TW201815500A - 結合零件的製造方法 - Google Patents

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山本泰
木瀬強志
松野浩幸
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Ｆ.Ｃ.Ｃ.股份有限公司
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Abstract

本發明的課題在於提供一種結合零件的製造方法，其係能一邊抑制具有孔部的第一元件與具有軸部的第二元件接合時毛邊的產生，一邊將兩者堅固地接合。本發明的解決手段為提供：結合零件100的製造方法，係在平板環狀的第一元件110的孔部111形成有孔側弱壓入部112。又，圓筒狀的第二元件120的軸部121分別形成有軸側弱壓入部122與軸側強壓入部124。孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122係形成比第一強壓入裕度Ls1薄的第一弱壓入裕度Lw1。軸側強壓入部124由第二強壓入裕度Ls1形成，第二強壓入裕度Ls1係孔部111與軸部121作電阻熔接時電阻熔接最低限度所需的壓入裕度。

Description

結合零件的製造方法
本發明係關於結合零件的製造方法，其係將具有第二元件的軸部嵌合至具有第一元件的孔部，使該第一元件與該第二元件結合。
以往即存在有將具有第二元件的軸部嵌合至具有第一元件的孔部而使該第一元件與該第二元件結合之結合零件的製造方法。例如，下述專利文獻1係揭露一種壓入接合構造，其係在具有第一元件的孔部與具有第二元件的軸部相互地嵌合之接合邊界面的端部附近，形成有收容壓入加工時產生之毛邊的毛邊收容部。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開2005-14064號公報。
然而，在上述專利文獻1所記載的壓入接合構造中，為了在具有第一元件的孔部與具有第二元件的軸部相互地嵌合的接合邊界面來連續地形成毛邊收容部，於第一元件與第二元件的接合力變弱的同時，在進入毛邊收容部內的毛邊量少的情況下，會在毛邊收容部內產生縫隙，而具有接合力更為低落的問題。
本發明係用以對應解決上述問題者，其目的在於提供一種結合零件的製造方法，其係能一邊抑制具有孔部的第一元件與具有軸部的第二元件接合時毛邊的產生，一邊將兩者堅固地接合。
為達上述目的，本發明的特徵為一種結合零件的製造方法，係將具有第二元件的軸部嵌合至具有第一元件的孔部，使該第一元件與該第二元件結合，其中，第一元件與第二元件分別具有弱壓入部，該弱壓入部係在孔部與軸部最初相互地嵌合鄰貼的各前端部分具有第一弱壓入裕度(weak press-fit allowance，即弱壓入餘裕量)，第一元件或第二元件還具有強壓入部，其係在弱壓入部的內側比該弱壓入部突出並具有比第一弱壓入裕度厚的第一強壓入裕度(strong press-fit allowance，即強壓入餘裕量)，結合零件的製造方法包含：第一弱壓入工序，將第一元件與第二元件中各弱壓入部彼此相互地壓入；以及第一強壓入工序，在產生因第一元件與第二元件之間通電所致之電阻熱的狀態下，將第一元件與第二元件中各弱壓入部的其中之一個與強壓入部相互地壓入。
又，為達上述目的，本發明的特徵為一種結合零件的製造方法，係將具有第二元件的軸部嵌合至具有第一元件的孔部，使該第一元件與該第二元件結合，其中，第一元件與第二元件係：在孔部與軸部最初相互地嵌合鄰貼側的各前端部分，各該前端部分彼此不相互地接觸，且第一元件與第二元件分別具有弱壓入部，該弱壓入部係相對於在各該前端部分的內側分別突出形成的強壓入部具有第二弱壓入裕度，同時各強壓入部以比第二弱壓入裕度厚的第二強壓入裕度來構成。結合零件的製造方法包含：第二弱壓入工序，將第一元件與第二元件中各弱壓入部與各強壓入部相互地壓入；以及第二強壓入工序，在產生因第一元件與第二元件之間通電所致之電阻熱的狀態下，將第一元件與第二元件中各強壓入部彼此相互地壓入。
根據如上述內容構成之本發明的各特徵，結合零件的製造方法係：分別經由第一弱壓入裕度與第二弱壓入裕度的各壓入，並藉由第一強壓入裕度與第二強壓入裕度的各壓入來將第一元件的孔部與第二元件的軸部接合。在此情況下，第一弱壓入裕度與第二弱壓入裕度分別相對於第一強壓入裕度與第二強壓入裕度，在該第一元件與該第二元件之兩元件間形成薄的重疊厚度（即壓入裕度）。藉此，根據本發明之結合零件的製造方法，能一邊抑制具有孔部的第一元件與具有軸部的第二元件在接合時毛邊的產生，一邊將兩者無縫隙地密接並堅固地接合。
又，本發明的另一特徵為在該結合零件的製造方法中，第一弱壓入裕度與第二弱壓入裕度係在相互地嵌合鄰貼的第一元件與第二元件之間形成為不產生毛邊的重疊厚度。
根據如上述內容構成之本發明的另一特徵，結合零件的製造方法係，第一弱壓入裕度與第二弱壓入裕度在相互地嵌合鄰貼的第一元件與第二元件之間形成為不產生毛邊的的重疊厚度，故能更有效地抑制具有孔部的第一元件與具有軸部的第二元件接合時毛邊的產生。在此情況下，第一弱壓入裕度與第二弱壓入裕度因依各個第一元件與第二元件的材質、形狀以及壓入條件作設定，所以能預先進行實驗求出。此外，毛邊係指：孔部與軸部以相互地在壓入狀態嵌合時，構成孔部及／或軸部之材料的一部分在孔部其開口部的周邊被削去或壓出者。
