WO2019138669A1

WO2019138669A1 - 接合体及びその接合体の製造方法

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Publication number: WO2019138669A1
Application number: PCT/JP2018/041102
Authority: WO
Inventors: 康裕前田; 渡辺　憲一; 高行木村; 徹橋村
Original assignee: 株式会社神戸製鋼所
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2019-07-18

Abstract

接合体（１）は、管状の第１部材（１０）と、板状の壁部（２１）と、第１部材（１０）が挿通される挿通孔（１２２ａ）が設けられた筒状のフランジ部（１２２）とを有する第２部材（２０）とを備える。第１部材（１０）と第２部材（２０）とは、第２部材（２０）のフランジ部（１２２）の挿通孔（１２２ａ）に対して第１部材（１０）が挿入された状態で、第１部材（１０）が拡管されて接合されている。第２部材（２０）の材料は、第１部材（１０）の材料のスプリングバック量よりも大きい。

Description

接合体及びその接合体の製造方法

　本発明は、接合体及びその接合体の製造方法に関する。

　自動車の軽量化や安全性向上のために、ハイテンション鋼と呼ばれる低比重かつ高強度の金属が使用されている。ハイテンション鋼は軽量化や安全性向上に有効であるが、アルミなどの低比重材料と比較すると重い。また、ハイテンション鋼を使用すると、高強度ゆえに、成形性の低下、成形荷重の上昇、および寸法精度の低下などの問題が生じる。これらの問題を解決するために、近年、鋼よりも低比重のアルミを用いた押し出し成形品、鋳造品、およびプレス成形品を、鋼製部品と合わせて活用するマルチマテリアル化が行われている。

　マルチマテリアル化で問題となるのは鋼製部品とアルミ製部品のような異種金属の接合である。一般に、このように性質の異なる異種金属を接合することは困難であるが、例えば、特許文献１及び特許文献２では、弾性体を利用することによりマルチマテリアル化における異種金属の接合を可能にする部材の接合方法が開示されている。詳細には、特許文献１及び特許文献２の部材の接合方法では、壁面体（板部材）の孔部に管体を挿通し、管体（管部材）の内側に弾性体（ウレタンゴム部材）を挿入し、弾性体を加圧することで変形させ、それによって管体を拡管し、壁面体と管体とをかしめ接合している。

特開昭５１－１３３１７０号公報特開平９－１９２７６０号公報

　特許文献１及び特許文献２の接合方法では、接合する部材の材料に関する詳細な検討がなされておらず、材料を検討することにより接合強度を改善できる余地がある。

　本発明は、第１部材と第２部材とを備える接合体及び接合体の製造方法において、第１部材と第２部材との間の接合強度を向上することを課題とする。

　本発明の接合体は、管状の第１部材と、板状の壁部と、前記第１部材が挿通される挿通孔が設けられた筒状のフランジ部とを有する第２部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材とは、前記第２部材の前記フランジ部の前記挿通孔に対して前記第１部材が挿入された状態で、前記第１部材が拡管されて接合されており、前記第２部材の材料は、前記第１部材の材料のスプリングバック量よりも大きい。

　この構成によれば、第１部材の外側に配置された筒状のフランジ部のスプリングバック量が第１部材のスプリングバック量よりも大きいため、フランジ部が第１部材を締め付けるため接合強度を向上できる。ここで、スプリングバック量とは、材料が変形した場合の復元量を意味し、その変形は弾性変形と塑性変形とを問わない。

　前記壁部は、前記フランジ部が突出する第１面と、前記第１面と対向する第２面とを備え、前記フランジ部の内周面は、少なくとも前記壁部の前記第２面と接続する部分が、前記第２面に向け広がり、かつ凸状の曲面部を備え、前記フランジ部の曲面部が前記第１部材の外周面に当接してもよい。

