WO2021256004A1 - 接合部材の製造方法 - Google Patents

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WO2021256004A1
WO2021256004A1 PCT/JP2021/006647 JP2021006647W WO2021256004A1 WO 2021256004 A1 WO2021256004 A1 WO 2021256004A1 JP 2021006647 W JP2021006647 W JP 2021006647W WO 2021256004 A1 WO2021256004 A1 WO 2021256004A1
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work
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opening
bridge
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伸介 松本
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松本工業株式会社
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    • B21D39/03Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/07Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of multiple interengaging protrusions on the surfaces, e.g. hooks, coils

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a joining member in which work members are integrated and joined by press working.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel method capable of joining members with stable and high strength.
  • the present inventor has joined the joints of the two members in a state where the joints of the first work member and the second work member are engaged in a specific form. It was found that the members can be joined with a stable and high strength by pressing the joint portion in this state, and the present invention has been completed.
  • the first invention is as follows. [1] A method of manufacturing a joint member in which at least two members are joined by integrating the joint portions of at least two members by press working.
  • the first work member having the first bridge portion protruding in a bridge shape and the second work member having the second opening corresponding to the first bridge portion of the first work member are the first of the first work members.
  • the engagement step of engaging by inserting the bridge portion into the second opening of the second work member An insertion step of inserting a connecting member into an insertion hole inside the first bridge portion in a state where the first bridge portion of the first work member is inserted into and engaged with the second opening of the second work member.
  • a method for manufacturing a joining member which comprises.
  • the first work member has a plurality of first bridge portions arranged linearly, and the second work member is linearly corresponding to the first bridge portion of the first work member.
  • the method for manufacturing a joining member according to the above [1] which has a plurality of arranged second openings.
  • the first work member has a plurality of first bridge portions arranged in an annular shape, and the second work member is arranged in an annular shape corresponding to the first bridge portion of the first work member.
  • the method for manufacturing a joining member according to the above [1] which comprises a plurality of second openings.
  • the second invention is as follows. [4] A method of manufacturing a joint member in which at least two members are joined by integrating the joint portions of at least two members by press working.
  • a first work member having a first bridge portion protruding in a bridge shape and a first opening adjacent to the first bridge portion, a second opening corresponding to the first bridge portion of the first work member, and the first.
  • the second work member which is adjacent to the two openings and has the second bridge portion corresponding to the first opening of the first work member is the first bridge portion of the first work member and the second of the second work member.
  • the engagement process of engaging by adjoining the bridge part Formed by continuous insertion holes inside the first bridge portion and the second bridge portion in a state where the first bridge portion of the first work member and the second bridge portion of the second work member are adjacent to each other and engaged with each other.
  • the insertion process of inserting the connecting member into the communication passage to be performed With the connecting member inserted into the communication passage, the first bridge portion and the first opening of the first work member, the second opening and the second bridge portion of the second work member, and the connecting member are pressed.
  • the press processing process that integrates A method for manufacturing a joining member, which comprises.
  • the first work member has a plurality of first bridge portions and a plurality of first openings, and the first bridge portions and the first openings are alternately and linearly arranged, and the second work.
  • the member has a plurality of second openings and a plurality of second bridges, and the second openings and the second bridges are alternately linearly corresponding to the first bridge portion and the first opening of the first work member.
  • the first work member has a plurality of first bridge portions and a plurality of first openings, and the first bridge portions and the first openings are alternately arranged in an annular shape, and the second work member.
  • a member joined with high strength can be stably manufactured.
  • the first method for manufacturing a joining member according to the present invention is a method for manufacturing a joining member in which at least two members are joined by integrating the joining portions of at least two members by press working, in a bridge shape.
  • the first work member having the protruding first bridge portion, the second work member having the second opening corresponding to the first bridge portion of the first work member, and the first bridge portion of the first work member are second.
  • the engagement process of engaging by inserting into the second opening of the work member and the first bridge in a state where the first bridge portion of the first work member is inserted into and engaged with the second opening of the second work member.
  • the first bridge portion and the second work of the first work member are in a state where the connecting member is inserted into the insertion hole inside the portion and the connecting member is inserted through the insertion hole inside the first bridge portion of the first work member. It is characterized by having a second opening of a member and a press working process of pressing and integrating the connecting member.
  • a member joined with high strength can be stably manufactured. That is, since the method of the present invention can be press-processed, unlike the conventional welding method that requires skillful technique, the quality of the product is not affected by the skill of the operator and is stable. Members can be joined. In addition, work efficiency is improved by press working. Further, since high heat treatment is not required, it can be used for joining members having low heat resistance, which are not suitable for welding. Further, as one of the work members (second work member), a member having an extremely simple structure in which an opening is formed in the joint portion can be used.
  • the engaging step the first work member having the first bridge portion protruding in a bridge shape and the second work member having the second opening corresponding to the first bridge portion of the first work member are combined with the first work member.
  • the insertion hole inside the first bridge portion appears on the other side of the second opening.
  • first work member examples include a member having a flat plate shape or a curved plate shape at the joint portion, and the shape other than the joint portion is not particularly limited.
  • the member having a curved plate-like joint examples include a half-split tubular member and a tubular member.
  • the first work member has a first bridge portion.
  • the first bridge portion is an arch-shaped protruding portion formed in a part (joint portion) of the member, and a penetrating hole (insertion hole) is formed in the inside thereof.
  • the method for manufacturing the first bridge portion is not particularly limited, and examples thereof include a method using plastic deformation of metal. Specifically, for example, two cuts are made in the joint portion of the first work member. There is a method of pushing up (starting up) between the cuts from below.
  • the material of the first work member is not particularly limited as long as it can form a bridge portion and can be press-processed.
  • metal and synthetic resin can be mentioned, and metal is preferable.
  • Specific examples of the metal include steel such as ordinary steel (carbon steel), special steel such as alloy steel, special purpose steel and tool steel, and non-iron such as aluminum alloy, copper alloy, titanium and magnesium. can. Since it is easy to form a bridge portion and press processing is easy, ordinary steel (carbon steel), stainless steel, and high-tensile steel plate (high ten) are preferable, and ordinary steel (carbon steel) is more preferable because it is inexpensive.
  • the first bridge portion of the first work member may be provided one or more, and usually has a number corresponding to the second opening of the second work member described later, and is provided at a position corresponding to the second opening. There is.
  • the second work member may be, for example, a member having a flat plate shape or a curved plate shape at the joint portion, and the shape other than the joint portion is not particularly limited.
  • the member having a curved plate-like joint include a half-split tubular member and a tubular member.
  • the second work member has a second opening corresponding to the first bridge portion of the first work member.
  • the second opening may be an opening (hole) into which the first bridge portion of the first work member can be inserted.
  • the second work An opening formed by projecting a part of a member in an arch shape can be mentioned.
  • the shape of the second opening may be any shape as long as the first bridge portion can be inserted, but the shape corresponding to the first bridge is preferable. That is, when the first bridge portion is rectangular in a plan view, it is preferable that the opening is also a rectangle having a corresponding size.
  • the arch shape is preferably the same as the arch shape of the first bridge portion.
  • the insertion hole inside the first bridge portion appears on the side opposite to the insertion side of the second opening.
  • the second opening of the second work member may be provided one or more, and usually has a number corresponding to the first bridge portion of the first work member and is provided at a position corresponding to the first bridge portion. ing.
  • the material of the second work member is not particularly limited as long as it can form an opening and can be press-processed.
  • metal and synthetic resin can be mentioned, and metal is preferable.
  • Specific examples of the metal include steel such as ordinary steel (carbon steel), special steel such as alloy steel, special purpose steel and tool steel, and non-iron such as aluminum alloy, copper alloy, titanium and magnesium. can. Since it is easy to form a bridge portion and press processing is easy, ordinary steel (carbon steel), stainless steel, and high-tensile steel plate (high ten) are preferable, and ordinary steel (carbon steel) is more preferable because it is inexpensive.
  • the second work member may be made of the same material as the first work member, or may be made of a different material. Further, in the case of an opening formed by partially missing a second work member, a member made of a material that cannot form a bridge portion can also be used as the second work member.
  • the first bridge portion has a plurality of second openings.
  • the second opening is arranged linearly or annularly and the second opening is arranged linearly or annularly. That is, the first work member has a plurality of first bridge portions arranged linearly, and the second work member has a plurality of linearly arranged portions corresponding to the first bridge portion of the first work member. It is preferable to have the second opening of.
  • first work member has a plurality of first bridge portions arranged in an annular shape
  • second work member has a plurality of first bridge portions arranged in an annular shape corresponding to the first bridge portion of the first work member. It is preferable to have two openings. When a member in which the first bridge portion and the second opening are arranged in an annular shape is used, the strength in the shear direction is made uniform.
  • the joint portion has a plurality of joint portions. It may be composed of a plurality of linear or annular rows formed by the first bridge portion and the second opening.
  • the insertion step is a step of inserting the connecting member into the insertion hole inside the first bridge portion in a state where the first bridge portion of the first work member is inserted into the second opening of the second work member and engaged.
