WO2023276419A1 - 部材の接合方法およびその方法に使用される複合弾性体 - Google Patents

部材の接合方法およびその方法に使用される複合弾性体 Download PDF

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WO2023276419A1
WO2023276419A1 PCT/JP2022/018318 JP2022018318W WO2023276419A1 WO 2023276419 A1 WO2023276419 A1 WO 2023276419A1 JP 2022018318 W JP2022018318 W JP 2022018318W WO 2023276419 A1 WO2023276419 A1 WO 2023276419A1
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elastic body
end surface
composite elastic
composite
face
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PCT/JP2022/018318
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English (en)
French (fr)
Inventor
晃一朗 新野
康裕 前田
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in

Definitions

  • the present invention relates to a method of joining members and a composite elastic body used in the method.
  • a high-strength steel plate called high-tension steel is used to reduce the weight and improve safety of automobiles.
  • High tension steel is effective in reducing weight and improving safety, but it is heavier than low specific gravity materials such as aluminum.
  • the use of high-tension steel due to its high strength, causes problems such as reduced formability, increased forming load, and reduced dimensional accuracy.
  • multi-materials are being used by using aluminum, which has a lower specific gravity than steel, in combination with steel parts in extrusion molding, casting, or press molding. .
  • Patent Document 1 discloses a member joining method that enables joining of dissimilar metals in multi-materials by utilizing an elastic body. is disclosed. Specifically, in the member joining method of Patent Document 1, a tubular body is inserted into a hole in a plate member, an elastic body is inserted inside the tubular body, and the elastic body is deformed by applying pressure, thereby The body is expanded, and the plate member and the tubular body are crimped and joined.
  • the elastic body when the elastic body is pressed, if the frictional force between the elastic body and the inner surface of the tubular body is large, the pressing force may not be evenly transmitted to the entire area of the elastic body, which may cause uneven deformation of the elastic body. As a result, the deformation of the tubular body is also biased, and there is a risk that the joint will not be firmly crimped.
  • the elastic body when the first member provided with the hole and the tubular second member are crimp-joined using the elastic body, the elastic body is sufficiently deformed to firmly bond the first member and the second member. It is an object of the present invention to provide a method of joining members that can be joined together and a composite elastic body used in the method.
  • a first member provided with a hole, a tubular second member, and a composite elastic body obtained by combining at least two types of elastic bodies having different hardnesses are prepared.
  • the second member is inserted through the hole of the member, the composite elastic body is inserted into the second member, and the composite elastic body is pressed to expand the second member, thereby expanding the second member.
  • a method of joining members is provided, comprising crimping the first member and the second member.
  • the first member and the second member can be firmly joined as follows. If an elastic body made of a uniform material is used, the elastic body deforms locally to a large extent where it receives a relatively large stress or frictional force. On the other hand, when a composite elastic body is used, by arranging an elastic body having a relatively high hardness at a location receiving a relatively large stress, it is possible to suppress large local deformation. Also, since an elastic body with relatively low hardness has a small coefficient of friction, by arranging an elastic body with low hardness at a location that receives a relatively large frictional force, it is possible to suppress large local deformation.
  • the amount of pressure applied to the composite elastic body can be increased, the amount of swelling of the second member can be increased, and the first member and the second member can be firmly joined.
  • the degree of hardness may be determined based on the Shore A value, for example.
  • the composite elastic body has a columnar shape having a flat first end face and a flat second end face that receive a pressing force so as to be sandwiched therebetween, and a side surface that connects the first end face and the second end face, and the composite elastic body may include a first elastic body with a relatively high hardness and a second elastic body with a relatively low hardness.
  • the portion of the composite elastic body that receives the pressing force is composed of flat surfaces (the first end surface and the second end surface). Therefore, the composite elastic body can evenly receive the pressing force on the flat surfaces (the first end surface and the second end surface). Therefore, the composite elastic body can deform evenly.
  • the first elastic body may constitute a first edge that is a connecting portion between the first end surface and the side surface and a second edge that is a connecting portion between the second end surface and the side surface. good.
  • the first elastic body forms the first edge and the second edge of the composite elastic body to which a large force is applied during pressing, thereby locally greatly deforming the composite elastic body. can be suppressed. Therefore, the amount of pressure applied to the composite elastic body can be increased, the amount of swelling of the second member can be increased, and the first member and the second member can be firmly joined.