　この構成によれば、フランジ部の内周面は、線接触（フランジ部が突出する方向の断面では点接触）の態様で第１部材の外周面に当接するのではなく、凸状の曲面部が面接触（フランジ部が突出する方向の断面では線接触）の態様で第１部材の外周面に当接する。そのため、第１部材と第２部材との間の接触面積は増加する。この接触面積の増加により、接合体に荷重が付加した際の第１部材と第２部材との間の接触圧力を低減でき、接合体の耐久性を向上できる。

　例えば、前記フランジ部の前記内周面は、前記フランジ部の先端側において、前記第１部材の前記外周面に当接する当接部と、前記曲面部と前記当接部との間において、前記第１部材の前記外周面に対して離隔している離隔部とを備えてもよい。

　また、前記曲面部は前記フランジ部の先端側まで広がっていてもよい。この構成により、曲面部の面積を増やすことができ、第１部材と第２部材との間の接触面積がさらに増加することで、接合体の耐久性をさらに向上できる。

　前記第１部材の材料の引張強さは、前記第２部材の材料の引張強さより小さくてもよい。

　この構成によれば、機械工学的な材料特性によって、第１部材と第２部材の材料を規定できる。特に、引張強さは、材料のスプリングバック量に大きく影響する因子であるため、スプリングバック量の観点から材料の選定を行う上で有意である。

　前記第１部材の材料のヤング率は、前記第２部材の材料のヤング率より大きくてもよい。

　この構成によれば、機械工学的な材料特性によって、第１部材と第２部材の材料を規定できる。特に、ヤング率は、材料のスプリングバック量に大きく影響する因子であるため、スプリングバック量の観点から材料の選定を行う上で有意である。

　本発明の接合体の製造方法は、管状の第１部材、及び板状の壁部と、前記第１部材が挿通される挿通孔が設けられた筒状のフランジ部とを有し、前記第１部材の材料のスプリングバック量よりも大きなスプリングバック量の材料からなる第２部材を準備し、前記第２部材の前記フランジ部の前記挿通孔に前記第１部材を挿入し、前記第１部材を前記第２部材に向けて径方向に拡管し、それによって前記第１部材と前記第２部材とをかしめ接合することを含む。

　この製造方法によれば、第１部材の外側に配置された筒状のフランジ部のスプリングバック量が第１部材のスプリングバック量よりも大きくなり、フランジ部が第１部材を締め付けるため接合強度を向上できる。また、拡管による接合は、溶接による接合と比べて熱ひずみを与えることがないため、高い寸法精度を確保できる。

　本発明によれば、第１部材と第２部材とを備える接合体及び接合体の製造方法において、第１部材と第２部材の材料をスプリングバック量で規定することで接合強度を向上できる。

本発明の第１実施形態に係る接合体の斜視図。第１実施形態に係る接合体の縦断面図。第１実施形態における第１部材と第２部材との接合前の縦断面図。図２の第１部材と第２部材との接合中の縦断面図。図２の第１部材と第２部材との接合後の縦断面図。第１実施形態におけるスプリングバック量を示す応力ひずみ曲線。第１実施形態の変形例の図６と同様の応力ひずみ曲線。フランジ部の第１の代案の部分断面図。フランジ部の第２の代案の部分断面図。フランジ部の第３の代案の部分断面図。フランジ部の第４の代案の部分断面図。フランジ部の第５の代案の部分断面図。本発明の第２実施形態に係る接合体の斜視図。第２実施形態に係る接合体の縦断面図。第２実施形態における第１部材と第２部材との接合前の縦断面図。図９の第１部材と第２部材との接合中の縦断面図。図９の第１部材と第２部材との接合後の縦断面図。第２実施形態の変形例の図１４と同様の縦断面図。

　以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
　図１を参照すると、本実施形態の接合体１は、管状の第１部材１０と、板状の第２部材２０とを備える。接合体１は、第１部材１０と第２部材２０とが接合されて構成されている。