  • the first work member and the second work member are temporarily fixed by inserting the connecting member into the insertion hole inside the first bridge portion, and the first bridge portion and the second work member are temporarily fixed during press working. Coupled with the opening, it strengthens the joint.
  • the shape of the connecting member is not limited as long as it can be inserted into the insertion hole inside the first bridge portion, and examples thereof include a round bar and a flat plate-shaped bar.
  • the same material as the first work member and the second work member can be used, and the same material as the first work member and / or the second work member may be used, or a different material may be used. May be.
  • a high-tensile steel plate (high-tensile steel) may be used as the connecting member.
  • the joining strength can be improved.
  • the cross-sectional shape of the connecting member is not particularly limited, but it is preferably a shape that allows the connecting member to be inserted into the communication passage described later without a gap. This makes it possible to firmly crimp the joint when pressed.
  • the first bridge portion of the first work member, the second opening of the second work member, and the connecting member are pressed in a state where the connecting member is inserted into the insertion hole inside the first bridge portion of the first work member. It is a process of integrating.
  • the first bridge portion of the first work member, the second opening of the second work member, and the connecting member can be crushed (caulked) and fixed by being firmly adhered (joined) to each other.
  • a normal pressing method can be used. For example, hot forging or cold forging may be used, but cold forging is preferable from the viewpoint of dimensional accuracy.
  • the second method for manufacturing a joining member according to the present invention is a method for manufacturing a joining member in which at least two members are joined by integrating the joining portions of at least two members by press working, in a bridge shape.
  • a first work member having a protruding first bridge portion and a first opening adjacent to the first bridge portion, a second opening corresponding to the first bridge portion of the first work member, and a second opening adjacent to the second opening.
  • the second work member having the second bridge portion corresponding to the first opening of the one work member is engaged by adjoining the first bridge portion of the first work member and the second bridge portion of the second work member.
  • first bridge portion of the first work member, and the second bridge portion of the second work member are adjacent to each other and engaged with each other, the first bridge portion and the second bridge portion are continuously inward.
  • the first bridge portion and the first opening of the first work member, and the second work member in a state where the connecting member is inserted into the communication passage formed by the insertion hole. It is characterized by having two openings, a second bridge portion, and a press working process of pressing and integrating connecting members.
  • a member joined with high strength can be stably manufactured. That is, since the method of the present invention can be press-processed, unlike the conventional welding method that requires skillful technique, the quality of the product is not affected by the skill of the operator and is stable. Members can be joined. In addition, work efficiency is improved by press working. Further, since high heat treatment is not required, it can be used for joining members having low heat resistance, which are not suitable for welding. Further, since the work members have bridges with each other, they can be crimped more firmly than the above-mentioned first invention, and can be joined with high strength.
  • the engaging step the first bridge portion of the first work member and the second bridge portion of the second work member are adjacent to each other, so that the first bridge portion and the first work member having the first opening and the second work member are second.
  • first work member examples include a member having a flat plate shape or a curved plate shape at the joint portion, and the shape other than the joint portion is not particularly limited.
  • the member having a curved plate-like joint examples include a half-split tubular member and a tubular member.
  • the first work member has a first bridge portion protruding like a bridge and a first opening adjacent to the first bridge portion.
  • the first bridge portion is an arch-shaped protruding portion formed in a part (joint portion) of the member, and a penetrating hole (insertion hole) is formed in the inside thereof.
  • the method for manufacturing the first bridge portion is not particularly limited, and examples thereof include a method using plastic deformation of metal. Specifically, for example, two cuts are made in the joint portion of the first work member. There is a method of pushing up (starting up) between the cuts from below.
  • the material of the first work member is not particularly limited as long as it can form a bridge portion and can be press-processed.
  • metal and synthetic resin can be mentioned, and metal is preferable.
  • Specific examples of the metal include steel such as ordinary steel (carbon steel), special steel such as alloy steel, special purpose steel and tool steel, and non-iron such as aluminum alloy, copper alloy, titanium and magnesium. can. Since it is easy to form a bridge portion and press processing is easy, ordinary steel (carbon steel), stainless steel, and high-tensile steel plate (high ten) are preferable, and ordinary steel (carbon steel) is more preferable because it is inexpensive.
  • the first bridge portion of the first work member may be provided one or more, and usually has a number corresponding to the second opening of the second work member described later, and is provided at a position corresponding to the second opening. There is.
  • the first opening adjacent to the first bridge portion is formed, for example, by projecting a part of the first work member in an arch shape in addition to the opening formed by missing a part of the first work member.
  • the opening can be raised.
  • the shape of the first opening is not particularly limited as long as at least a part of the second bridge portion of the corresponding second work member is inserted in the press working process, but the bridge is similar to the first opening of the present invention. It is preferable that the shape is similar to that of the portion. Due to the existence of this first opening, the second bridge portion and the connecting member of the second work member plastically deformed by the press are pushed out to the opposite side of the first opening and expanded during the press working process described later. By tightening), the work members can be firmly adhered (joined) to each other.
  • the first opening may be provided one or more, and usually has a number corresponding to the second bridge portion of the second work member and is provided at a position corresponding to the second bridge portion.
  • first work member has a plurality of first bridge portions and a first opening
  • second work member has a plurality of second openings and a plurality of second bridge portions, the first bridge portion and the first opening portion.
  • the openings are alternately arranged linearly or annularly
  • the second opening and the second bridge portion are correspondingly arranged alternately linearly or annularly. That is, the first work member has a plurality of first bridge portions and a plurality of first openings, the first bridge portions and the first openings are alternately and linearly arranged, and a plurality of second work members are present.
  • the second opening and the second bridge are alternately arranged linearly corresponding to the first bridge portion and the first opening of the first work member.
  • the first work member has a plurality of first bridge portions and a plurality of first openings, the first bridge portions and the first openings are alternately arranged in an annular shape
  • the second work member has a plurality of second work members. It is preferable that the second opening and the second bridge are provided, and the second opening and the second bridge are alternately arranged in an annular shape corresponding to the first bridge portion and the first opening of the first work member.
  • the joint portion is formed.
  • the first bridge portion of the first work member and the second bridge portion of the second work member are adjacent to each other and engaged with each other, and the continuous insertion holes inside the first bridge portion and the second bridge portion are formed.
  • the first work member and the second work member are temporarily fixed by inserting the connecting member into the insertion holes inside the first bridge portion and the second bridge portion, and the first work member is temporarily fixed at the time of press working. Combined with the bridge portion and the second opening, and the first opening and the second bridge portion, the joint is strengthened.
  • the shape of the connecting member is not limited as long as it can be inserted into the communication passage formed by the continuous insertion holes inside the first bridge portion and the second bridge portion, and is not limited, for example, a round bar or a flat plate-shaped bar. Can be mentioned.
  • the same material as the first work member and the second work member can be used, and the same material as the first work member and / or the second work member may be used, or a different material may be used. May be.
  • a high-tensile steel plate high-tensile steel
  • the joining strength can be improved.
  • the cross-sectional shape of the connecting member is not particularly limited, but it is preferably a shape that allows the connecting member to be inserted into the communication passage described later without a gap. This makes it possible to firmly crimp the joint when pressed.
  • the pressing process In the pressing process, the first bridge portion and the first opening of the first work member, the second opening and the second bridge portion of the second work member, and the connecting member are pressed with the connecting member inserted into the communication passage. It is a process of integrating. By pressing, the first bridge portion and the first opening of the first work member, the second opening and the second bridge portion of the second work member, and the connecting member are crushed (caulked) and tightly adhered (joined) to each other. It can be fixed by.
  • a normal pressing method can be used. For example, hot forging or cold forging may be used, but cold forging is preferable from the viewpoint of dimensional accuracy.
  • the first and second methods for manufacturing the joining member of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited to the present embodiment.
  • the drawings referred to in the embodiment are schematically described for deepening understanding, and the ratio of the dimensions of the object drawn in the drawing may differ from the ratio of the dimensions of the actual object. be.
  • the thickness of the bridge portion and the connecting member is expressed thinly, and the height of the bridge portion is expressed high so that the engaged state of the first work portion and the second work member can be more easily understood. ..
  • FIG. 1A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic diagram of each member.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the first invention, and is a schematic view of each member.
  • FIG. 2B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the first invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 1A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic diagram of each member.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram of members used in
  • FIG. 2C is an explanatory view of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the first invention, and is a cross-sectional view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the third embodiment of the first invention, and is a schematic view of each member.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the third embodiment of the first aspect of the present invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • a first work member 10 As shown in FIGS. 1A and 1B, in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the present invention, a first work member 10, a second work member 11, and a connecting member 12 are used. To manufacture the joining member.
  • the first work member 10 is a member made of ordinary steel having a flat plate shape as a whole including a joint portion.
  • the first work member 10 has four first bridge portions 13 arranged in a straight line.
  • the first bridge portion 13 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole 14 is formed in the inside thereof.
  • the second work member 11 is a plate-shaped member made of ordinary steel having a flat plate shape as a whole including the joint portion.