  • the second elastic body may constitute at least part of the side surface.
  • At least a portion of the portion where the composite elastic body and the second member are in contact is composed of the second elastic body with a relatively small coefficient of friction. Therefore, the frictional force generated between the composite elastic body and the second member can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the composite elastic body from being unintentionally deformed by the frictional force, so that a larger pressing force can be applied to the composite elastic body. Therefore, the bulging amount of the second member can be increased, and the first member and the second member can be firmly joined.
  • the second elastic body may constitute at least part of the first end surface and at least part of the second end surface.
  • the frictional force generated on the first end face and the second end face can be reduced.
  • a frictional force is generated perpendicularly to the direction of the pressing force on the first end surface and the second end surface that receive the pressing force.
  • This frictional force suppresses deformation in the direction perpendicular to the direction of the pressing force of the composite elastic body on the first end face and the second end face.
  • the frictional force can be reduced, and the frictional force in the direction perpendicular to the direction of the pressing force of the composite elastic body on the first end face and the second end face You can increase the amount of deformation. Therefore, the amount of deformation in the first end face and the second end face, which are relatively difficult to deform, can be increased, so that the second member can be deformed evenly.
  • a boundary between the first elastic body and the second elastic body may be configured with a curved surface.
  • stress concentration at the boundary between the first elastic body and the second elastic body can be reduced. If a corner is provided at the boundary between the first elastic body and the second elastic body, stress concentrates on the corner when pressed, and cracks may occur in the first elastic body or the second elastic body. . On the other hand, since the boundary between the first elastic body and the second elastic body is composed of a curved surface, stress concentration is reduced and cracking can be suppressed. Therefore, the durability of the composite elastic body can be improved.
  • the method includes a pusher having a driving surface for pressing the first end face and driven in a direction perpendicular to the first end face, and a positionally fixed receptacle having a fixed surface for supporting the second end face. and pressing the composite elastic body so as to be sandwiched between the drive surface of the pusher and the fixed surface of the receiver, wherein the first elastic body is the first A columnar shape extending taperingly from the end surface to the second end surface may be used, and the second elastic body may be arranged around the first elastic body and constitute the entire side surface.
  • the second elastic body is arranged on the entire side surface, the frictional force generated between the composite elastic body and the second member can be reduced, and uniform deformation of the composite elastic body can be promoted. Moreover, since the pressing force applied from the presser to the composite elastic body is less likely to be transmitted to the second end surface side due to the frictional force, the composite elastic body is less likely to deform toward the second end surface side. On the other hand, since the first elastic body tapers toward the second end face and the second elastic body becomes thicker toward the second end face, the rigidity of the composite elastic body decreases toward the second end face. Therefore, uniform deformation of the composite elastic body can be promoted by promoting deformation of the composite elastic body on the second end face side.
  • the method includes a pusher having a driving surface for pressing the first end face and driven in a direction perpendicular to the first end face, and a positionally fixed receptacle having a fixed surface for supporting the second end face. is further prepared, and the lower surface of the second member and the second end surface of the composite elastic body are arranged flush with the fixed surface of the receiver, and the driving surface of the pusher and the receiver pressing the composite elastic body so as to be sandwiched between the fixed surfaces of the second elastic body, and the second elastic body constituting the entire second end face and a part of the first end face. good.
  • uniform deformation of the composite elastic body can be promoted.
  • the first end face receives a relatively large force and the second end face receives a relatively small force.
  • the second elastic body constitutes the entire second end surface and part of the first end surface in accordance with such a relative difference in received force. That is, the ratio of the second elastic body is larger on the second end face side than on the first end face side. Therefore, uniform deformation of the composite elastic body can be promoted.
  • the second member in order to caulk join a first member provided with a hole and a tubular second member, the second member is inserted through the hole of the first member.
  • a composite elastic body that is arranged in the second member and expands the second member when pressed, the composite elastic body comprising at least two kinds of elastic bodies having different hardnesses. I will provide a.