　本実施形態の第１部材１０は、略円管状の部材であり、軟鋼からなる。図２を併せて参照すると、第１部材１０は、円管状の本体１１と、本体１１の周方向に渡って延在し、径方向外側に向かって膨出している膨出部１２Ａ，１２Ｂを備える。膨出部１２Ａ，１２Ｂは、第２部材２０に対して、本体１１の軸方向の両側（図２において上側及び下側）に配置されている。

　図１を参照すると、第２部材２０は、略円環状の部材であり、ハイテンション鋼からなる。図２を併せて参照すると、第２部材２０は、板状の下壁（壁部）２１と、下壁２１の中央部に形成され、一方側（図２において上側）に延びる筒状のフランジ部１２２とを備える。フランジ部１２２は、バーリング加工によって下壁２１と一体に形成されており、周方向に連続している。下壁２１は、フランジ部２１が突出する上面（第１面）２１ａと、上面２１と対向する下面（第２面）２１ｂとを備える。

　フランジ部１２２は、第１部材１０が挿通される、両端開口の挿通孔１２２ａを備える。フランジ部１２２の挿通孔１２２ａは、第１部材１０の外形に対応する形状を有している。具体的には、フランジ部１２２の挿通孔１２２ａは、フランジ部１２２の軸方向に直交する断面において、第１部材１０の外形と相似形である。

　フランジ部１２２の内周面は、基端側、すなわち最も下壁２１の下面２１ａ側に曲面部１２ｂを備え、先端側に第１部材１０の外周面から離間している先端部１２２ｄ（当接部）を備える。

　曲面部１２２ｂは、フランジ部１２２の内周面の下壁２１の下面２１と接続する部分を、下面２１に向けて広がる凸状とすることで形成されている。

　先端部１２２ｄは、フランジ部１２２の軸方向の一方側かつ径方向外側に延びている。すなわち、先端部１２２ｄにおいて、フランジ部１２２の内周面は拡径している。先端部１２２ｄは、例えば、フランジ部１２２の一方側の端部の内周面をＣ面状に面取することで形成される。

　フランジ部１２２の内周面は、曲面部１２２ｂと先端部１２２ｄとの間に、中間部１２２ｃ（離隔部）を備える。

　接合体１は、第１部材１０が第２部材２０の挿通孔１２２ａに挿入された状態で、第１部材１０が拡管されており、これによって第１部材１０と第２部材２０とは、かしめ接合されている。この状態では、第２部材２０のフランジ部１２２は、第１部材１０の膨出部１２Ａ，１２Ｂの間に嵌合しており、軸方向に抜け止めされている。

　以下、図３から図５を参照して、本実施形態に係る接合体１の製造方法を説明する。

　図３に示すように、本実施形態に係る接合体１の製造方法では、まず、第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａに第１部材１０を挿入する。この状態では、第１部材１０と第２部材２０とは拡管変形されておらず、第１部材１０は、第２部材２０に対して第１部材１０の軸方向に相対的に直動可能である。具体的には、第１部材１０は、第１部材１０の軸方向の全長に渡って、第１部材１０の軸方向に直交する断面形状が概ね一定であり、第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａは、第１部材１０の外形よりも僅かに大きい。

　この状態で、第１部材１０内にゴム部材３０を挿入する。ここで、挿入の順番は、特に限定されない。すなわち、第１部材１０内にゴム部材３０を挿入し、その状態で第１部材１０を第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａに挿入してもよい。ゴム部材３０は、円柱状であり、第１部材１０内に挿入可能な大きさである。ゴム部材３０の外形は、第１部材１０の軸方向に垂直な断面において、第１部材１０の内形と相似形であり、可能な限り大きいものであることが好ましい。ゴム部材３０は、長手方向の両端において、第１部材１０の軸方向に対して直交する平坦面を有する。ゴム部材３０の材料は、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＣＮＲゴム（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）、又はシリコンゴムのいずれかであることが好ましい。また、ゴム部材３０の硬度はショアＡで３０以上であることが好ましい。