  • the second work member 11 has four second openings 15 arranged linearly corresponding to the first bridge portion 13 of the first work member 10. Similar to the first bridge member 16, the second opening 15 is formed by projecting a part of the second work member 11 in an arch shape, and engages with the first work member 10 and the second work member 11. At the time of fitting, the first bridge portion 13 is housed in the arch-shaped protruding portion.
  • the connecting member 12 is a flat plate-shaped ordinary steel rod having a length that allows it to be inserted into the four insertion holes 14 inside the first bridge portion 13.
  • first, the first joint surface 16 provided with the first bridge portion 13 of the first work member 10 and the second joint with the second opening 15 of the second work member 11 exposed are exposed.
  • the first bridge portion 13 of the first work member 10 is inserted into the second opening 15 of the second work member 11 and engaged with the surface 17 (engagement step).
  • the first work member 10 and the second work member are formed by inserting the connecting member 12 into the insertion hole 14 in the first bridge portion 13 that appears on the side opposite to the second joint surface 17 of the second work member 11. Temporarily fix 11 and (insertion process).
  • a joining member is used by using the first work member 60, the second work member 61, and the connecting member 62. To manufacture.
  • the first work member 60 is a plate-shaped member made of ordinary steel whose joint portion is curved and whose other portion is flat plate-shaped.
  • the first work member 60 has two rows (row X, row Y) in which two first bridge portions 63 are linearly arranged on a curved surface.
  • the first bridge portion 63 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole 64 is formed in the inside thereof.
  • the second work member 61 is a tubular member made of ordinary steel having a curved plate shape as a whole including the joint portion.
  • the second work member 61 has two rows (row x, row y) in which two second openings 65 are linearly arranged on a curved surface corresponding to the first bridge portion 63 of the first work member 60.
  • the second opening 65 is formed by projecting a part of the second work member 61 in an arch shape, and engages with the first work member 60 and the second work member 61.
  • the first bridge portion 63 is housed in such an arch-shaped projecting portion.
  • the connecting member 62 is a flat plate-shaped ordinary steel rod having a length that allows it to be inserted into the two insertion holes 64 inside the first bridge portion 63, and in this embodiment, two rods are used.
  • first, the first joint surface 66 provided with the first bridge portion 63 of the first work member 60 and the second joint surface 67 of the second work member 61 are opposed to each other.
  • the first bridge portion 63 of the first work member 60 is inserted into and engaged with the second opening 65 of the second work member 61 (engagement step).
  • engagement step the linear row (row X, row Y) of the first work member 60 and the corresponding linear row (row x, row y) of the second work member 61 are engaged with each other.
  • the joining member according to the second embodiment of the first invention is manufactured.
  • a joining member is used by using the first work member 30, the second work member 31, and the connecting member 32. To manufacture.
  • the first work member 30 has an outer peripheral frame, and is a member made of ordinary steel having a flat plate shape as a whole including a joint portion.
  • the first work member 30 has eight first bridge portions 33 arranged in an annular shape.
  • the first bridge portion 33 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole 34 is formed in the inside thereof.
  • the second work member 31 has an outer peripheral frame, and is a plate-shaped member made of ordinary steel having a flat plate shape as a whole including a joint portion.
  • the second work member 31 has eight second openings 35 arranged in an annular shape corresponding to the first bridge portion 33 of the first work member 30.
  • the second opening 35 is an opening (hole) formed by missing a part of the second work member 31.
  • the connecting member 32 is an annular flat plate-shaped ordinary steel rod having a length that allows it to be inserted into the eight insertion holes 34 inside the first bridge portion 33.
  • the manufacturing method according to the third embodiment of the first invention using the first work member 30, the second work member 31, and the connecting member 32 will be described.
  • the first joint surface 36 provided with the first bridge portion 33 of the first work member 30 and the second joint surface 37 of the second work member 31 are opposed to each other.
  • the first bridge portion 33 of the first work member 30 is inserted into and engaged with the second opening 35 of the second work member 31 (engagement step).
  • the connecting member 32 inserts the connecting member 32 into the insertion hole 34 in the first bridge portion 30 that appears on the side opposite to the second joint surface 37 of the second work member, the first work member 30 and the second work member 31 And are temporarily fixed (insertion process).
  • FIG. 4A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the second invention, and is a schematic diagram of each member.
  • FIG. 4B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the second invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 4C is an explanatory view of a member used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the second aspect of the present invention, and is a cross-sectional view of a state before combining the members.
  • FIG. 4A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the second invention, and is a schematic diagram of each member.
  • FIG. 4B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the second invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 4D is an explanatory view of a member used in the method for manufacturing a joining member according to the first embodiment of the second invention, and is a cross-sectional view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the second invention, and is a schematic view of each member.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the second invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the second invention, and is a schematic view of each member.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram of members used in the method for manufacturing a joining member according to the second embodiment of the second invention, and is a schematic view of a state before press working in which each member is combined.
  • FIG. 6A is an explanatory view of a member used in the method for manufacturing a joint member according to a third embodiment of the second invention, in which the joint surface of the joint member before press working in which each member is combined is cut. It is a schematic diagram.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram of a member used in the method for manufacturing a joining member according to a second embodiment of the third embodiment of the present invention, and is a schematic view of a state in which the joining surface of the joining member after press working is cut.
  • a joining member is used by using the first work member 40, the second work member 41, and the connecting member 42. To manufacture.
  • the first work member 40 is a member made of ordinary steel having both side frames and having a flat plate shape as a whole including a joint portion.
  • the first work member 40 has two linear rows (rows A and B) in which three first bridge portions 43 and three first openings 44 are alternately arranged.
  • the first bridge portion 43 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole 45 is formed in the inside thereof.
  • the first opening 44 is an opening (hole) formed by missing a part of the first work member 40.
  • the second work member 41 has both side frames and is a member made of ordinary steel having a flat plate shape as a whole including the joint portion.
  • the second work member 41 is a linear shape in which three second openings 46 and three second bridges 47 are alternately arranged corresponding to the first bridge portion 43 and the first opening 44 of the first work member 40. It has two columns (column a, column b).
  • the second opening 46 is an opening (hole) formed by missing a part of the second work member 41.
  • the second bridge portion 47 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole 48 is formed in the inside thereof.
  • the connecting member 42 has a length that can be inserted into the communication passage 49 formed by the three continuous insertion holes 45 inside the first bridge portion 43 and the three continuous insertion holes 48 inside the second bridge portion 47. It is a flat plate-shaped ordinary steel rod having, and in this embodiment, two rods are used.
  • FIGS. 4A to 4D first, the first joint surface 50 provided with the first bridge portion 43 of the first work member 40 and the second bridge portion 47 provided with the second work member 41 are provided.
  • the two joint surfaces 51 are opposed to each other, and the first bridge portion 43 of the first work member 40 and the second bridge portion 47 of the second work member 41 are adjacent to each other to engage with each other (engagement step).
  • the linear row (row A, row B) of the first work member 40 and the corresponding linear row (row a, row b) of the second work member 41 are engaged with each other.
  • a joining member is used by using the first work member 70, the second work member 71, and the connecting member 72. To manufacture.
  • the first work member 70 is a member made of ordinary steel having both side frames and having a flat plate shape as a whole including a joint portion.
  • the first work member 70 has four linear rows (rows C to F) in which three first bridge portions 73 and three first openings 74 are alternately arranged. Each row has two rows orthogonal to each other on both sides of the two rows arranged in the center.
  • the first bridge portion 73 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole is formed in the inside thereof.
  • the first opening 74 is an opening (hole) formed by missing a part of the first work member 70.
  • the second work member 71 has both side frames and is a member made of ordinary steel having a flat plate shape as a whole including the joint portion.
  • the second work member 71 is a linear shape in which three second openings 75 and three second bridges 76 are alternately arranged corresponding to the first bridge portion 73 and the first opening 74 of the first work member 70. It has four rows (rows c to f) and has the same arrangement as the first work member 70.
  • the second opening 75 is an opening (hole) formed by missing a part of the second work member 71.
  • the second bridge portion 76 is an arch-shaped protruding portion, and a penetrating insertion hole is formed in the inside thereof.
  • the connecting member 72 has a flat plate shape having a length capable of being inserted into a communication passage formed by three continuous insertion holes inside the first bridge portion 73 and three continuous insertion holes inside the second bridge portion 76.
  • This is an ordinary steel rod, and in this embodiment, four rods are used.
  • the two joint surfaces 78 are opposed to each other, and the first bridge portion 73 of the first work member 70 and the second bridge portion 76 of the second work member 71 are adjacent to each other to engage with each other (engagement step).
  • the linear rows (rows C to F) of the first work member 70 and the corresponding linear rows (rows c to f) of the second work member 71 are engaged with each other.
  • the joining member according to the second embodiment of the second invention is manufactured.
  • the joining strength of the joining member can be improved by arranging the plurality of rows in different directions.