又，本發明的再一特徵為在該結合零件的製造方法中，在孔部與軸部最初相互地嵌合鄰貼側之各前端部分至少其中之一個的角部，形成有由傾斜面或曲面而成的導引部。
根據如上述內容構成之本發明的再一特徵，因在孔部與軸部最初相互地嵌合鄰貼側之各前端部分至少其中之一個的角部形成有由傾斜面或曲面而成的導引部，所以第二元件的軸部被圓滑地導引至第一元件的孔部，使嵌合變得容易並能更有效地抑制毛邊的產生。
又，本發明的又一特徵為在該結合零件的製造方法中，弱壓入部具有相對於強壓入部形狀緩緩地變化的緩變部。
根據如上述內容構成之本發明的又一特徵，結合零件的製造方法因弱壓入部具有相對於強壓入部形狀緩緩地變化的緩變部，所以第二元件的軸部被圓滑地導引至第一元件的孔部，使壓入變得容易並能更有效地抑制毛邊的產生。
又，本發明的又一特徵為在該結合零件的製造方法中，第一弱壓入工序與第二弱壓入工序係將第一元件與第二元件至少其中之一個在相對於嵌合方向的垂直方向上以可移位的狀態支撐。
根據如上述內容構成之本發明的又一特徵，結合零件的製造方法因第一弱壓入工序與第二弱壓入工序是將第一元件與第二元件至少其中之一個在相對於嵌合方向之垂直方向上以可移位的狀態支撐，所以即使在第一元件的孔部與第二元件的軸部之間產生軸心偏移的情況下，在第一弱壓入工序與第二弱壓入工序時第一元件及／或第二元件係移動並以兩者的軸心為一致的狀態進行嵌合。藉此，根據本發明之結合零件的製造方法，在第一元件與第二元件接合時即使兩者的軸心偏移的情況下，也能將第一元件與第二元件以軸心對齊的狀態接合。
[第1實施形態] 以下，邊參照圖式針對本發明結合零件的製造方法的第1實施形態作說明。圖1為示意性地表示由本發明結合零件的製造方法所成形之結合零件100其示意構成的剖面圖。又，圖2為表示本發明第1實施形態結合零件100的製造方法中主要工序之流程的流程圖。此外，在本說明書中所參照的各圖式為了使本發明的理解更為容易，係示意性地將一部分的構成要素以誇示性地表示等。因此，各構成要素間的尺寸與比例等會有不同的情形。
首先，針對由本發明結合零件的製造方法所成形之結合零件100簡單地說明。該結合零件100主要由將鋼板形成為平板環狀的第一元件110與將鋼板形成為筒狀的第二元件120構成，第一元件110係在平板環形體的中央部以第二元件120嵌合的狀態形成有貫通孔狀的孔部111。又，第二元件120係在筒體一側（圖所示下方）的端部側以嵌合第一元件110的孔部111的狀態形成有接合之圓筒狀的軸部121。然後，該些第一元件110與第二元件120係孔部111與軸部121由電阻熔接作接合並一體地構成結合零件100。
該結合零件100係作為構成自行式車輛中離合器或變速器等動力傳達裝置的零件，例如，作為是離心離合器中滑輪、手排變速箱中互鎖軸套、或者自排變速箱中手動板。
首先，製造結合零件100的作業員在作為第一工序係如圖3（A）、圖3（B）所示，分別準備成為結合零件100其材料的第一元件110與第二元件120。該些第一元件110與第二元件120係由沖壓的沖製加工、沖壓的彎曲加工或者是切削加工等的機械加工來成形。在此情況下，在第一元件110與第二元件120中相互的各接合部分，亦即在孔部111與軸部121分別形成有孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122。
孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122如圖4所示，係在嵌合前端部分由預設之壓入裕度而成的第一弱壓入裕度Lw1所形成的部分，嵌合前端部分係第一元件110中孔部111與第二元件120的軸部121嵌合時最初相互地嵌合鄰貼的各前端部分。第一弱壓入裕度Lw1係孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122嵌合時相互地重疊鄰貼部分的厚度，形成比後述之第一強壓入裕度Ls1小（薄）。
更具體來說，第一弱壓入裕度Lw1被設定為如後的大小：將軸部121中軸側弱壓入部122壓入至孔部111中的孔側弱壓入部112內時，毛邊的產生量至少比後述之將軸側強壓入部124壓入至孔側弱壓入部112內時產生的毛邊量還少。該第一弱壓入裕度Lw1因各別依第一元件110與第二元件120的材質、形狀以及壓入條件作設定，所以能預先經實驗求出。
在本實施形態中，第一弱壓入裕度Lw1被設定為如後的大小：將軸側弱壓入部122壓入至孔側弱壓入部112內時，在孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122至少其中之一個藉由往徑方向壓縮變形使毛邊不發生。此外，根據發明人的實驗，第一弱壓入裕度Lw1較佳係在由鋼材而成的孔部111與軸部121的各徑以直徑為10mm～100mm的範圍下，直徑超過0mm且為0.1mm以下的範圍。