　次に、ゴム部材３０の両端に押子４０を配置する。個々の押子４０は、ゴム部材３０を押圧する押圧部４１を備える。押圧部４１は、円柱状であり、押圧部４１の端面は、平坦な押圧面である。押子４０は、図示しないプレス装置等に取り付けられており、このプレス装置によって駆動されることで、図４に示すように、ゴム部材３０を第１部材１０の軸方向に圧縮する（図４中の矢印Ａ参照）。この圧縮に伴い、ゴム部材３０は、第１部材１０の径方向外側に膨張する（図４中の矢印Ｂ参照）。このゴム部材３０の膨張によって、第１部材１０が拡管されると共に、第２部材２０の筒状のフランジ部１２２も拡管されて、第１部材１０と第２部材２０とがかしめ接合される。このとき、第２部材２０に対して第１部材１０の軸方向の両側に膨出部１２Ａ，１２Ｂが形成される。

　第１部材１０と第２部材２０とのかしめ接合後、図５に示すように、図示しないプレス装置を駆動して、押子４０によるゴム部材３０の圧縮を解除する。押子４０による圧縮力が除去されたゴム部材３０は、ゴム部材３０自体の弾性により元の形状に復元するため、第１部材１０から容易に取り除かれる。このとき、ゴム部材３０による拡管力が除去された第１部材１０及び第２部材２０には、スプリングバック現象が起こる。すなわち、第１部材１０及び第２部材２０は、径方向内側に向かって僅かに縮管する（図５中の矢印Ｃ参照）。

　スプリングバック量の観点から第１部材１０と第２部材２０とを比較すると、外側に配置された第２部材２０の材料（ハイテンション鋼）の方が内側に配置された第１部材１０の材料（軟鋼）よりもスプリングバック量が大きい。従って、外側の第２部材２０の方が内側の第１部材１０よりも大きく縮管し、第２部材２０が第１部材１０を強く締め付けることで、かしめ接合の接合強度が一層向上する。ここで、スプリングバック量とは、材料が変形した場合の復元量を意味し、その変形は塑性変形と弾性変形とを問わない。

　図６は、スプリングバック量Ｓ１，Ｓ２を示す応力ひずみ線図である。横軸は拡管量（ひずみ）を示し、縦軸は応力を示す。スプリングバック量Ｓ１は第１部材１０のスプリングバック量を示し、スプリングバック量Ｓ２は第２部材２０のフランジ部１２２のスプリングバック量を示している。第１部材１０（軟鋼）および第２部材２０（ハイテンション鋼）は同種の鋼鉄系の材料であり、グラフ中の左側直線部の傾きで表されるように、第１部材１０のヤング率Ｅ１および第２部材２０のヤング率Ｅ２は概ね同じである。また、第１部材１０の引張強さＴｓ１は、第２部材２０の引張強さＴｓ２よりも小さい。特に、本実施形態におけるスプリングバック量Ｓ１とスプリングバック量Ｓ２との差は、引張強さＴＳ１，Ｔｓ２の差によって主に生じている。一般に、引張強さが大きい程、スプリングバック量が大きくなる。なお、第２部材２０の応力ひずみ曲線が原点を始点としていないのは、第１部材１０と第２部材２０との間に存在するクリアランスによる。すなわち、内側の第１部材１０がこのクリアランスの分だけ拡管されてから、第２部材２０が拡管され始めることを意味している。また、スプリングバックは図中の破線によって応力がゼロとなる位置まで模式的に示されているが、実際には第１部材１０と第２部材２０との間に生じる応力が平衡状態に達して縮管が完了する。これらを考慮した上で、第１部材１０のスプリングバック量Ｓ１は、第２部材２０のスプリングバック量Ｓ２よりも小さい。したがって、外側の第２部材２０のフランジ部１２２の方が内側の第１部材１０よりも大きく縮管し、第２部材２０のフランジ部１２２が第１部材１０を強く締め付けるため、かしめ接合の接合強度が一層向上している。