  • FIGS. 1A to 5B are schematically described for deepening understanding, but the drawings (FIGS. 6A and 6B) referred to in the present embodiment and the like are shown. ) Will be described closer to the ratio of the dimensions of the actual object. Further, in the figure, the shaded area indicates a cross section of the connecting member.
  • the joining member 80, the second work member 81, and the connecting member 82 are used.
  • the description will be the same as in the first and second embodiments of the second aspect of the present invention, and thus the description thereof will be omitted.
  • the connecting member 82 By inserting the connecting member 82 into the communication passage without a gap, the first work member 80 and the second work member 81 are temporarily fixed, and the first work member 80 and the second work member 81 are temporarily fixed.
  • the first bridge portion 83 and the first opening 84 of the first work member 80, the second opening 85 and the second bridge portion 86 of the second work member 81, and the connecting member 82 are pressed and integrated (pressing process). ).
  • the inserted connecting member 82 is linear.
  • the connecting member 82 plastically deformed by the press is crimped in a zigzag shape, and the work members are firmly adhered to each other. Will be.
  • the work member is a flat plate member made of ordinary steel having a length of 100 mm, a width of 80 mm, and a thickness of 3 mm, which has two rows in which three bridges and three openings are alternately arranged in a straight line (first work).
  • a flat plate having a length of 100 mm, a width of 80 mm, and a thickness of 3 mm having two rows in which three bridges and three openings are alternately arranged linearly corresponding to the bridges and openings of the first work member).
  • a flat plate member (second work member) made of ordinary steel and two flat plate-shaped rods (connecting member) having a length of 40 mm, a width of 8 mm, and a thickness of 3 mm were used.
  • the manufacturing method was carried out according to the following procedure. (1) The joint surfaces of the first work member and the second work member were opposed to each other, and the bridges were engaged with each other so as to be adjacent to each other. (2) The connecting members were inserted into each row through the communication passage formed by the continuous insertion holes inside the bridges of both work members. (3) The joints (bridges, openings, connecting members) were pressed and integrated using a press machine.
  • FIG. 7 shows a photograph of the state in which the joint surface of the joint member after press working is cut. As shown in FIG. 7, it was confirmed that the two work members were firmly joined to the joined member after the press working. According to the method for manufacturing a joining member of the present invention, it was found that the members can be joined with stable and high strength without using welding.
  • the joining method of the present invention is industrially useful because it can be used for joining members such as metals.

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Abstract

ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部、及び第1ブリッジ部に隣接する第1開口を有する第1ワーク部材と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口、及び第2開口に隣接し第1ワーク部材の第1開口に対応する第2ブリッジ部を有する第2ワーク部材とを、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させることにより係合する係合工程と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に連結部材を挿通する挿通工程と、連通通路に連結部材を挿通した状態で、第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口、第2ワーク部材の第2開口及び第2ブリッジ部、並びに連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程とを有する接合部材の製造方法である。

Description

接合部材の製造方法
 本発明は、ワーク部材をプレス加工により一体化して接合する接合部材の製造方法に関する。
 従来、金属等の部材を接合する方法としては、溶接、ネジ止め、カシメ、圧入、接着などの方法が用いられている。その中でも、溶接は、強度の強い接合方法であり、車両用シートフレーム等、様々な用途の部材に利用されている(例えば、特許文献1参照)。
 しかしながら、溶接は、熟練した技術が必要であり、製品の品質が作業者の技量に左右されやすく、その接合強度の検知(不良品の検知)も難しいといった問題がある。したがって、これらの問題を解決できる溶接に代わる新たな接合方法が望まれている。
特開平04-322894号公報
 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、安定した高い強度で部材を接合することができる新規な方法を提供することにある。
 本発明者は、溶接に代わる接合方法について鋭意検討した結果、第1ワーク部材及び第2ワーク部材の接合部を特定の形態で係合させた状態で、当該2つの部材の接合部を連結部材で連結し、さらにこの状態で、接合部をプレスすることにより、安定した高い強度で部材を接合できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
 すなわち、第1の本発明は、以下の通りのものである。
[1]プレス加工により少なくとも2つの部材の接合部を一体化して、少なくとも2つの部材が接合された接合部材を製造する方法であって、
 ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部を有する第1ワーク部材と、該第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口を有する第2ワーク部材とを、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部を前記第2ワーク部材の前記第2開口に挿入することにより係合する係合工程と、
 前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部を前記第2ワーク部材の第2開口に挿入して係合した状態で、該第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通する挿通工程と、
 前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部内方の挿通孔に前記連結部材を挿通した状態で、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部、第2ワーク部材の第2開口及び前記連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程と、
を有することを特徴とする接合部材の製造方法。
[2]前記第1ワーク部材が、直線状に配置された複数の第1ブリッジ部を有すると共に、前記第2ワーク部材が、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応して直線状に配置された複数の第2開口を有していることを特徴とする上記[1]記載の接合部材の製造方法。
[3]前記第1ワーク部材が、環状に配置された複数の第1ブリッジ部を有すると共に、前記第2ワーク部材が、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応して環状に配置された複数の第2開口を有していることを特徴とする上記[1]記載の接合部材の製造方法。
 また、第2の本発明は、以下の通りのものである。
[4]プレス加工により少なくとも2つの部材の接合部を一体化して、少なくとも2つの部材が接合された接合部材を製造する方法であって、
 ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部、及び該第1ブリッジ部に隣接する第1開口を有する第1ワーク部材と、該第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口、及び該第2開口に隣接し前記第1ワーク部材の第1開口に対応する第2ブリッジ部を有する第2ワーク部材とを、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、前記第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させることにより係合する係合工程と、