  • the first member and the second member can be firmly joined as follows. If an elastic body made of a uniform material is used, the elastic body deforms locally to a large extent where it receives a relatively large stress or frictional force. On the other hand, when a composite elastic body is used, by arranging an elastic body having a relatively high hardness at a location receiving a relatively large stress, it is possible to suppress large local deformation. Also, since an elastic body with relatively low hardness has a small coefficient of friction, by arranging an elastic body with low hardness at a location that receives a relatively large frictional force, it is possible to suppress large local deformation.
  • the amount of pressure applied to the composite elastic body can be increased, the amount of swelling of the second member can be increased, and the first member and the second member can be firmly joined.
  • the degree of hardness may be determined based on the Shore A value, for example.
  • the first member provided with the hole and the second tubular member are crimped and joined using the composite elastic body.
  • the composite elastic body can be sufficiently deformed. Therefore, the first member and the second member can be firmly joined.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wall surface body, a tubular body, and a composite elastic body to which the member joining method according to the first embodiment of the present invention is applied;
  • 1 is a perspective view of a composite elastic body according to a first embodiment of the present invention;
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view along the axis L of FIG. 4;
  • a cross-sectional view showing a first modification of the composite elastic body of FIG. 5 A cross-sectional view showing a second modification of the composite elastic body of FIG. 5 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 of the composite elastic body according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the composite elastic body of FIG. 9
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 of the composite elastic body according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 of the composite elastic body according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 of the composite elastic body according to the fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 of the composite elastic body according to the sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 1 A member joining method for caulking and joining a wall surface member (first member) 1 and a pipe member (second member) 5 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 A member joining method for caulking and joining a wall surface member (first member) 1 and a pipe member (second member) 5 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 A member joining method for caulking and joining a wall surface member (first member) 1 and a pipe member (second member) 5 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the wall surface body 1 is a generally flat plate-like component made of high-tension steel.
  • the wall surface body 1 includes a plate-like body portion 2 , a hole portion 3 provided in the body portion 2 and through which the tubular body 5 is inserted, and a contact portion 4 provided along the periphery of the hole portion 3 .
  • the contact portion 4 is formed by burring the hole portion 3 .
  • the wall surface member 1 is not limited to a flat plate shape, and may have any shape having a hole. Moreover, the hole 3 may not be burred.
  • the tubular body 5 is a tubular component with a circular cross section made of aluminum alloy.
  • the tubular body 5 extends in the axis L direction.
  • the axis L passes through the center of the tubular body 5 and the center of the hole 3 of the wall surface member 1 .
  • the tubular body 5 bulges from the inside to the outside in regions above and below the contact portion 4 of the wall surface member 1 , and the wall surface member 1 suppresses the expansion of the contact portion 4 . It is caulked and joined to the hole 3 of the wall surface member 1 by being attached.
  • the shape and dimensions of the hole 3 of the wall surface member 1 are preferably similar to the cross-sectional shape of the tubular body 5 and are as small as possible within the range where the tubular body 5 can be inserted.
  • the composite elastic body 10 is a combination of two types of elastic bodies (first elastic body 100 and second elastic body 200) having different hardnesses.
  • the first elastic body 100 has relatively high hardness
  • the second elastic body 200 has relatively low hardness.
  • the hardness is determined, for example, based on the Shore A value.
  • the Shore A value of the first elastic body 100 is 95, for example
  • the Shore A value of the second elastic body 200 is 50, for example.
  • the composite elastic body 10 includes a flat first end surface 11 forming an upper surface, a flat second end surface 12 forming a lower surface facing the first end surface 11, and a side surface connecting the first end surface 11 and the second end surface 12. 13 is a columnar shape.
  • the composite elastic body 10 has a columnar shape with a diameter that can be inserted into the tubular body 5 .
  • the length of the composite elastic body 10 in the direction of the axis L is shorter than the length of the tubular body 5 . Therefore, in the set state, the composite elastic body 10 is housed inside the tubular body 5 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along the axis L of the composite elastic body 10.
  • FIG. The second elastic body 200 is hatched to indicate a cross section, but the first elastic body 100 is omitted for clarity of illustration.
  • the first elastic body 100 includes a first edge portion 14 that is a connection portion between the first end surface 11 and the side surface 13 and a second edge portion that is a connection portion between the second end surface 12 and the side surface 13 .
  • An edge portion 15 and a central portion 16 near the center of gravity of the composite elastic body 10 are formed.
  • the second elastic body 200 is annularly arranged so as to form part of the side surface 13 of the composite elastic body 10 .