　本実施形態によれば、第１部材１０の外側に配置された第２部材２０の筒状のフランジ部１２２のスプリングバック量が第１部材１０のスプリングバック量よりも大きいので、フランジ部１２２が第１部材１０を締め付けるため接合強度を向上できる。

　フランジ部１２２の内周面は、曲面部１２２ｂで第１部材２０の外周面に当接している。また、フランジ部１２２の内周面は、先端部１２２ｄの下端と中間部１２２ｃの上端とによって形成される角部１２２ｅで第１部材２０の外周面に当接している。曲面部１２２ｂと先端部１２２ｄとの間の中間部１２２ｃは、第１部材２０の外周面に対して離隔している。

　曲面部１２２ｂでは、フランジ部１２２の内周面は、線接触（フランジ部が突出する方向の断面では点接触）の態様ではなく、面接触（フランジ部が突出する方向の断面では線接触）の態様で第１部材１０の外周面に当接する。そのため、第１部材１０と第２部材２０との間の接触面積は増加する。この接触面積の増加により、接合体に荷重が付加した際の第１部材と第２部材との間の接触圧力を低減でき、接合体の耐久性を向上できる。

　本実施形態では、曲面部１２２ｂに加え、角部１２２ｅも第１部材１０の外周面に当接している。しかし、この部分の当接の第１部材１０と第２部材の接合強度への寄与は小さい。また、本実施形態では、下壁２１の厚さ方向の寸法よりもフランジ部１２２の下壁２１の上面２１ａからの突出量ｈを大きく設定しているが、この突出量ｈの第１部材１０と第２部材の接合強度への寄与は小さい。

　本実施形態によれば、機械工学的な材料特性によって、第１部材１０と第２部材２０の材料を規定できる。特に、引張強さは、材料のスプリングバック量に大きく影響する因子であるため、スプリングバック量の観点から材料の選定を行う上で有意である。

　また、本実施形態の変形例として、第１部材１０の材料をハイテンション鋼とし、第２部材２０の材料をアルミ合金としてもよい。

　図７は、スプリングバック量Ｓ１，Ｓ２を示す応力ひずみ線図である。横軸は拡管量（ひずみ）を示し、縦軸は応力を示す。スプリングバック量Ｓ１は第１部材１０のスプリングバック量を示し、スプリングバック量Ｓ２は第２部材２０のフランジ部１２２のスプリングバック量を示している。グラフ中の左側直線部の傾きで表されるように、第１部材１０（ハイテンション鋼）のヤング率Ｅ１は、第２部材２０（アルミ合金）のヤング率Ｅ２よりも大きい。また、第１部材１０の引張強さＴｓ１は、第２部材２０の引張強さＴｓ２よりも小さい。特に、本実施形態におけるスプリングバック量Ｓ１とスプリングバック量Ｓ２との差は、これらのヤング率の差および引張強さの差によって主に生じている。一般に、ヤング率が小さい程、スプリングバック量が大きくなる。また、前述したように、一般に、引張強さが大きい程、スプリングバック量が大きくなる。また、スプリングバックは図中の破線によって応力がゼロとなる位置まで模式的に示されているが、実際には第１部材１０と第２部材２０との間に生じる応力が平衡状態に達して縮管が完了する。これらを考慮した上で、第１部材１０のスプリングバック量Ｓ１は、第２部材２０のスプリングバック量Ｓ２よりも小さい。したがって、外側の第２部材２０の方が内側の第１部材１０よりも大きく縮管し、第２部材２０が第１部材１０を強く締め付けるため、かしめ接合の接合強度が一層向上している。