 前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、前記第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に連結部材を挿通する挿通工程と、
 前記連通通路に前記連結部材を挿通した状態で、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口、前記第2ワーク部材の第2開口及び第2ブリッジ部、並びに前記連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程と、
を有することを特徴とする接合部材の製造方法。
[5]前記第1ワーク部材が、複数の第1ブリッジ部及び複数の第1開口を有し、該第1ブリッジ部及び第1開口が交互に直線状に配置されると共に、前記第2ワーク部材が、複数の第2開口及び複数の第2ブリッジを有し、該第2開口及び第2ブリッジが前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口に対応して交互に直線状に配置されていることを特徴とする上記[4]記載の接合部材の製造方法。
[6]前記第1ワーク部材が、複数の第1ブリッジ部及び複数の第1開口を有し、該第1ブリッジ部及び第1開口が交互に環状に配置されると共に、前記第2ワーク部材が、複数の第2開口及び第2ブリッジを有し、該第2開口及び第2ブリッジが前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口に対応して交互に環状に配置されていることを特徴とする上記[4]記載の接合部材の製造方法。
[7]前記第1ワーク部材の接合部が、平板状又は曲板状であることを特徴とする上記[1]~[6]のいずれか記載の接合部材の製造方法。
[8]前記第2ワーク部材の接合部が、平板状又は曲板状であることを特徴とする上記[1]~[7]のいずれか記載の接合部材の製造方法。
 本発明の接合部材の製造方法によれば、高い強度で接合された部材を安定して製造することができる。
第1の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。 第1の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。 第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。 第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。 第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の断面図である。 第1の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。 第1の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。 第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。 第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。 第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせる前の状態の断面図である。 第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の断面図である。 第2の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。 第2の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。 第2の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の接合部材の接合面を切断した状態の概略図である。 第2の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、プレス加工後の接合部材の接合面を切断した状態の概略図である。 実施例において製造したプレス加工後の接合部材の接合面を切断した状態の写真である。
 第1の本発明に係る接合部材の製造方法は、プレス加工により少なくとも2つの部材の接合部を一体化して、少なくとも2つの部材が接合された接合部材を製造する方法であって、ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部を有する第1ワーク部材と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口を有する第2ワーク部材とを、第1ワーク部材の第1ブリッジ部を第2ワーク部材の第2開口に挿入することにより係合する係合工程と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部を第2ワーク部材の第2開口に挿入して係合した状態で、第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通する挿通工程と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通した状態で、第1ワーク部材の第1ブリッジ部、第2ワーク部材の第2開口及び連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程とを有することを特徴とする。
 第1の本発明の接合部材の製造方法によれば、高い強度で接合された部材を安定して製造することができる。すなわち、本発明の方法は、プレス加工化が可能となるため、熟練した技術が必要である従来の溶接工法と異なり、製品の品質が作業者の技量に左右されることがなく、安定して部材の接合を行うことができる。また、プレス加工化により、作業効率が向上する。さらに、高熱処理を要しないことから、溶接に適さない耐熱性の低い部材の接合に用いることができる。また、一方のワーク部材(第2ワーク部材)として、接合部に開口を形成しただけの極めて簡易な構成の部材を用いることができる。
[係合工程]
 係合工程は、ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部を有する第1ワーク部材と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口を有する第2ワーク部材とを、第1ワーク部材の第1ブリッジ部を第2ワーク部材の第2開口に挿入することにより係合する工程である。本工程においては、第1ワーク部材の第1ブリッジ部を第2開口の一方側から挿入することにより、第1ブリッジ部内方の挿通孔が第2開口の他方側に現れた状態となる。なお、第2ワーク部材を複数用いることにより、3以上の部材を接合することができる。
(第1ワーク部材)
 第1ワーク部材としては、例えば、接合部が平板状又は曲板状である部材を挙げることができ、接合部以外の形状は特に制限されない。接合部が曲板状の部材としては、半割れ管状部材や、管状部材を例示することができる。
 第1ワーク部材は、第1ブリッジ部を有する。第1ブリッジ部は、部材の一部(接合部)に形成されたアーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した孔(挿通孔)が形成されている。
 第1ブリッジ部の作製方法としては、特に制限されるものではなく、金属の塑性変形を利用した方法が挙げられ、具体的に例えば、第1ワーク部材の接合部に2本の切り込みを入れ、切り込み間を下から押し上げる(立ち上げる)方法を挙げることができる。
 第1ワーク部材の材質としては、ブリッジ部を形成可能であると共に、プレス加工可能な材質であれば特に制限されるものではなく、例えば、金属、合成樹脂を挙げることができ、金属が好ましい。金属としては、具体的に例えば、普通鋼(炭素鋼)等の鉄鋼、合金鋼・特殊用途鋼・工具鋼等の特殊鋼、アルミニウム合金、銅合金、チタン、マグネシウム等の非鉄などを挙げることができる。ブリッジ部を形成しやすく、プレス加工が容易であることから、普通鋼(炭素鋼)、ステンレス鋼、高張力鋼板(ハイテン)が好ましく、安価なことから、普通鋼(炭素鋼)がより好ましい。
 第1ワーク部材の第1ブリッジ部は、1又は複数設けることができ、通常、後述の第2ワーク部材の第2開口と対応する数を有し、第2開口と対応する位置に設けられている。
(第2ワーク部材)
 第2ワーク部材は、第1ワーク部材と同様に、例えば、接合部が平板状又は曲板状である部材を挙げることができ、接合部以外の形状は特に制限されない。接合部が曲板状の部材としては、半割れ管状部材や、管状部材を例示することができる。
 第2ワーク部材は、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と対応する第2開口を有する。第2開口は、第1ワーク部材の第1ブリッジ部が挿入され得る開口(孔)であればよく、例えば、第2ワーク部材の一部が欠損して形成される開口の他、第2ワーク部材の一部をアーチ状に突出させることにより形成される開口を挙げることができる。この第2開口の形状は、第1ブリッジ部を挿入できる形状であればよいが、第1ブリッジに対応した形状であることが好ましい。すなわち、第1ブリッジ部が平面視して長方形の場合、開口もそれに対応した大きさの長方形であることが好ましい。また、第2開口が第2ワーク部材の一部をアーチ状に突出させることにより形成される場合、かかるアーチ形状は、第1ブリッジ部のアーチ形状と同様の形状であることが好ましい。第1ワーク部材が挿入されることにより、第1ブリッジ部内方の挿通孔が第2開口の挿入側とは反対側に現れた状態となる。
 なお、第2ワーク部材の第2開口は、1又は複数設けることができ、通常、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と対応する数を有し、第1ブリッジ部と対応する位置に設けられている。
 第2ワーク部材の材質としては、開口を形成可能であると共に、プレス加工可能な材質であれば特に制限されるものではなく、例えば、金属、合成樹脂を挙げることができ、金属が好ましい。金属としては、具体的に例えば、普通鋼(炭素鋼)等の鉄鋼、合金鋼・特殊用途鋼・工具鋼等の特殊鋼、アルミニウム合金、銅合金、チタン、マグネシウム等の非鉄などを挙げることができる。ブリッジ部を形成しやすく、プレス加工が容易であることから、普通鋼(炭素鋼)、ステンレス鋼、高張力鋼板(ハイテン)が好ましく、安価なことから、普通鋼(炭素鋼)がより好ましい。また、第2ワーク部材は、第1ワーク部材と同一素材であってもよいし、異素材であってもよい。また、第2ワーク部材の一部が欠損して形成される開口の場合、第2ワーク部材としては、ブリッジ部を形成できない材質の部材も用いることができる。
(第1ワーク部材及び第2ワーク部材の好ましい具体的態様)
 第1ワーク部材が複数の第1ブリッジ部を有し、第2ワーク部材が第1ワーク部材の第1ブリッジ部と対応する複数の第2開口を有している場合、第1ブリッジ部が、直線状又は環状に配置されると共に、第2開口が、直線状又は環状に配置されていることが好ましい。すなわち、第1ワーク部材が、直線状に配置された複数の第1ブリッジ部を有すると共に、第2ワーク部材が、第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応して直線状に配置された複数の第2開口を有していることが好ましい。また、第1ワーク部材が、環状に配置された複数の第1ブリッジ部を有すると共に、第2ワーク部材が、第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応して環状に配置された複数の第2開口を有していることが好ましい。第1ブリッジ部及び第2開口を環状に配置した部材を用いる場合、せん断方向の強度が均一化される。
 第1ワーク部材が複数の第1ブリッジ部を有し、第2ワーク部材が第1ワーク部材の第1ブリッジ部と対応する複数の第2開口を有している場合、接合部は、複数の第1ブリッジ部及び第2開口により形成された直線状又は環状の複数の列から構成されるものであってもよい。
[挿通工程]
