する。この状態は前記凹
凸部ＩＢが凹部２Ａの内周壁２Ｂに対向しておシ、第１
の結合部材１の結合部周囲は第２の結合部材２によって
包囲され拘束されている。

次にプレス機械に応じて下降する筒状の金型３が第１の
結合部材１の外周を摺動しながら下降し、第２図右手分
に示す如く雄歯３Ａが第２の結合部材２の内周近傍の上
面を集中的に押圧する。すると軟い材料である第２の結
合部材２は凹凸部ＩＢによって生じる空間に直角に塑性
流動する。即ち言い替えれば硬い材料に設けた小さな突
起部が軟い材料に食い込むことになり、突起部によって
局部的に塑性変形された軟い材料はそこに発生する弾性
応力によって硬い材料に高い緊迫力をもって結合される
。その後金型３を取シ外すと結合は完了する。上記金型
の雄歯３Ａの形状は、第３図（Ｂ）に示す如く内径がＭ
ｌの結合部材の外周にそって直線的に形成され、外径は
挿入方向に対して約６度の傾斜θが形成されている。こ
のθ角は加工後に金型３を抜けやすくするためのもので
雄歯の幅が狭いものでは不要となる。又押圧法さは当然
加圧するものによって変ってくるが、凹凸部ＩＢの溝端
付近までが好ましく、突起部を越えないことが条件とな
る。

上記実施例によれば、特別に受型を用いるいとなく第２
結合部材２の凹部２Ａに筒状の第１の部材１を垂直に容
易に固定することができる。又本結合は特に貫通を好ま
しい製品の結合に良好で気密的に精度良く結合すること
ができる。更に結合部は硬い材料に設けた突起部に歌い
材料が食い込み、突起部によって局部的に塑性変形され
た軟い材料が弾性応力を発生し硬い材料に高い緊迫力を
もって結合されるため、回転トルク、抜力に対しても著
しい結合力を発揮する。又本結合は総てが常温加工され
るので、各々結合部品に溶接、ロー付等と異なシ熱影響
を与えないので半永久的に安定した結合状態を維持する
。

尚、上記実施例は予め硬い材料として鉄材、軟い材料と
してアルミニュームあるいは銅等をあげであるが、芙質
的に押圧される方の材料が軟らかければ良いため、同−
金属例えば銖同志では第１の部材を硬化させておけば良
い。前記したとお９第１の結合部材は冷間押圧加工によ
υ筒状に形成される場合もおるので、この場合は自然に
加工硬化が加特別に加工硬化させなくとも良い利点があ
る。

第３図は他の実施例で筒状体の要部断面を示す。

略カップ状の筒状体は前記実施例と同様であるが底部１
１Ａの板厚に対応する外周部には環状の複数溝１１Ｂが
形成されている。この場合その結合方法に何等相違はな
いが、抜力に対してよシ効果をもたせるものに効果的で
回転方向の結合度は摩擦のみにより行うことになる。

第２４図は更に他の実施例を示す断面である。この実施
例の特徴は筒状体の底部外周につば部１２Ｂを形成し、
そのつば部と対向する第２の結合部材３２の四部３２Ａ
の内周壁３２Ｂに凹凸部３２Ｃを形成している。即ち第
２の結合部材３２の凹部３２Ａにつば部を嵌合配置した
後、該つば部を金型により軸方向から押圧してつば部の
材料を凹凸部に局部的に直角に塑性流動させ、両部材間
を強固に結合する。従って第１の結合部材１２は第２の
結合部材３２よシ結合部において軟らかいものとなるが
、その結合力には何等相違はない。

第５図は底なし筒状体と平板の突合せ結合を示す断面図
で、第２の結合部材３３の一方面には第１の結合部材１
４の板厚と等しい幅の凹部（溝）３２Ａが形成されてい
る。この溝には予め凹凸部１４Ａを形成した第１の結合
部材１４が嵌合配置され、その後記１の結合部材１４の
外周にそって金型を下降し、溝外周の近傍の第２の部材
を加圧して前記凹凸部１４人の突起部に局部的に塑性変
形させて結合する。

このような方法の場合は第１の結合部材１４が凹部（溝
）に嵌合され、第２の結合部材３３によって完全に位置
決めされているため溝中での第２の結合部材３３は外力
が加わって変形しにくい。

従って第２の結合部材３３に関係なく軟い材料あるいは
ジ１金属部材を選ぶことも可能となり、プラスチック結
合等にも威力を発揮する。又第１の結合部材１４は通常
のパイプ材でよく安価で生慶性の良いものとなる。

第６図は第５図の変形例を示したもので、相違点は第１
の結合部材１４の内周部に凹凸１４Ａを形成し、この凹
凸部に第２の結合部材３３の内側の材料を塑性流動させ
ることで両者間を結合しており、特に外面に平滑面が要
求されるものに有効である。