　本変形例によれば、具体的に機械工学的な材料特性である引張強さおよびヤング率によって、第１部材１０および第２部材２０の材料を規定できる。特に、引張強さおよびヤング率はスプリングバック量に大きく影響する因子であるため、スプリングバック量の観点から材料の選定を行う上で有意である。

　図８から図１２は、フランジ部の形状の種々の代案を示す。

　図８に示す代案では、フランジ部２２２の内周面が備える曲面部２２２ｂは下壁２１の下面２２２から先端部２２２まで広がっている。言い換えれば、この代案では、フランジ部２２２の内周面の中間部２２２ａも曲面部２２２ｂを構成している。この構成により、この構成により、曲面部２２２ｂの面積を増やすことができ、第１部材１０と第２部材２０との間の接触面積がさらに増加することで、接合体の耐久性をさらに向上できる。

　図９に示すように、本実施形態のフランジ部１２２からテーパ状の先端部１２２ｄをなくしてもよい。また、図１０に示すように、図８の代案のフランジ部１２２からテーパ状の先端部２２２ｄをなくしてもよい。

　図１１の代案では、また、フランジ部２２の内周面は、下壁２１と連なる基部２２ｂと、中間部２２ｃと、中間部２２ｃに連なる、先端部２２ｄとを備える。

　基部２２ｂは、下壁２１の下面２１ｂ側から図において上方に向かって縮径している。基部２２ｂは、フランジ部２２の内周面Ｃ面状を面取することで形成される。フランジ部２２の先端部２２ｄは、フランジ部２２の先端に向かって拡径している。先端部２２ｄは、フランジ部２２の内周面をＣ面状に面取することで形成される。中間部２２ｃは第１部材２０の外周面に対して離隔している。

　フランジ部２２の内周面は、基部２２ｂと中間部２２ｃとの間に形成される角部２２ｅで第１部材１０の外周面と当接している。また、フランジ部２２の内周面は、中間部２２ｃと先端部２２ｄとの間に形成される角部２２ｆで第１部材１０の外周面と当接している。角部２２ｅ，２２ｆの角度θｄ，θｐはいずれも鈍角であり、それによって、これらの角度θｄ，θｐが直角である場合、つまり基部２２ｂと先端部２２ｄをテーパ状としない場合と比較して、第１部材１０の外周面とフランジ部２２の内周面との接触圧力を低減できる。

　図１２の代案は、中間部２２ｃが第１部材２０の外周面に当接している点で図１１の代案と相違する。中間部２２ｃの軸方向の寸法ｌが壁部２１の厚さ方向の寸法ｄよりも大きい。このため、第２部材２０が壁部２１の内周面によって第１部材１０の外周面と当接する場合と比較して、第１部材１０と第２部材２０との間の接触面積は増加する。接合体１に荷重が付加した際の第１部材１０と第２部材２０との間の接触圧力を低減でき、接合体の耐久性を向上できる。

（第２実施形態）
　以下に説明する第２実施形態では、第１実施形態と同一ないし同様の要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。さらに、第２実施形態では、特に言及する点を除いて、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

　図１３を参照すると、本実施形態の第２部材２０は、中空部材であり、第１部材１０と第２部材２０とは２箇所でかしめ接合されている。

　図１３及び図１４を参照すると本実施形態の第１部材１０は、円管状の本体１１と、本体１１の周方向に渡って延在し、径方向外側に向かって膨出している膨出部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを備える。

　第２部材２０は、矩形板状の下壁２１と、下壁２１の中央部に形成され、一方側（図１４において下側）に延びる筒状のフランジ部１２２とを備える。また、本実施形態の第２部材２０は、下壁２１に対向して配置された矩形板状の上壁（壁部）２３と、上壁２３の中央部に形成され、他方側（図１４において上側）に延びる筒状のフランジ部１２４とを備える。第２部材２０は、下壁２１の端部と上壁２３の端部とを機械的に接続する一対の側壁２５Ａ，２５Ｂを備える。上壁２３のフランジ部１２４は、下壁２１のフランジ部１２２と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。本実施形態の第２部材２０のフランジ部１２２及びフランジ部１２４は、第２部材２０の外側に向くように形成されている。