 挿通工程は、第1ワーク部材の第1ブリッジ部を第2ワーク部材の第2開口に挿入して係合した状態で、第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通する工程である。本工程においては、第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通することにより、第1ワーク部材と第2ワーク部材とを仮固定すると共に、プレス加工の際、第1ブリッジ部及び第2開口と相まって、接合を強固なものとする。
(連結部材)
 連結部材の形状は、第1ブリッジ部内方の挿通孔に挿通できるものであれば制限されるものではなく、例えば、丸棒、平板状の棒を挙げることができる。連結部材の材質としては、第1ワーク部材や第2ワーク部材と同様のものを用いることができ、第1ワーク部材及び/又は第2ワーク部材と同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。異なる材質を用いる態様としては、例えば、第1ワーク部材及び/又は第2ワーク部材が一般の鉄鋼の薄板の場合に、連結部材として高張力鋼板(ハイテン)を用いる態様を挙げることができる。連結部材の材質として、強度の高い、第1ワーク部材や第2ワーク部材と異なる材質を用いることにより、接合強度を向上させることができる。連結部材の断面形状としては、特に制限されるものではないが、後述の連通通路に隙間なく挿通される形状であることが好ましい。これにより、プレスした際に、接合部を強固にかしめることができる。
[プレス加工工程]
 プレス加工工程は、第1ワーク部材の第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通した状態で、第1ワーク部材の第1ブリッジ部、第2ワーク部材の第2開口及び連結部材をプレスして一体化する工程である。プレスすることにより、第1ワーク部材の第1ブリッジ部、第2ワーク部材の第2開口及び連結部材を押し潰し(かしめ)、互いに硬く密着(接合)させることで固定することができる。プレス方法としては、通常のプレス方法を用いることができ、例えば、熱間鍛造であってもよいし、冷間鍛造であってもよいが、寸法精度の観点から、冷間鍛造が好ましい。
 次に、第2の本発明に係る接合部材の製造方法について説明する。
 第2の本発明に係る接合部材の製造方法は、プレス加工により少なくとも2つの部材の接合部を一体化して、少なくとも2つの部材が接合された接合部材を製造する方法であって、ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部、及び第1ブリッジ部に隣接する第1開口を有する第1ワーク部材と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口、及び第2開口に隣接し第1ワーク部材の第1開口に対応する第2ブリッジ部を有する第2ワーク部材とを、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させることにより係合する係合工程と、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に連結部材を挿通する挿通工程と、連通通路に連結部材を挿通した状態で、第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口、第2ワーク部材の第2開口及び第2ブリッジ部、並びに連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程とを有することを特徴とする。
 第2の本発明の接合部材の製造方法によれば、高い強度で接合された部材を安定して製造することができる。すなわち、本発明の方法は、プレス加工化が可能となるため、熟練した技術が必要である従来の溶接工法と異なり、製品の品質が作業者の技量に左右されることがなく、安定して部材の接合を行うことができる。また、プレス加工化により、作業効率が向上する。さらに、高熱処理を要しないことから、溶接に適さない耐熱性の低い部材の接合に用いることができる。また、ワーク部材が互いにブリッジを有するため、上述の第1の発明よりも強固にかしめることができ、高い強度で接合が可能となる。
[係合工程]
 係合工程は、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させることにより、第1ブリッジ部及び第1開口を有する第1ワーク部材と、第2開口及び第2ブリッジ部を有する第2ワーク部材とを係合する工程である。本工程においては、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させて係合することにより、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により連通通路を形成する。
(第1ワーク部材)
 第1ワーク部材としては、例えば、接合部が平板状又は曲板状である部材を挙げることができ、接合部以外の形状は特に制限されない。接合部が曲板状の部材としては、半割れ管状部材や、管状部材を例示することができる。
 第1ワーク部材は、ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部、及び第1ブリッジ部に隣接する第1開口を有する。
 第1ブリッジ部は、部材の一部(接合部)に形成されたアーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した孔(挿通孔)が形成されている。
 第1ブリッジ部の作製方法としては、特に制限されるものではなく、金属の塑性変形を利用した方法が挙げられ、具体的に例えば、第1ワーク部材の接合部に2本の切り込みを入れ、切り込み間を下から押し上げる(立ち上げる)方法を挙げることができる。
 第1ワーク部材の材質としては、ブリッジ部を形成可能であると共に、プレス加工可能な材質であれば特に制限されるものではなく、例えば、金属、合成樹脂を挙げることができ、金属が好ましい。金属としては、具体的に例えば、普通鋼(炭素鋼)等の鉄鋼、合金鋼・特殊用途鋼・工具鋼等の特殊鋼、アルミニウム合金、銅合金、チタン、マグネシウム等の非鉄などを挙げることができる。ブリッジ部を形成しやすく、プレス加工が容易であることから、普通鋼(炭素鋼)、ステンレス鋼、高張力鋼板(ハイテン)が好ましく、安価なことから、普通鋼(炭素鋼)がより好ましい。
 第1ワーク部材の第1ブリッジ部は、1又は複数設けることができ、通常、後述の第2ワーク部材の第2開口と対応する数を有し、第2開口と対応する位置に設けられている。
 第1ブリッジ部に隣接する第1開口は、例えば、第1ワーク部材の一部が欠損して形成される開口の他、第1ワーク部材の一部をアーチ状に突出させることにより形成される開口を挙げることができる。第1開口の形状は、プレス加工工程において、対応する第2ワーク部材の第2ブリッジ部の少なくとも一部が挿入される形状であれば特に制限されないが、第1の本発明の開口同様、ブリッジ部と同様の形状であることが好ましい。この第1開口が存在することより、後述のプレス加工工程の際、プレスにより塑性変形した第2ワーク部材の第2ブリッジ部及び連結部材が、第1開口の反対側に押し出されて拡がる(かしめる)ことで、ワーク部材同士を互いに硬く密着(接合)させることができる。
 また、第1開口は、1又は複数設けることができ、通常、第2ワーク部材の第2ブリッジ部と対応する数を有し、第2ブリッジ部と対応する位置に設けられている。
(第2ワーク部材)
 第2ワーク部材は、ブリッジ部及び開口の位置関係を除き、第1ワーク部材と同様の構成であるため、説明を省略する。
(第1ワーク部材及び第2ワーク部材の好ましい具体的態様)
 第1ワーク部材が複数の第1ブリッジ部及び第1開口を有し、第2ワーク部材が複数の第2開口及び複数の第2ブリッジ部を有している場合、第1ブリッジ部及び第1開口が、交互に直線状又は環状に配置されると共に、第2開口及び第2ブリッジ部が、対応して交互に直線状又は環状に配置されていることが好ましい。すなわち、第1ワーク部材が、複数の第1ブリッジ部及び複数の第1開口を有し、第1ブリッジ部及び第1開口が交互に直線状に配置されると共に、第2ワーク部材が、複数の第2開口及び複数の第2ブリッジを有し、第2開口及び第2ブリッジが第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口に対応して交互に直線状に配置されていることが好ましい。また、第1ワーク部材が、複数の第1ブリッジ部及び複数の第1開口を有し、第1ブリッジ部及び第1開口が交互に環状に配置されると共に、第2ワーク部材が、複数の第2開口及び第2ブリッジを有し、第2開口及び第2ブリッジが第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口に対応して交互に環状に配置されていることが好ましい。ブリッジ部及び開口を環状に配置した部材を用いる場合、せん断方向の強度が均一化される。
 第1ワーク部材が複数の第1ブリッジ部及び第1開口を有し、第2ワーク部材がこれらに対応する複数の第2開口及び複数の第2ブリッジ部を有している場合、接合部は、複数の第1ブリッジ部及び第1開口、並びに第2開口及び第2ブリッジ部により形成された直線状又は環状の複数の列から構成されるものであってもよい。
[挿通工程]
 挿通工程は、第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に連結部材を挿通する工程である。本工程においては、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通することにより、第1ワーク部材と第2ワーク部材とを仮固定すると共に、プレス加工の際、第1ブリッジ部及び第2開口、並びに第1開口及び第2ブリッジ部と相まって、接合を強固なものとする。
(連結部材)
 連結部材の形状は、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に挿通できるものであれば制限されるものではなく、例えば、丸棒、平板状の棒を挙げることができる。連結部材の材質としては、第1ワーク部材や第2ワーク部材と同様のものを用いることができ、第1ワーク部材及び/又は第2ワーク部材と同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。異なる材質を用いる態様としては、例えば、第1ワーク部材及び/又は第2ワーク部材が一般の鉄鋼の薄板の場合に、連結部材として高張力鋼板(ハイテン)を用いる態様を挙げることができる。連結部材の材質として、強度の高い、第1ワーク部材や第2ワーク部材と異なる材質を用いることにより、接合強度を向上させることができる。連結部材の断面形状としては、特に制限されるものではないが、後述の連通通路に隙間なく挿通される形状であることが好ましい。これにより、プレスした際に、接合部を強固にかしめることができる。
[プレス加工工程]
 プレス加工工程は、連通通路に連結部材を挿通した状態で、第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口、第2ワーク部材の第2開口及び第2ブリッジ部、並びに連結部材をプレスして一体化する工程である。プレスすることにより、第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口、第2ワーク部材の第2開口及び第2ブリッジ部、並びに連結部材を押し潰し(かしめ)、互いに硬く密着(接合)させることで固定することができる。プレス方法としては、通常のプレス方法を用いることができ、例えば、熱間鍛造であってもよいし、冷間鍛造であってもよいが、寸法精度の観点から、冷間鍛造が好ましい。
 以下、第1及び第2の本発明の接合部材の製造方法について、図面を用いて詳細に説明するが、本発明の範囲は本実施形態に制限されるものではない。なお、実施形態において参照する図面は、理解を深めるために模式的に記載したものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。例えば、ブリッジ部及び連結部材の厚さを薄く表現し、ブリッジ部の高さを高く表現して、第1ワーク部及び第2ワーク部材の係合状態がより容易に理解できるよう記載している。
 ここで、図1Aは、第1の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。図1Bは、第1の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。図2Aは、第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。図2Bは、第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。図2Cは、第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の断面図である。図3Aは、第1の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。図3Bは、第1の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。