又，第一弱壓入裕度Lw1由相對於孔部111中的孔側弱壓入部112之內徑之基準尺寸的負公差與相對於軸部121中軸側弱壓入部122之外徑之基準尺寸的正公差所形成。亦即，第一弱壓入裕度Lw1由孔部111與軸部121緊配之嵌合所形成。又，孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122之中，形成軸側強壓入部124的一側的軸側弱壓入部122其形成長度Lwh係在與軸側強壓入部124的形成長度Lsh有關係之下被設定。亦即，軸側弱壓入部122的形成長度Lwh係抑制因孔部111與軸部121嵌合所致之毛邊發生量的部分。另一方面，軸側強壓入部124的形成長度Lsh係制定孔部111與軸部121其接合力的部分。
因此，軸側弱壓入部122的形成長度Lwh係對應結合零件100所必要之孔部111與軸部121的接合力作設定。根據發明人的實驗，軸側弱壓入部122的形成長度Lwh較佳為軸側強壓入部124的形成長度Lsh的一半以下，更佳為軸側強壓入部124的形成長度Lsh的1/3以下。在本實施形態中，軸側弱壓入部122的形成長度Lwh形成為軸側強壓入部124的形成長度Lsh的1/3以下。
又，軸側弱壓入部122其形成長度Lwh的下限被設定為孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122以圓筒面狀相互無縫地接觸鄰貼並在兩者間能圓滑地通電的長度。根據發明人的實驗，軸側弱壓入部122其形成長度Lwh的下限較佳為孔部111與軸部121其接合部分之厚度ST的1/5以上，更佳為該接合部分的1/4以上。
另一方面，在孔部111內沒有形成軸側強壓入部124的孔側弱壓入部112的形成長度Lwh則以孔部111與軸部121的接合厚度ST以上的厚度來形成。在本實施形態中，孔側弱壓入部112的形成長度Lwh因孔部111與軸部121的接合厚度ST等同於第一元件110的厚度，所以形成為等同於第一元件110的厚度的長度，即形成為孔部111的整體長度。
在該軸側弱壓入部122其內側的後端部分（圖所示下方）形成有緩變部123，緩變部123係在軸側弱壓入部122與軸側強壓入部124之間形狀緩緩地變化的部分。在本實施形態中，緩變部123係以軸側弱壓入部122與軸側強壓入部124用圓弧狀的曲面連接的方式來形成。然後，在該緩變部123的內側（圖所示下方）形成有軸側強壓入部124。
軸側強壓入部124係在與孔側弱壓入部112之間由預設之壓入裕度而成的第一強壓入裕度Ls1所形成的部分，第一強壓入裕度Ls1為軸側強壓入部124與孔側弱壓入部112嵌合時相互地重疊鄰貼部分的厚度，形成比該第一弱壓入裕度Lw1還大（厚）。更具體來說，第一強壓入裕度Ls1以確保孔部111與軸部121作電阻熔接時電阻熔接最低限度所需之壓入裕度的方式作設定。
該第一強壓入裕度Ls1因各別依第一元件110與第二元件120的材質、形狀以及壓入條件作設定，所以能預先經實驗求出。根據發明人的實驗，第一強壓入裕度Ls1較佳係為在由鋼材而成的孔部111與軸部121的各徑以直徑為10mm～100mm的範圍下，直徑為0.5mm±0.05mm的範圍。
又，第一強壓入裕度Ls1由相對於孔部111中的孔側弱壓入部112之內徑之基準尺寸的負公差與相對於軸部121中軸側強壓入部124之外徑之基準尺寸的正公差所形成。亦即，第一強壓入裕度Ls1由孔部111與軸部121緊配之嵌合所形成。又，軸側強壓入部124的形成長度Lsh係對應結合零件100所必要之孔部111與軸部121的接合力作設定。
接著，作業員在作為第二工序，將第一元件110與第二元件120置入進行電阻熔接的加工機200。於此，加工機200為熔接裝置，其係以產生因相互地嵌合鄰貼的兩個元件之間通電所致之電阻熱的狀態，藉由將兩者壓入使兩者的邊界面塑性流動而固相接合。該加工機200如圖5所示，主要分別具有第一模具201與第二模具202。
第一模具201與第二模具202係以將第一元件110的孔部111與第二元件120的軸部121通電的狀態藉由推壓而用以把兩者壓入的零件，並分別由具有傳導性的材料（例如鉻銅）所構成。該些元件之中，第一模具201係將配置在第二元件120上的第一元件110往第二元件120的一側推壓的可動模具，並形成為圓筒狀。
另一方面，第二模具202係支撐第二元件120的固定模具，並成形為平板狀。在此情況下，第二模具202的表面形成有閃避部202a，其係往對應第二元件120其周部121之外圍部的部分而以環狀地凹陷。亦即，第一模具201與第二模具202往分別垂直於第一元件110與第二元件120推壓方向的方向而以分別可移位的狀態來推壓兩元件，換句話說，分別不限制第一元件110與第二元件120的各徑方向並以分別可移位的狀態往相同方向推壓兩元件。
在該第二工序中，作業員將第二元件120配置在第二模具202上後，將第一元件110配置在該第二元件120的軸部121上。在此情況下，第一元件110因第一弱壓入裕度Lw1使孔部111的內徑比第二元件120的軸部121的外徑還小，故被載置於第二元件120的軸部121上。