　本実施形態では、第１部材１０が第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａ及びフランジ部１２４の挿通孔１２４ａに挿入された状態で、第１部材１０が拡管されており、これによって第１部材１０と第２部材２０とは、かしめ接合されている。第２部材２０の下壁２１のフランジ部１２２が、第１部材１０の膨出部１２Ａ，１２Ｂの間に嵌合し、上壁２３のフランジ部１２４が第１部材１０の膨出部１２Ｃ，１２Ｄの間に嵌合することで、第１部材１０は、軸方向に抜け止めされている。

　以下、図１５から図１７を参照して、本実施形態に係る接合体１の製造方法を説明する。

　図１５に示すように、本実施形態に係る接合体１の製造方法では、まず、第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａ及びフランジ部１２４の挿通孔１２４ａに第１部材１０を挿入する。この状態では、第１部材１０と第２部材２０とは拡管変形されておらず、第１部材１０は、第２部材２０に対して第１部材１０の軸方向に相対的に直動可能である。具体的には、第１部材１０は、第１部材１０の軸方向の全長に渡って、第１部材１０の軸方向に直交する断面形状が概ね一定であり、第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａ及びフランジ部１２４の挿通孔１２４ａは、第１部材１０の外形よりも僅かに大きい。次に、第１部材１０内にゴム部材３０を挿入する。ここで、挿入の順番は、特に限定されない。すなわち、第１部材１０内にゴム部材３０を挿入し、その状態で第１部材１０を第２部材２０のフランジ部１２２の挿通孔１２２ａ及びフランジ部１２４の挿通孔１２４ａに挿入してもよい。ここで、本実施形態では、ゴム部材３０は、２つに分割されており、ゴム部材３０の間に円柱のプレート３１が配置されている。

　次に、ゴム部材３０を挟んで両側に押子４０を配置する。押子４０は、図示しないプレス装置等に取り付けられており、このプレス装置によって駆動されることで、図１６に示すように、ゴム部材３０を第１部材１０の軸方向に圧縮する（図１６中の矢印Ａ参照）。この圧縮に伴い、ゴム部材３０は、第１部材１０の径方向外側に膨張する（図１６中の矢印Ｂ参照）。このゴム部材３０の膨張によって、第１部材１０が拡管されると共に、第２部材２０の筒状のフランジ部１２２及びフランジ部１２４も拡管されて、第１部材１０と第２部材２０とがかしめ接合される。このとき、第２部材２０の下壁２１に対して第１部材１０の軸方向の両側に膨出部１２Ａ，１２Ｂが形成され、第２部材２０の上壁２３に対して第１部材１０の軸方向の両側に膨出部１２Ｃ，１２Ｄが形成される。

　第１部材１０と第２部材２０とのかしめ接合後、図１７に示すように、図示しないプレス装置を駆動して、押子４０によるゴム部材３０の圧縮を解除する。押子４０による圧縮力が除去されたゴム部材３０は、ゴム部材３０自体の弾性により元の形状に復元するため、第１部材１０から容易に取り除かれる。このとき、ゴム部材３０による拡管力が除去された第１部材１０及び第２部材２０には、スプリングバック現象が起こる。すなわち、第１部材１０及び第２部材２０は、径方向内側に向かって僅かに縮管する（図１７中の矢印Ｃ参照）。

　以下、図１８を参照して第２実施形態の変形例について説明する。

　図１８に示す変形例では、第２部材２０のフランジ部１２２及びフランジ部１２４が第２部材２０の内側に向くように形成されている。具体的には、フランジ部１２２は、下壁２１の中央部から一方側（図１８において上側）に延びるように形成されており、フランジ部１２４は、上壁２３の中央部から他方側（図１８において下側）に延びるように形成されている。