  • the second elastic body 200 is arranged to form part of the first end face 11 and part of the second end face 12 of the composite elastic body 10 .
  • the cross-sectional shape of the second elastic body 200 is semicircular.
  • the boundary between the first elastic body 100 and the second elastic body is a curved surface.
  • first elastic body 100 and the second elastic body 200 are configured separately in this embodiment, they need not be configured separately and may be configured integrally. .
  • the tubular body 5 may be inserted through the hole 3 with the composite elastic body 10 inserted therein.
  • the press device 6 has a presser 7 and a receiver 8 .
  • the pusher 7 is driven in a direction perpendicular to the first end face 11, that is, in the vertical direction, and the receiver 8 is fixed.
  • the wall surface body 1, the tubular body 5, and the composite elastic body 10 share a central axis that coincides with the axis L, and the central axis is arranged along the vertical direction.
  • the pusher 7 is partially inserted into the tubular body 5 from above, and the catch 8 is partially inserted into the tubular body 5 from below.
  • the pusher 7 has a driving surface 7a that is a flat lower surface, and presses the first end surface 11 of the composite elastic body 10 with the driving surface 7a.
  • the receiver 8 has a fixed surface 8a that is a flat upper surface, and the composite elastic body 10 is placed thereon so that the second end surface 12 is in contact with the fixed surface 8a.
  • the press device 6 may be configured such that both the pusher 7 and the receiver 8 are driven to press.
  • the pressing device 6 may be configured to press in the horizontal direction, for example.
  • the cross-sectional shape of the pusher 7 and the receiver 8 perpendicular to the axis L is similar to the cross-sectional shape of the tube 5 perpendicular to the axis L, that is, circular.
  • the diameters of the pusher 7 and the receiver 8 are slightly smaller than the inner diameter of the tubular body 5 .
  • the pusher 7 and the receiver 8 can be inserted into the tubular body 5 to press the composite elastic body 10 from above and below. It is preferable that the diameters of the pusher 7 and the receiver 8 are as large as possible within the range where they can be inserted into the tubular body 5 .
  • an external compressive force is applied to the composite elastic body 10 in the direction of the axis L by the presser 7 and the receiver 8.
  • the pusher 7 is lowered while the receiver 8 remains stationary, and a pressing force is applied so that it is sandwiched between the first end surface 11 and the second end surface 12 .
  • the radial dimension of the composite elastic body 10 increases as the dimension in the direction of the axis L decreases. In this way, the composite elastic body 10 is pressed to elastically deform (expand) the composite elastic body 10 outward from the axis L, thereby expanding the tubular member 5 and crimping it to the wall surface member 1. .
  • the composite elastic body 10 from which the compressive force of the presser 7 and the receiver 8 has been removed restores its original shape as shown in FIG. can.
  • the use of the composite elastic body 10 enables the wall surface body 1 and the pipe body 5 to be firmly joined as follows. If an elastic body made of a uniform material is used, the elastic body deforms locally to a large extent where it receives a relatively large stress or frictional force. On the other hand, when using the composite elastic body 10, by arranging an elastic body (first elastic body 100) with a relatively high hardness at a location that receives a relatively large stress, large deformation locally occurs. can be suppressed. In addition, since the elastic body (second elastic body 200) with relatively low hardness has a small coefficient of friction, by arranging the second elastic body 200 at a location that receives a relatively large frictional force, it locally deforms greatly.
  • the amount of pressure applied to the composite elastic body 10 can be increased, the amount of swelling of the tubular body 5 can be increased, and the wall surface member 1 and the tubular body 5 can be firmly joined.
  • the composite elastic body 10 has flat surfaces (first end surface 11 and second end surface 12) in the portion that receives the pressing force. Therefore, the composite elastic body 10 can evenly receive the pressing force on the flat surfaces (the first end surface 11 and the second end surface 12). Therefore, the composite elastic body 10 can be uniformly deformed.
  • the composite elastic body 10 since the first elastic body 100 constitutes the first edge 14 and the second edge 15 of the composite elastic body 10 to which a large force is applied during pressing, the composite elastic body 10 locally deforms greatly. can be suppressed. Therefore, the amount of pressure applied to the composite elastic body 10 can be increased, the amount of swelling of the tubular body 5 can be increased, and the wall surface member 1 and the tubular body 5 can be firmly joined.