接著，作業員在作為第三工序，將第一元件110中的孔側弱壓入部112與第二元件120中軸側弱壓入部122相互地壓入。具體來說，作業員藉由操作加工機200將第一模具201以不通電狀態往第二模具202側移動（在圖4與圖5中分別往虛線箭號方向下降）。藉此，第一元件110如圖6所示，孔部111的孔側弱壓入部112嵌合至第二元件120的軸部121的軸側弱壓入部122。在此情況下，第一元件110與第二元件120因第一弱壓入裕度Lw1設定成在兩者間不產生毛邊的的厚度，所以在嵌合時兩者間不產生毛邊。
又，在該第三工序之中，因第一模具201與第二模具202分別將第一元件110與第二元件120以在徑方向可移位的狀態推壓，所以孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122嵌合時在兩者的中心軸位置偏移的情況下，第一元件110與第二元件120至少其中之一個係往徑向移位使兩者的中心軸位置一致。藉此，第一元件110與第二元件120以中心軸一致的狀態相互地嵌合。該第三工序相當於本發明的第一弱壓入工序，亦即，孔側弱壓入部112與軸側弱壓入部122分別相當於本發明的弱壓入部。
接著，作業員在作為第四工序，將第一元件110中的孔側弱壓入部112與第二元件120中的軸側強壓入部124相互地壓入。具體來說，作業員藉由操作加工機200以第一模具201與第二模具202之間通電的狀態將第一模具201往第二模具202側移動（在圖6中往虛線箭號方向下降）。藉此，第一元件110如圖7所示，孔部111的孔側弱壓入部112經由第二元件120的軸部121中的緩變部123嵌合至軸側強壓入部124，並由因孔側弱壓入部112與軸側強壓入部124通電所產生的電阻熱與因第一模具201下降所致的壓力作固相接合。
在此情況下，孔部111與軸部121的接合部SP以傾斜的狀態從軸側弱壓入部122朝軸側強壓入部124側形成，同時該接合部SP的前端部產生因孔側弱壓入部112與軸側強壓入部124固相接合所致的毛邊B。亦即，該毛邊B根據軸側弱壓入部122的形成長度Lwh會有產生與不產生的情況。
又，接合部SP，係軸側弱壓入部122與孔側弱壓入部112之一部分（在圖4與圖6中上側）以壓入接合及／或固相接合來接合的接合部分，軸側強壓入部124與孔側弱壓入部112之另一部分（在圖4與圖6中下側）的壓入部分則成為固相接合的接合部分。在此情況下，軸側弱壓入部122與孔側弱壓入部112之一部分的壓入部分依第一元件110與第二元件120的材質、形狀、壓入條件及通電條件，會有：僅以壓入作接合的情況、僅以固相接合作接合的情況、壓入接合與固相接合共同存在作接合的情況。是以，根據本發明之結合零件的製造方法，藉由適當調整軸側弱壓入部122的形成長度Lwh與軸側強壓入部124的形成長度Lsw，能調整發生之毛邊B的量與兩元件的接合強度。
由該第四工序，第一元件110與第二元件120被接合而形成結合零件100。該第四工序相當於本發明的第一強壓入工序，亦即，軸側強壓入部124相當於本發明的強壓入部。
此外，接合部SP並不是明確地顯現的部分，圖7僅表示示意方向。又，在本第1實施形態中，作業員是對加工機200各別依第三工序與第四工序指示作各工序的實行。然而，加工機200也可以是依一次的指示以連續地進行第三工序與第四工序的方式構成。
接著，作業員在作為第五工序，從加工機200內取出結合零件100。具體來說，作業員在加工機200進行至該第四工序後，將第一模具201從第二模具202分離（圖所示上昇），並確認回復到原來的位置，再從第二模具202上取出結合零件100。之後，作業員對接合零件100進行必要的加工從而完成接合零件100，關於對該結合零件100的後續加工因無直接關係於本發明故省略其說明。
從上述動作說明也可理解的是，根據上述第1實施形態，結合零件100的製造方法係：第一元件110的孔部111與第二元件120的軸部120經由第一弱壓入裕度Lw1並藉第一強壓入裕度Ls1的壓入作接合。在此情況下，第一弱壓入裕度Lw1相對於第一強壓入裕度Ls1為在該第一元件與該第二元件的兩元件間形成薄的重疊厚度（即壓入裕度）。藉此，根據本發明之結合零件100的製造方法，能一邊抑制具有孔部111的第一元件110與具有軸部121的第二元件120接合時毛邊B的產生，一邊將兩者無縫隙地密接並堅固地接合。
更進一步，本發明的實施內容不限定為上述實施形態，在不脫離本發明之目的下可作種種的變更。
例如，在上述實施形態中，第二元件120的軸部121係設置有作為本發明強壓入部的軸側強壓入部124而構成。然而，強壓入部也可以是形成在第一元件110與第二元件120其中之任一者。因此，強壓入部也可以是作為孔側強壓入部而形成在第一元件110的孔部111中的孔側弱壓入部112的內側（圖4中上側）。
[第2實施形態] 接著，針對本發明之結合零件的製造方法之第2實施形態，使用圖8至圖11作說明。在該第2實施形態中，主要針對與上述第1實施形態不同的部分作說明。
與上述結合零件100為相同構成的結合零件300主要以第一元件310與第二元件320構成。第一元件310在貫通孔狀的孔部311分別形成有孔側弱壓入部312、緩變部313以及孔側強壓入部314。又，第二元件320係在圓筒狀的軸部321分別形成有軸側弱壓入部322、緩變部323以及軸側強壓入部324。
孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322如圖9所示，係為在嵌合前端部分由預設之壓入裕度而成的第二弱壓入裕度Lw2所形成的部分，該嵌合前端部分係第一元件310中的孔部311與第二元件320的軸部321嵌合時最初相互地嵌合鄰貼的各前端部分。第二弱壓入裕度Lw2係孔側弱壓入部312與軸側強壓入部324嵌合時、以及軸側弱壓入部322與孔側強壓入部314嵌合時相互地重疊鄰貼部分的厚度，係形成比後述之第二強壓入裕度Ls2小（較薄）。
更具體來說，第二弱壓入裕度Lw2與上述第一弱壓入裕度Lw1同樣地被設定為如後的大小：將軸側強壓入部324壓入至孔側弱壓入部312內時、以及將軸側弱壓入部322壓入至孔側強壓入部314內時，毛邊的產生量至少比後述之將軸側強壓入部324壓入至孔側強壓入部314內時產生的毛邊量還少。該第二弱壓入裕度Lw2因各別依第一元件310與第二元件320的材質、形狀以及壓入條件作設定，所以能預先經實驗求出。又，構成孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322的各第二弱壓入裕度Lw2為相同值。
在本實施形態中，第二弱壓入裕度Lw2與上述第一弱壓入裕度Lw1同樣地被設定為如後的大小：將軸側強壓入部324壓入至孔側弱壓入部312內時、以及將軸側弱壓入部322壓入至孔側強壓入部314內時，因往各部之徑方向的壓縮變形使毛邊不發生。此外，根據發明人的實驗，第二弱壓入裕度Lw2較佳係在由鋼材而成的孔部311與軸部321的各徑以直徑為10mm～100mm的範圍下，直徑超過0mm且為0.1mm以下的範圍。
又，第二弱壓入裕度Lw2與上述第一弱壓入裕度Lw1同樣地，由孔部311與軸部321緊配之嵌合所形成。又，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322的各形成長度Lwh與上述軸側弱壓入部122的形成長度Lwh相同，是在與孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自的形成長度Lsh有關係下被設定。亦即，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自的形成長度Lwh係抑制因孔部311與軸部321嵌合所致之毛邊發生量的部分。另一方面，孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自的形成長度Lsh係制定孔部311與軸部321的接合力的部分。
是以，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自的形成長度Lwh係根據結合零件300所必要之孔部311與軸部321的接合力作設定。根據發明人的實驗，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自的形成長度Lwh較佳為孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自之形成長度Lsh的一半以下，更佳為孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自之形成長度Lsh的1/3以下。在本實施形態中，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自的形成長度Lwh形成為孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自之形成長度Lsh的1/3以下。
又，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自之形成長度Lwh的下限被設定為如後的長度：孔側弱壓入部312與軸側強壓入部314、孔側強壓入部314與軸側弱壓入部322係分別以圓筒面狀相互無縫地接觸鄰貼並在兩者間能圓滑地通電。根據發明人的實驗，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自的形成長度Lwh的下限較佳為孔部311與軸部321其接合部分之厚度ST的1/5以上，更佳為該接合部分的1/4以上。
孔側強壓入部314與軸側強壓入部324係在兩者之間由預設之壓入裕度而成的第二強壓入裕度Ls2所形成的部分，第二強壓入裕度Ls2係孔側強壓入部314與軸側強壓入部324嵌合時相互地重疊鄰貼部分的厚度，形成比該第二弱壓入裕度Lw2還大（較厚）。更具體來說，第二強壓入裕度Ls2以確保孔部311與軸部321作電阻熔接時電阻熔接最低限度所需之壓入裕度的方式作設定。
該第二強壓入裕度Ls2因各別依第一元件310與第二元件320的材質、形狀以及壓入條件作設定，所以能預先經實驗求出。根據發明人的實驗，第二強壓入裕度Ls2較佳係在由鋼材而成的孔部311與軸部321的各徑以直徑為10mm～100mm的範圍下，直徑為0.5mm±0.05mm的範圍。