　第２実施形態及びその変形例において、フランジ部は、図８から図１２に示した代案のような形態を備えていてもよい。

　以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変更が可能である。

　例えば、フランジ部２２，１２２，２２２は、第１実施形態及び第２実施形態では、フランジ部２２，１２２，２２２の軸方向に直交する断面において円環状の断面形状を有していたが、多角形状の断面形状であってもよい。

　また、フランジ部１２２は、周方向に連続していなくてもよい。

　　１　接合体
　　１０　第１部材
　　１１　本体
　　１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ　膨出部
　　２０　第２部材
　　２１　下壁（壁部）
　　２１ａ　上面（第１面）
　　２１ｂ　下面（第２面）
　　２２，１２２，２２２　フランジ部
　　２２ａ，１２２ａ，２２２ａ　挿通孔
　　２２ｂ　基部
　　２２ｃ，１２２ｃ，２２２ｄ　中間部
　　２２ｄ，１２２ｄ，２２２ｄ　先端部
　　２２ｅ，２２ｆ，１２２ｅ，２２２ｅ　角部
　１２２ｂ，２２２ｂ　曲面部
　　２３　上壁（壁部）
　　２４　フランジ部
　　２５Ａ，２５Ｂ　側壁
　　３０　ゴム部材
　　３１　プレート
　　４０　押子
　　４１　押圧部

Claims

　管状の第１部材と、
　板状の壁部と、前記第１部材が挿通される挿通孔が設けられた筒状のフランジ部とを有する第２部材と
　を備え、
　前記第１部材と前記第２部材とは、前記第２部材の前記フランジ部の前記挿通孔に対して前記第１部材が挿入された状態で、前記第１部材が拡管されて接合されており、
　前記第２部材の材料は、前記第１部材の材料のスプリングバック量よりも大きい、接合体。
　前記フランジ部の内周面は、
　前記壁部に連なる基部と、
　前記第１部材の外周面と当接する当接部と、
　前記当接部に連なり、前記第１部材の外周面から離間している先端部と
　を備える、請求項１に記載の接合体。
　前記当接部の軸方向の寸法は、前記壁部の厚さ方向の寸法よりも大きい、請求項２に記載の接合体。
　前記壁部は、前記フランジ部が突出する第１面と、前記第１面と対向する第２面とを備え、
　前記フランジ部の内周面は、少なくとも前記壁部の前記第２面と接続する部分が、前記第２面に向け広がり、かつ凸状の曲面部を備え、
　前記フランジ部の曲面部が前記第１部材の外周面に当接している、請求項１に記載の接合体。
　前記フランジ部の前記内周面は、
　前記フランジ部の先端側において、前記第１部材の前記外周面に当接する当接部と、
　前記曲面部と前記当接部との間において、前記第１部材の前記外周面に対して離隔している離隔部と
　を備える、請求項２に記載の接合体。
　前記曲面部は前記フランジ部の先端側まで広がっている、請求項２に記載の接合体。
　前記第１部材の材料の引張強さは、前記第２部材の材料の引張強さよりも小さい、請求項１から４のいずれか１項に記載の接合体。
　前記第１部材の材料のヤング率は、前記第２部材の材料のヤング率よりも大きい、請求項１から4のいずれか１項に記載の接合体。
　管状の第１部材、及び板状の壁部と、前記第１部材が挿通される挿通孔が設けられた筒状のフランジ部とを有し、前記第１部材の材料のスプリングバック量よりも大きなスプリングバック量の材料からなる第２部材を準備し、
　前記第２部材の前記フランジ部の前記挿通孔に前記第１部材を挿入し、
　前記第１部材を前記第２部材に向けて径方向に拡管し、それによって前記第１部材と前記第２部材とをかしめ接合する
　ことを含む接合体の製造方法。