  • part of the portion where the composite elastic body 10 and the inner surface of the tubular body 5 contact is composed of the second elastic body 200 with a relatively small coefficient of friction. Therefore, the frictional force generated between the composite elastic body 10 and the tubular body 5 can be reduced. Therefore, the composite elastic body 10 can be prevented from being unintentionally deformed by the frictional force, so that a larger pressing force can be applied to the composite elastic body 10 . Therefore, the bulging amount of the tubular body 5 can be increased, and the wall surface body 1 and the tubular body 5 can be firmly joined.
  • a frictional force is generated perpendicularly to the direction of the pressing force on the first end surface 11 and the second end surface 12 that receive the pressing force.
  • This frictional force suppresses deformation of the first end surface 11 and the second end surface 12 in the direction perpendicular to the axis L of the composite elastic body 10 .
  • the frictional force can be reduced, and the axis L of the composite elastic body 10 in the first end face 11 and the second end face 12 You can increase the amount of deformation in the vertical direction. Therefore, since the amount of deformation in the first end surface 11 and the second end surface 12, which are relatively difficult to deform, can be increased, the tubular body 5 can be deformed evenly.
  • the boundary between the first elastic body 100 and the second elastic body 200 becomes a curved surface, and stress concentration at the boundary can be reduced. If a corner was provided at the boundary between the first elastic body 100 and the second elastic body 200, stress would concentrate on the corner when pressed, and the first elastic body 100 or the second elastic body 200 would crack. may occur. On the other hand, since the boundary between the first elastic body 100 and the second elastic body 200 is configured with a curved surface, stress concentration is reduced and cracking can be suppressed. Therefore, the durability of the composite elastic body 10 can be improved.
  • the cross-sectional shape of the second elastic body 200 is triangular. Therefore, the shapes of the first elastic body 100 and the second elastic body 200 can be simplified, which can facilitate manufacturing.
  • the first elastic body 100 includes the first edge 14, the second edge 15, and the central portion 16 of the composite elastic body 10. are placed in
  • the first elastic body 100 arranged in the central portion 16 of the composite elastic body 10 is spherical. Therefore, the shapes of the first elastic body 100 and the second elastic body 200 can be simplified, which can facilitate manufacturing.
  • the first elastic bodies 100 are arranged only on the first edge 14 and the second edge 15 . Therefore, the structure of the composite elastic body 10 can be simplified, and manufacturing can be facilitated. Also, the cross-sectional shape of the first elastic body 100 is triangular. Therefore, the shapes of the first elastic body 100 and the second elastic body 200 can be simplified, which can facilitate manufacturing.
  • the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is substantially the same as the first embodiment except for the composite elastic body 10. Therefore, the description of the parts shown in the first embodiment may be omitted.
  • the first elastic body 100 constitutes the entire first end surface 11 and the entire second end surface 12 .
  • the second elastic body 200 is annularly arranged so as to constitute a part of the side surface 13 .
  • the first elastic body 100 constitutes the entire first end surface 11 and the entire second end surface 12 .
  • the second elastic body 200 has a cylindrical shape and is arranged so as to be sandwiched between the first elastic bodies 100 from above and below. Also in this modified example, the second elastic body 200 constitutes a part of the side surface 13 .
  • the entire first end surface 11 and the entire second end surface 12 are the first elastic body 100 . Therefore, even if the pusher 7 and the receiver 8 are too smaller than the diameter of the tubular body 5, that is, even if the gap between the pusher 7 and the receiver 8 and the tubular body 5 is large, the local deformation that occurs in the gap can be sufficiently pressed while suppressing the Also, since the number of parts is reduced and the structure is simple, manufacturing can be facilitated.
  • the third embodiment shown in FIG. 11 is substantially the same as the first embodiment except for the composite elastic body 10. Therefore, the description of the parts shown in the first embodiment may be omitted.
  • the first elastic body 100 constitutes the entire side surface 13 .
  • the second elastic body 200 has a columnar shape and forms part of the first end surface 11 and part of the second end surface 12 .