又，第二強壓入裕度Ls2由孔部311與軸部321緊配之嵌合所形成。又，孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自的形成長度Lsh係根據結合零件300所必要之孔部311與軸部321的接合力作設定。又，構成孔側強壓入部314與軸側強壓入部324的各第二強壓入裕度Ls2為相同值。
如上述內容構成之第一元件310與第二元件320如圖8所示，與上述第1實施形態同樣地，經由第一工序與第二工序，第二元件320配置在第二模具202上，同時在該第二元件320上配置第一元件310。在此情況下，第一元件310在軸側弱壓入部322與孔側強壓入部314之間為了確保第二弱壓入裕度Lw2，相對於孔側弱壓入部312形成為不接觸大小的小徑。因此，第一元件310是以孔側弱壓入部312嵌入至相向於軸側弱壓入部322其外側之位置的狀態來配置。
然後，作業員在作為第三工序，將第一元件310中孔側弱壓入部312與第二元件320中的軸側強壓入部324相互地壓入，同時將第一元件310中的孔側強壓入部314與第二元件320中的軸側弱壓入部322相互地壓入。具體來說，作業員藉由操作加工機200將第一模具201以不通電狀態往第二模具202側移動（在圖9中往虛線箭號方向下降）。藉此，第一元件310如圖10所示，孔部311的孔側弱壓入部312嵌合至第二元件320之軸部321的軸側強壓入部324。又，與此同時第二元件320係軸部的軸側弱壓入部322嵌合至第一元件310之孔部311的孔側強壓入部314。在此情況下，第一元件310與第二元件320因第二弱壓入裕度Lw2設定成在兩者間不產生毛邊的厚度，所以在嵌合時兩者間不產生毛邊。
又，在該第三工序之中，因第一模具201與第二模具202分別將第一元件310與第二元件320以在徑方向可移位的狀態推壓，所以孔側弱壓入部312與軸側強壓入部324嵌合時、以及軸側弱壓入部322與孔側強壓入部314嵌合時在兩者的中心軸位置偏移的情況下，第一元件310與第二元件320至少其中之一個係往徑向移位使兩者的中心軸位置一致。藉此，第一元件310與第二元件320以中心軸一致的狀態相互地嵌合。該第三工序相當於本發明的第二弱壓入工序，亦即，孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322分別相當於本發明的弱壓入部，孔側強壓入部314與軸側強壓入部324分別相當於本發明的強壓入部。
接著，作業員在作為第四工序，將第一元件310中的孔側強壓入部314與第二元件320中的軸側強壓入部324相互地壓入。具體來說，作業員藉由操作加工機200以第一模具201與第二模具202之間通電的狀態將第一模具201往第二模具202側移動（在圖10中往虛線箭號方向下降）。藉此，第一元件310如圖11所示，孔部311的孔側強壓入部314藉由第二元件320其軸部321中的緩變部323嵌合至軸側強壓入部324，並藉由因孔側強壓入部314與軸側強壓入部324通電所產生的電阻熱與因第一模具201下降所致的壓力作固相接合。
在此情況下，孔部311與軸部321其接合部SP的兩端部產生因孔側強壓入部314與軸側強壓入部324固相接合所致的毛邊B。亦即，該毛邊B根據孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322的形成長度Lwh會有產生與不產生的情況。
又，接合部SP為接合及／或固相接合的接合部分，該接合及／或固相接合為孔側弱壓入部312與軸側強壓入部314的壓入部分、以及軸側弱壓入部322與孔側強壓入部314的壓入部分作分別壓入所致，孔側強壓入部314與軸側強壓入部324的壓入部分則成為固相接合的接合部分。在此情況下，孔側弱壓入部312與軸側強壓入部324的壓入部分、以及軸側弱壓入部322與孔側強壓入部314的壓入部分依第一元件310與第二元件320的材質、形狀、壓入條件及通電條件，會有：僅以壓入作接合的情況、僅以固相接合作接合的情況、壓入接合與固相接合共同存在作接合的情況。
是以，根據本發明之結合零件的製造方法，藉由適當調整孔側弱壓入部312與軸側弱壓入部322各自的形成長度Lwh、以及孔側強壓入部314與軸側強壓入部324各自的形成長度Lsw，能調整發生之毛邊B的量與兩元件的接合強度。
由該第四工序，第一元件310與第二元件320被接合而形成結合零件300。該第四工序相當於本發明的第二強壓入工序，亦即，孔側強壓入部314與軸側強壓入部324分別相當於本發明的強壓入部。
此外，接合部SP並不是明確地顯現的部分，圖11僅表示示意性的趨勢方向圖。又，在本第2實施形態中，作業員是對加工機200各別依第三工序與第四工序指示作各工序的實行。然而，加工機200也可以是由一次的指示以連續地進行第三工序與第四工序的方式構成。之後，作業員在作為第五工序，從加工機200內取出結合零件300。