 図1A及び図1Bに示すように、第1の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法においては、第1ワーク部材10と、第2ワーク部材11と、連結部材12とを用いて接合部材を製造する。
 まず、第1の本発明の第一実施形態に係る製造方法に用いる部材について説明する。
 第1ワーク部材10は、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の部材である。第1ワーク部材10は、直線状に配置された4つの第1ブリッジ部13を有している。第1ブリッジ部13は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔14が形成されている。
 第2ワーク部材11は、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の板状部材である。第2ワーク部材11は、第1ワーク部材10の第1ブリッジ部13に対応して直線状に配置された4つの第2開口15を有している。かかる第2開口15は、第1ブリッジ部材16と同様に、第2ワーク部材11の一部をアーチ状に突出させることにより形成されており、第1ワーク部材10及び第2ワーク部材11を係合した際、かかるアーチ状に突出した部分に、第1ブリッジ部13が収納される。
 連結部材12は、第1ブリッジ部13内方の4つの挿通孔14に挿通できる長さを有する平板状の普通鋼製の棒である。
 次に、上記第1ワーク部材10、第2ワーク部材11及び連結部材12を用いた第1の本発明の第一実施形態に係る部材の製造方法について具体的に説明する。
 図1A及び図1Bに示すように、まず、第1ワーク部材10の第1ブリッジ部13が設けられた第1接合面16と、第2ワーク部材11の第2開口15が露出した第2接合面17とを対向させ、第1ワーク部材10の第1ブリッジ部13を、第2ワーク部材11の第2開口15に挿入して係合する(係合工程)。次に、第2ワーク部材11の第2接合面17と反対側に現れた第1ブリッジ部13内の挿通孔14に連結部材12を挿通することにより、第1ワーク部材10と第2ワーク部材11とを仮固定する(挿通工程)。次に、第1ワーク部材10と第2ワーク部材11とが仮固定された状態で、第1ワーク部材10の第1ブリッジ部13、第2ワーク部材11の第2開口15及び連結部材12をプレスして一体化する(プレス加工工程)。
 以上の工程により、第1の本発明の第一実施形態に係る接合部材が製造される。
 続いて、第1の本発明の第二実施形態に係る製造方法について説明する。
 図2A~図2Cに示すように、第1の本発明の第二実施形態に係る製造方法においては、第1ワーク部材60と、第2ワーク部材61と、連結部材62とを用いて接合部材を製造する。
 まず、第1の本発明の第二実施形態に係る製造方法に用いる部材について説明する。
 第1ワーク部材60は、接合部が曲板状であり、その他の部分が平板状の普通鋼製の板状部材である。第1ワーク部材60は、曲面上に2つの第1ブリッジ部63が直線状に配置された2つの列(列X,列Y)を有している。第1ブリッジ部63は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔64が形成されている。
 第2ワーク部材61は、接合部を含む全体が曲板状の普通鋼製の管状部材である。第2ワーク部材61は、曲面上に2つの第2開口65が、第1ワーク部材60の第1ブリッジ部63に対応して直線状に配置された2つの列(列x,列y)を有している。かかる第2開口65は、第1ブリッジ部材63と同様に、第2ワーク部材61の一部をアーチ状に突出させることにより形成されており、第1ワーク部材60及び第2ワーク部材61を係合した際、かかるアーチ状に突出した部分に、第1ブリッジ部63が収納される。
 連結部材62は、第1ブリッジ部63内方の2つの挿通孔64に挿通できる長さを有する平板状の普通鋼製の棒であり、本実施形態においては、2本用いる。
 次に、上記第1ワーク部材60、第2ワーク部材61及び連結部材62を用いた第1の本発明の第二実施形態に係る部材の製造方法について具体的に説明する。
 図2A~図2Cに示すように、まず、第1ワーク部材60の第1ブリッジ部63が設けられた第1接合面66と、第2ワーク部材61の第2接合面67とを対向させ、第1ワーク部材60の第1ブリッジ部63を、第2ワーク部材61の第2開口65に挿入して係合する(係合工程)。この際、第1ワーク部材60の直線状の列(列X、列Y)と、第2ワーク部材61の対応する直線状の列(列x、列y)とがそれぞれ係合される。次に、第2ワーク部材61の第2接合面67と反対側に現れた第1ブリッジ部63内の挿通孔64に連結部材62を挿通することにより、第1ワーク部材60と第2ワーク部材61とを仮固定する(挿通工程)。次に、第1ワーク部材60と第2ワーク部材61とが仮固定された状態で、第1ワーク部材60の第1ブリッジ部63、第2ワーク部材61の第2開口65及び連結部材62をプレスして一体化する(プレス加工工程)。
 以上の工程により、第1の本発明の第二実施形態に係る接合部材が製造される。
 続いて、第1の本発明の第三実施形態に係る製造方法について説明する。
 図3A及び図3Bに示すように、第1の本発明の第三実施形態に係る製造方法においては、第1ワーク部材30と、第2ワーク部材31と、連結部材32とを用いて接合部材を製造する。
 まず、第1の本発明の第三実施形態に係る製造方法に用いる部材について説明する。
 第1ワーク部材30は、外周枠を有し、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の部材である。第1ワーク部材30は、環状に配置された8つの第1ブリッジ部33を有している。第1ブリッジ部33は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔34が形成されている。
 第2ワーク部材31は、外周枠を有し、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の板状部材である。第2ワーク部材31は、第1ワーク部材30の第1ブリッジ部33に対応して環状に配置された8つの第2開口35を有している。かかる第2開口35は、第2ワーク部材31の一部が欠損して形成された開口(孔)である。
 連結部材32は、第1ブリッジ部33内方の8つの挿通孔34に挿通できる長さを有する環状平板状の普通鋼製の棒である。
 次に、上記第1ワーク部材30、第2ワーク部材31及び連結部材32を用いた第1の本発明の第三実施形態に係る製造方法について説明する。
 図3A及び図3Bに示すように、まず、第1ワーク部材30の第1ブリッジ部33が設けられた第1接合面36と、第2ワーク部材31の第2接合面37とを対向させ、第1ワーク部材30の第1ブリッジ部33を、第2ワーク部材31の第2開口35に挿入して係合する(係合工程)。次に、第2ワーク部材の第2接合面37と反対側に現れた第1ブリッジ部30内の挿通孔34に連結部材32を挿通することにより、第1ワーク部材30と第2ワーク部材31とを仮固定する(挿通工程)。次に、第1ワーク部材30と第2ワーク部材31とが仮固定された状態で、第1ワーク部材30の第1ブリッジ部33、第2ワーク部材31の第2開口35及び連結部材32をプレスして一体化する(プレス加工工程)。
 以上の工程により、第1の本発明の第三実施形態に係る接合部材が製造される。
 続いて、第2の本発明の実施形態に係る製造方法について説明する。
 ここで、図4Aは、第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。図4Bは、第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。図4Cは、第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせる前の状態の断面図である。図4Dは、第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の断面図である。図5Aは、第2の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材の概略図である。図5Bは、第2の本発明の第二実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の状態の概略図である。図6Aは、第2の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、各部材を組み合わせたプレス加工前の接合部材の接合面を切断した状態の概略図である。図6Bは、第2の本発明の第三実施形態に係る接合部材の製造方法に用いる部材の説明図であって、プレス加工後の接合部材の接合面を切断した状態の概略図である。
 図4A~図4Dに示すように、第2の本発明の第一実施形態に係る製造方法においては、第1ワーク部材40と、第2ワーク部材41と、連結部材42とを用いて接合部材を製造する。
 まず、第2の本発明の第一実施形態に係る製造方法に用いる部材について説明する。
 第1ワーク部材40は、両側枠を有し、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の部材である。第1ワーク部材40は、3つの第1ブリッジ部43及び3つの第1開口44が交互に配置された直線状の2つの列(列A、列B)を有している。第1ブリッジ部43は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔45が形成されている。第1開口44は、第1ワーク部材40の一部が欠損して形成された開口(孔)である。
 第2ワーク部材41は、両側枠を有し、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の部材である。第2ワーク部材41は、3つの第2開口46及び3つの第2ブリッジ47が、第1ワーク部材40の第1ブリッジ部43及び第1開口44に対応して交互に配置された直線状の2つの列(列a、列b)を有している。第2開口46は、第2ワーク部材41の一部が欠損して形成された開口(孔)である。第2ブリッジ部47は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔48が形成されている。
 連結部材42は、第1ブリッジ部43内方の連続する3つの挿通孔45、及び第2ブリッジ部47内方の連続する3つの挿通孔48により形成される連通通路49に挿通できる長さを有する平板状の普通鋼製の棒であり、本実施形態においては、2本用いる。
 次に、上記第1ワーク部材40、第2ワーク部材41及び連結部材42を用いた第2の本発明の第一実施形態に係る製造方法について説明する。
 図4A~図4Dに示すように、まず、第1ワーク部材40の第1ブリッジ部43が設けられた第1接合面50と、第2ワーク部材41の第2ブリッジ部47が設けられた第2接合面51とを対向させ、第1ワーク部材40の第1ブリッジ部43と、第2ワーク部材41の第2ブリッジ部47とを隣接させることにより係合する(係合工程)。この際、第1ワーク部材40の直線状の列(列A、列B)と、第2ワーク部材41の対応する直線状の列(列a、列b)とがそれぞれ係合される。次に、第1ワーク部材40の第1ブリッジ部43と、第2ワーク部材41の第2ブリッジ部47とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部43及び第2ブリッジ部47内方の連続する挿通孔45,48により形成される連通通路49に連結部材42を挿通することにより、第1ワーク部材40と第2ワーク部材41とを仮固定する(挿通工程)。次に、第1ワーク部材40と第2ワーク部材41とが仮固定された状態で、第1ワーク部材40の第1ブリッジ部43及び第1開口44、第2ワーク部材41の第2開口46及び第2ブリッジ部47、並びに連結部材42をプレスして一体化する(プレス加工工程)。
 以上の工程により、第2の本発明の第一実施形態に係る接合部材が製造される。
 続いて、第2の本発明の第二実施形態に係る製造方法について説明する。
 図5A及び図5Bに示すように、第2の本発明の第二実施形態に係る製造方法においては、第1ワーク部材70と、第2ワーク部材71と、連結部材72とを用いて接合部材を製造する。