第７図は内燃機関用例えば二輪車用のクランクシャフト
に本発明を応用したものを示す。図では鉄系のフラジ３
４の一方面にストレートスプライン１５Ａ及び先端ネジ
１５Ｂを形成した中空シャフト１５がフランジ面に対し
直角に配置結合され、が、鉄製フランジ３４に対して中
仝シャフト１５゜１６に焼入鋼が、用いられている。従
って従来の棒シャフト対し、中空であるため軽量化が可
能となり、又棒シャフトの溶接結合に対し熱影響が全く
ないため結合精度と共に結合力が１．３〜１．５倍向上
する。特に前記軽量化の実現に関しては車輛全体の＠蓋
化に貢献することなシ省資源化のニーズにマツチした技
術である。

第８図、第９図はシリンダーとクランクシャフトを連結
するコネクティングロッドに関する。スモールエンド３
５とピックエンド３６は鉄あるいはアルミニューム材か
ら形成され、それぞれのリング状のエンドには平担面３
５Ａ、３６Ａが形成されている。そして該平担面には第
５図の実施例同様全周溝が形成され、この溝に中空シャ
フト１７を嵌合配置し、前記実施例同様溝の外周部を塑
性変形させて中空シャフト１７に設けた凹凸部に結合さ
せている二本実施例によればクランクシャフトの実施例
同様軽量化を可能にして機械的結合強度を向上させるこ
とができ、鋳造品等に較べて生産性が大幅に向上する。

又中空シャフトの一端は第２の結合部材の溝の中に嵌合
して結合されているため、結合部の接触面積が太きく、
機械的振動に対して強く信頼性の高いものとなる。

更に前記両エンドを中空シャフト貫通することがないた
め、内周に軸受メタルを配置してもあるいは直接軸受と
しても同等支障はない。もちろん前記ビックエンドは二
分割のものを用いてて従来同様ネジ結合しても同等本発
明の妨げとはならない。尚上記実施例はいずれも環状に
形状に形成した四部に凹凸を形成し、全周結合したもの
としているが、四部は分割配置されていても結合は得ら
れる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば平面部材あるいは筒状体に垂直に筒
状部材を容易確実に結合することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は平板と底
付筒状体の結合状態を示す一部断面図、第２図（Ａ）は
第１図の結合方法を示す一部断面図、第２図（Ｂ）は第
２図（Ａ）の要部拡大図、第３図は他の実施例における
底付筒状体の一部断面図、第４図は更に他の実施例にお
ける結合方法を示す結合状態の一部断面図、第５図は筒
状体と平板との結合を示す一部断面図、第６゛図は第５
図の変形例を示す一部断面図、第７図は本発明を応用し
たクランクシャフトの断面図、第８図は同コネクティン
グロッドの横断面図、第９図は同コネクティングロッド
の側断面図である。 １・・・第１の結合部材、２・・・第２の結合部材、２
人。 盾４０ 高Ｓ口 高に口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、筒状からなる第１の結合部材と、該第１の結合部材
   の先端に対向して配置される第２の結合部材とを結合し
   てなる二部材の結合方法において、前記第１の結合部材
   は第２の結合部の面に形成された四部に嵌合配置され、
   かつ内径部と外径部が第２の結合部材間もしくは第１と
   第２の結合部材によって実質的に拘束されておシ、第１
   の結合部材もしくは第２の結合部材のいずれか一方の結
   合部近傍を軸方向から局部的に押圧して予め結合面のい
   ずれか一方に形成された凹凸部に塑性変形せしめ、該凹
   凸部周辺に生じる緊迫力によって結合することを特徴と
   した二部材の結合方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、第１の結合部
   材は底付筒状部材であって第２の結合部材、　の凹部に
   嵌合配置された後第２の結合部材が第１の結合部材の外
   周部にそって軸方向から局部的に押圧され、前記第１の
   結合部材の外周に形成された凹凸部に塑性変形されて結
   合されることを特徴とした二部材の結合方法。 ３６特許請求の範囲第１項において、第１の結合部材は
   底部とつば部を有して＄２の結合部材の凹部に嵌合配置
   され、前記つげ部を軸方向から局部的に押圧し第２の結
   合部材の凹部内周に形成された凹凸部に塑性変形されて
   結合されることを特徴とした二部材の結合方法。 ４、特許請求の範囲第１項記載において、第１の結合部
   材は環状に形成された第２の結合部材の凹溝に嵌合配置
   された後、第１の結合部材の筒部の内周もしくは外周に
   そって局部的に押圧され、第２の結合部材を第１の結合
   部材の内周もしくは外周に形成され次回凸部に塑性変形
   されて結合されることを特徴とした二部材の結合方法。 ５、特許請求の範囲第１項乃至第４項において、凹凸ｉ
   ｉ：環状突起であることを特徴とした二部材の結合方法
   。 ６、特許請求の範囲第１項乃至第４項において、凹凸部
   はローレットであることを特徴とする特許材の結合方法
   。