從上述動作說明也可理解的是，根據上述第2實施形態，結合零件的製造方法係：第一元件310的孔部311與第二元件320的軸部321係經由第二弱壓入裕度Lw2並藉由第二強壓入裕度Ls2的壓入作接合。在此情況下，第二弱壓入裕度Lw2相對於第二強壓入裕度Ls2為在該第一元件與該第二元件的兩元件間形成薄的重疊厚度（即壓入裕度）。藉此，根據本發明之結合零件的製造方法，能一邊抑制具有孔部311的第一元件310與具有軸部321的第二元件320接合時毛邊的產生，一邊將兩者無縫隙地密接並堅固地接合。
更進一步，本發明的實施內容不限定為上述實施形態，在不脫離本發明之目的下可作種種的變更。此外，在下述變化例的說明中，所參照的圖式內針對與上述各實施形態中構成要素相同的部分係賦予相同的符號，並適當地省略其說明。
例如，在上述各實施形態中，第一元件110、310各自的孔部111、311中的被各軸部121、321所插入側之各前端部（開口部）的角部係形成為直角，以及第二元件120、320各自的軸部121、321中插入至各孔部111、311側各前端部的角部係形成為直角。然而，各孔部111、311各自之前端部（開口部）的角部、以及各軸部121、321各自之前端部的角部至少其中之一個可設置由傾斜面或曲面而成的導引部400。例如，導引部400如圖12所示，可為傾斜面狀地設置在軸部121中的最初嵌合側之前端部的角部。在此情況下，導引部400從軸部121的前端部朝軸線方向內側（圖12從上往下的方向），以軸部121的外徑擴大的方式來形成。
又，導引部400例如圖13所示，可為曲面狀地設置在孔部111中最初嵌合側之前端部的角部。在此情況下，導引部400從孔部111的前端部（開口部）朝軸線方向內側（圖13從下往上的方向），且以孔部111的內徑縮小的方式形成。在該些情況下，更進一步，導引部400若將軸方向的長度形成為比孔部111、311與軸部121、321其徑方向的長度還長，會更具有效果。藉由該些特徵，第二元件120、320的軸部121、321被圓滑地導引至第一元件110、310的孔部111、311內，使嵌合變得容易並能更有效地抑制毛邊的產生。
該特徵換句話說，代表著能放大第一弱壓入裕度Lw1與第二弱壓入裕度Lw2。根據發明人的實驗，藉由在孔部111其前端部（開口部）的角部設置導引部400，第一弱壓入裕度Lw1與第二弱壓入裕度Lw2在由鋼材而成的孔部111與軸部121的各徑以直徑為10mm～100mm的範圍下，即使直徑是超過0mm且為0.2mm以下的範圍，也能確認不會產生毛邊。
又，在上述各實施形態中，第一元件310與第二元件120、320設置有緩變部123、313、323。然而，第一元件310與第二元件120、320也可以構成為省略緩變部123、313、323。在此情況下，第一元件310與第二元件120、320係孔側弱壓入部312與孔側強壓入部314、軸側弱壓入部122、322與軸側強壓入部124、324分別為內徑或外徑階梯狀地直接變化的形狀。
又，在上述各實施形態中，第一元件110、310與第二元件120、320相互為以相同材料構成。然而，第一元件110、310與第二元件120、320也可以是相互為以不同材料構成。在此情況下，第一元件110、310與第二元件120、320係於第一弱壓入工序與第二弱壓入工序中，將容易變形的形狀側元件（例如厚度相對較薄的形狀）相對於不易變形的形狀側元件（例如厚度相對較厚的形狀）以低硬度的材料構成，藉此能更有效地抑制第一弱壓入工序與第二弱壓入工序中毛邊B的發生。
又，在上述各實施形態中，第一模具201與第二模具202將第一元件110、310與第二元件120、320分別相對於垂直嵌合方向的方向，係以可移位的狀態推壓或支撐。然而，第一模具201與第二模具202也可為將第一元件110、310與第二元件120、320分別相對於垂直嵌合方向的方向，以限制移位的狀態推壓或支撐，亦即，也可為以保持第一元件110、310與第二元件120、320的狀態推壓或支撐。
又，在上述各實施形態中，加工機200以第一模具201相對於第二模具202靠近或遠離的方式構成。然而，加工機200也可為以第二模具202相對於第一模具201靠近或遠離的方式構成。又，加工機200也可以是構成為將第一模具201與第二模具202的上下顛倒。亦即，結合零件的製造方法可以是相對於第二元件120、320將第一元件110、310移位的方式，也可以是相對於第一元件110、310將第二元件120、320移位，兩者的位移是相對的。
100‧‧‧結合零件
110‧‧‧第一元件
111‧‧‧孔部
112‧‧‧孔側弱壓入部
120‧‧‧第二元件
121‧‧‧軸部
122‧‧‧軸側弱壓入部
123‧‧‧緩變部
124‧‧‧軸側強壓入部
200‧‧‧加工機
201‧‧‧第一模具
202‧‧‧第二模具
202a‧‧‧閃避部
300‧‧‧結合零件
310‧‧‧第一元件
311‧‧‧孔部
312‧‧‧孔側弱壓入部
313‧‧‧緩變部
314‧‧‧孔側強壓入部
320‧‧‧第二元件
321‧‧‧軸部
322‧‧‧軸側弱壓入部
323‧‧‧緩變部
324‧‧‧軸側強壓入部
400‧‧‧導引部
B‧‧‧毛邊
Ls1‧‧‧第一強壓入裕度
Ls2‧‧‧第二強壓入裕度
Lsh‧‧‧強壓入部形成長度
Lw1‧‧‧第一弱壓入裕度
Lw2‧‧‧第二弱壓入裕度
Lwh‧‧‧弱壓入部形成長度
SP‧‧‧接合部