 まず、第2の本発明の第二実施形態に係る製造方法に用いる部材について説明する。
 第1ワーク部材70は、両側枠を有し、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の部材である。第1ワーク部材70は、3つの第1ブリッジ部73及び3つの第1開口74が交互に配置された直線状の4つの列(列C~列F)を有している。各列は、中央に並んだ2つの列の両側に、これに直交する方向の2つの列がそれぞれ配置されている。第1ブリッジ部73は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔が形成されている。第1開口74は、第1ワーク部材70の一部が欠損して形成された開口(孔)である。
 第2ワーク部材71は、両側枠を有し、接合部を含む全体が平板状の普通鋼製の部材である。第2ワーク部材71は、3つの第2開口75及び3つの第2ブリッジ76が、第1ワーク部材70の第1ブリッジ部73及び第1開口74に対応して交互に配置された直線状の4つの列(列c~列f)を有しており、第1ワーク部材70と同様の配置となっている。第2開口75は、第2ワーク部材71の一部が欠損して形成された開口(孔)である。第2ブリッジ部76は、アーチ状の突出した部位であり、その内方には、貫通した挿通孔が形成されている。
 連結部材72は、第1ブリッジ部73内方の連続する3つの挿通孔、及び第2ブリッジ部76内方の連続する3つの挿通孔により形成される連通通路に挿通できる長さを有する平板状の普通鋼製の棒であり、本実施形態においては、4本用いる。
 次に、上記第1ワーク部材70、第2ワーク部材71及び連結部材72を用いた第2の本発明の第二実施形態に係る製造方法について説明する。
 図5A及び図5Bに示すように、まず、第1ワーク部材70の第1ブリッジ部73が設けられた第1接合面77と、第2ワーク部材71の第2ブリッジ部76が設けられた第2接合面78とを対向させ、第1ワーク部材70の第1ブリッジ部73と、第2ワーク部材71の第2ブリッジ部76とを隣接させることにより係合する(係合工程)。この際、第1ワーク部材70の直線状の列(列C~列F)と、第2ワーク部材71の対応する直線状の列(列c~列f)とがそれぞれ係合される。次に、第1ワーク部材70の第1ブリッジ部73と、第2ワーク部材71の第2ブリッジ部76とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部73及び第2ブリッジ部76内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に連結部材72を挿通することにより、第1ワーク部材70と第2ワーク部材71とを仮固定する(挿通工程)。次に、第1ワーク部材70と第2ワーク部材71とが仮固定された状態で、第1ワーク部材70の第1ブリッジ部73及び第1開口74、第2ワーク部材71の第2開口75及び第2ブリッジ部76、並びに連結部材72をプレスして一体化する(プレス加工工程)。
 以上の工程により、第2の本発明の第二実施形態に係る接合部材が製造される。
 本実施形態においては、複数の列の向きを変えて配置することにより、接合部材の接合強度を向上させることができる。
 続いて、第2の本発明の第三実施形態に係る接合部材のプレス加工の前後における接合面の状態について詳細に説明する。なお、上述した実施形態等において参照する図面(図1A~図5B)は、理解を深めるために模式的に記載するものであったが、本実施形態等において参照する図面(図6A及び図6B)については、より現実の物体の寸法の比率に近づけて描写したものを記載する。また、図中、斜線部分は連結部材の断面を示している。
 図6A及び図6Bに示すように、第2の本発明の第三実施形態に係る接合部材においては、第1ワーク部材80と、第2ワーク部材81と、連結部材82とを用いて接合部材を製造する。なお、係合工程、挿通工程においては、上記第2の本発明の第一及び第二実施形態と同様の説明となるため説明を省略する。
 連結部材82を連通通路に隙間なく挿通することにより、第1ワーク部材80と第2ワーク部材81とを仮固定し、第1ワーク部材80と第2ワーク部材81とが仮固定された状態で、第1ワーク部材80の第1ブリッジ部83及び第1開口84、第2ワーク部材81の第2開口85及び第2ブリッジ部86、並びに連結部材82をプレスして一体化する(プレス加工工程)。
 図6Aに示すように、プレス加工前の接合部材の接合面においては、挿通された連結部材82は直線状である。これに対して、図6Bに示すように、プレス加工後の接合部材の接合面においては、プレスにより塑性変形した連結部材82がジグザグ状となってかしめられ、ワーク部材同士が互いに硬く密着した状態となる。
 本発明の接合部材の製造方法を用いて、2つのワーク部材から接合部材を製造した。
 ワーク部材には、3つのブリッジ及び3つの開口が交互に直線状に配置された列を2つ有する長さ100mm、幅80mm、厚さ3mmの平板状の普通鋼製の平板部材(第1ワーク部材)と、3つのブリッジ及び3つの開口が第1ワーク部材のブリッジ及び開口に対応して交互に直線状に配置された列を2つ有する長さ100mm、幅80mm、厚さ3mmの平板状の普通鋼製の平板部材(第2ワーク部材)と、長さ40mm、幅8mm、厚さ3mmの平板状の棒(連結部材)を2本用いた。
 製造方法は、以下の手順で行った。
 (1)第1ワーク部材と、第2ワーク部材との接合面を対向させ、ブリッジ同士を隣接させて係合した。
 (2)両ワーク部材のブリッジ内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に、連結部材をそれぞれの列に挿通した。
 (3)プレス機を用いて、接合部(ブリッジ部、開口部、連結部材)をプレスして一体化した。
 プレス加工後の接合部材の接合面を切断した状態の写真を図7に示す。図7に示すように、プレス加工後の接合部材は、2つのワーク部材が強固に接合されていることが確認できた。本発明の接合部材の製造方法によれば、溶接を用いることなく安定した高い強度で部材を接合できることがわかった。
 本発明の接合方法は、金属等の部材の接合に利用できることから、産業上の有用である。
 10  第1ワーク部材
 11  第2ワーク部材
 12  連結部材
 13  第1ブリッジ部
 14  挿通孔
 15  第2開口
 16  第1接合面
 17  第2接合面
 30  第1ワーク部材
 31  第2ワーク部材
 32  連結部材
 33  第1ブリッジ部
 34  挿通孔
 35  第2開口
 36  第1接合面
 37  第2接合面
 40  第1ワーク部材
 41  第2ワーク部材
 42  連結部材
 43  第1ブリッジ部
 44  第1開口
 45  挿通孔
 46  第2開口
 47  第2ブリッジ部
 48  挿通孔
 49  連通通路
 50  第1接合面
 51  第2接合面
 60  第1ワーク部材
 61  第2ワーク部材
 62  連結部材
 63  第1ブリッジ部
 64  挿通孔
 65  第2開口
 66  第1接合面
 67  第2接合面
 70  第1ワーク部材
 71  第2ワーク部材
 72  連結部材
 73  第1ブリッジ部
 74  第1開口
 75  第2開口
 76  第2ブリッジ部
 77  第1接合面
 78  第2接合面
 80  第1ワーク部材
 81  第2ワーク部材
 82  連結部材
 83  第1ブリッジ部
 84  第1開口
 85  第2開口
 86  第2ブリッジ部

Claims (8)

  1.  プレス加工により少なくとも2つの部材の接合部を一体化して、少なくとも2つの部材が接合された接合部材を製造する方法であって、
     ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部を有する第1ワーク部材と、該第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口を有する第2ワーク部材とを、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部を前記第2ワーク部材の前記第2開口に挿入することにより係合する係合工程と、
     前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部を前記第2ワーク部材の第2開口に挿入して係合した状態で、該第1ブリッジ部内方の挿通孔に連結部材を挿通する挿通工程と、
     前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部内方の挿通孔に前記連結部材を挿通した状態で、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部、第2ワーク部材の第2開口及び前記連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程と、
    を有することを特徴とする接合部材の製造方法。
  2.  プレス加工により少なくとも2つの部材の接合部を一体化して、少なくとも2つの部材が接合された接合部材を製造する方法であって、
     ブリッジ状に突出した第1ブリッジ部、及び該第1ブリッジ部に隣接する第1開口を有する第1ワーク部材と、該第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応する第2開口、及び該第2開口に隣接し前記第1ワーク部材の第1開口に対応する第2ブリッジ部を有する第2ワーク部材とを、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、前記第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させることにより係合する係合工程と、
     前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部と、前記第2ワーク部材の第2ブリッジ部とを隣接させて係合した状態で、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部内方の連続する挿通孔により形成される連通通路に連結部材を挿通する挿通工程と、
     前記連通通路に前記連結部材を挿通した状態で、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口、前記第2ワーク部材の第2開口及び第2ブリッジ部、並びに前記連結部材をプレスして一体化するプレス加工工程と、
    を有することを特徴とする接合部材の製造方法。
  3.  前記第1ワーク部材が、直線状に配置された複数の第1ブリッジ部を有すると共に、前記第2ワーク部材が、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応して直線状に配置された複数の第2開口を有していることを特徴とする請求項1記載の接合部材の製造方法。
  4.  前記第1ワーク部材が、複数の第1ブリッジ部及び複数の第1開口を有し、該第1ブリッジ部及び第1開口が交互に直線状に配置されると共に、前記第2ワーク部材が、複数の第2開口及び複数の第2ブリッジを有し、該第2開口及び第2ブリッジが前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口に対応して交互に直線状に配置されていることを特徴とする請求項2記載の接合部材の製造方法。
  5.  前記第1ワーク部材が、環状に配置された複数の第1ブリッジ部を有すると共に、前記第2ワーク部材が、前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部に対応して環状に配置された複数の第2開口を有していることを特徴とする請求項1記載の接合部材の製造方法。
  6.  前記第1ワーク部材が、複数の第1ブリッジ部及び複数の第1開口を有し、該第1ブリッジ部及び第1開口が交互に環状に配置されると共に、前記第2ワーク部材が、複数の第2開口及び第2ブリッジを有し、該第2開口及び第2ブリッジが前記第1ワーク部材の第1ブリッジ部及び第1開口に対応して交互に環状に配置されていることを特徴とする請求項2記載の接合部材の製造方法。
  7.  前記第1ワーク部材の接合部が、平板状又は曲板状であることを特徴とする請求項1~6のいずれか記載の接合部材の製造方法。
  8.  前記第2ワーク部材の接合部が、平板状又は曲板状であることを特徴とする請求項1~7のいずれか記載の接合部材の製造方法。
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