ST‧‧‧接合厚度
圖1為示意性地表示由本發明結合零件的製造方法所成形之結合零件其示意構成的剖面圖。 圖2為表示本發明第1實施形態結合零件的製造方法其加工工序的流程圖。 圖3（A）、圖3（B）分別示意性地表示在本發明第1實施形態所使用的第一元件與第二元件，圖3（A）為第一元件的前視剖面圖，圖3（B）為第二元件的前視剖面圖。 圖4為示意性地表示在本發明第1實施形態結合零件的製造方法中的一個工序下，將第一元件配置在第二元件上之狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖5為分別示意性地表示第一元件與第二元件配置在使用本發明第1實施形態結合零件的製造方法的加工機與該加工機上之狀態的剖面圖。 圖6為示意性地表示在本發明第1實施形態結合零件的製造方法中的一個工序下第一弱壓入工序隨後的狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖7為示意性地表示在本發明第1實施形態結合零件的製造方法中的一個工序下第一強壓入工序隨後的狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖8為表示本發明第2實施形態結合零件的製造方法其加工工序的流程圖。 圖9為示意性地表示在本發明第2實施形態結合零件的製造方法中的一個工序下，將第一元件配置在第二元件上之狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖10為示意性地表示在本發明第2實施形態結合零件的製造方法中的一個工序下第二弱壓入工序隨後的狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖11為示意性地表示在本發明第2實施形態結合零件的製造方法中的一個工序下第二強壓入工序隨後的狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖12為示意性地表示在本發明變化例結合零件的製造方法中的一個工序下，將第一元件配置在第二元件上之狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。 圖13為示意性地表示本發明另一變化例結合零件的製造方法中的一個工序下，將第一元件配置在第二元件上之狀態其主要部分之構成的要部剖面圖。

Claims (6)

  1. 一種結合零件的製造方法，將具有第二元件的軸部嵌合至具有第一元件的孔部，使該第一元件與該第二元件結合，其中， 該第一元件與該第二元件分別具有弱壓入部，該弱壓入部係在該孔部與該軸部最初相互地嵌合鄰貼的各前端部分具有第一弱壓入裕度， 該第一元件或該第二元件還具有強壓入部，其係在該弱壓入部的內側比該弱壓入部突出並具有比該第一弱壓入裕度厚的第一強壓入裕度， 該結合零件的製造方法包含： 第一弱壓入工序，將該第一元件與該第二元件中各該弱壓入部彼此相互地壓入；以及 第一強壓入工序，在產生因該第一元件與該第二元件之間通電所致之電阻熱的狀態下，將該第一元件與該第二元件中各該弱壓入部其中之一個與該強壓入部相互地壓入。
  2. 一種結合零件的製造方法，將具有第二元件的軸部嵌合至具有第一元件的孔部，使該第一元件與該第二元件結合，其中， 該第一元件與該第二元件係： 在該孔部與該軸部最初相互地嵌合鄰貼側的各前端部分，各該前端部分彼此不相互地接觸，且該第一元件與該第二元件分別具有弱壓入部，該弱壓入部係相對於在各該前端部分的內側分別突出形成的強壓入部具有第二弱壓入裕度，同時各該強壓入部以比該第二弱壓入裕度厚的第二強壓入裕度來構成， 該結合零件的製造方法包含： 第二弱壓入工序，將該第一元件與該第二元件中各該弱壓入部與各該強壓入部相互地壓入；以及 第二強壓入工序，在產生因該第一元件與該第二元件之間通電所致之電阻熱的狀態下，將該第一元件與該第二元件中各該強壓入部彼此相互地壓入。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之結合零件的製造方法，其中該第一弱壓入裕度與該第二弱壓入裕度係在相互地嵌合鄰貼的該第一元件與該第二元件之間形成為不產生毛邊的重疊厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之結合零件的製造方法，其中在該孔部與該軸部最初相互地嵌合鄰貼側之各前端部分至少其中之一個的角部，形成有由傾斜面或曲面而成的導引部。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之結合零件的製造方法，其中該弱壓入部係具有相對於該強壓入部形狀緩緩地變化的緩變部。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之結合零件的製造方法，其中該第一弱壓入工序與該第二弱壓入工序係將該第一元件與該第二元件至少其中之一個在相對於該嵌合方向的垂直方向上以可移位的狀態支撐。
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