  • the frictional force in the direction perpendicular to the axis L generated on the first end surface 11 and the second end surface 12 can be reduced. Therefore, the amount of deformation of the first end surface 11 and the second end surface 12 in the direction perpendicular to the axis L of the composite elastic body 10 can be increased. Therefore, the amount of deformation in the first end face 11 and the second end face 12, which are relatively difficult to deform, can be increased, so that the tubular body 5 can be deformed evenly.
  • the fourth embodiment shown in FIG. 12 is substantially the same as the first embodiment except for the composite elastic body 10. Therefore, the description of the parts shown in the first embodiment may be omitted.
  • the second elastic body 200 is arranged so as to cover the entire surface of the cylindrical first elastic body 100 . That is, the second elastic body 200 is arranged so as to constitute the entire first end surface 11 , the entire second end surface 12 , and the entire side surface 13 .
  • the second elastic body 200 is arranged so as to constitute the entire first end surface 11 and the entire second end surface 12. Frictional forces can be significantly reduced. Therefore, the composite elastic body 10 can increase the amount of deformation in the direction perpendicular to the axis L at the first end face 11 and the second end face 12, and can deform the tubular body 5 evenly. In addition, since the second elastic body 200 is arranged to form the entire side surface 13, the frictional force on the side surface 13 can be greatly reduced. Therefore, it is possible to suppress unintended deformation of the composite elastic body 10 on the side surface 13 due to the frictional force. Therefore, the bulging amount of the tubular body 5 can be increased, and the wall surface body 1 and the tubular body 5 can be firmly joined.
  • the fifth embodiment shown in FIG. 13 is substantially the same as the first embodiment except for the composite elastic body 10. Therefore, the description of the parts shown in the first embodiment may be omitted.
  • the first elastic body 100 has a columnar shape that tapers from the first end surface 11 to the second end surface 12 .
  • the second elastic body 200 is arranged around the first elastic body 100 . That is, the first elastic body 100 is arranged from the center side of the first end face 11 to the center side of the second end face 12 via the center portion 16, and the second elastic body 200 is arranged on the first edge portion. 14, the second edge 15 and the side 13 are arranged to constitute the whole. Also, the second elastic body 200 becomes thicker from the first end surface 11 toward the second end surface 12 .
  • the receiver 8 is fixed. That is, it does not press the composite elastic body 10 by being driven in the direction of the pusher 7 .
  • the second elastic body 200 is arranged on the entire side surface 13, the frictional force generated between the composite elastic body 10 and the tubular body 5 is can be reduced, and uniform deformation of the composite elastic body 10 can be promoted. Moreover, since the pressing force applied from the pusher 7 to the composite elastic body 10 is less likely to be transmitted downward (toward the second end surface 12 ) due to the frictional force, the composite elastic body 10 is less likely to deform downward. On the other hand, since the first elastic body 100 tapers downward and the second elastic body 200 becomes thicker downward, the rigidity of the composite elastic body 10 decreases downward. Therefore, uniform deformation of the composite elastic body 10 can be promoted by promoting the deformation of the composite elastic body 10 on the second end surface 12 side.
  • the sixth embodiment shown in FIG. 14 is substantially the same as the first embodiment except for the composite elastic body 10 and the receiver 8. Therefore, the description of the parts shown in the first embodiment may be omitted.
  • the second elastic body 200 is formed in a circular shape from a part of the first end face 11 , specifically from the center of the first end face 11 . That is, on the first end face 11, the first elastic body 100 and the second elastic body 200 form concentric circles. Also, the lower part of the composite elastic body 10 is composed of the second elastic body 200 . That is, the second elastic body 200 constitutes the entire second end surface 12 .
  • the receiver 9 is positionally fixed and has a fixing surface 9a larger than the diameter of the tubular body 5.
  • the lower surface 5a of the tubular body 5 and the second end surface 12 of the composite elastic body 10 are arranged flush with the fixing surface 9a of the receiver 9.
  • the presser 7 is lowered to press the composite elastic body 10 so as to be sandwiched between the presser 7 and the receiver 8 .
  • the opening 5b below the tubular body 5 is closed by the fixed surface 9a.
  • the receiver 9 may be replaced with a floor surface or a fixed base.
  • uniform deformation of the composite elastic body 10 can be promoted.
  • first end surface (upper surface) 11 receives a relatively large force
  • second end surface (lower surface) 12 receives a relatively small force.
  • the second elastic body 200 constitutes the entire second end surface 12 and a part of the first end surface 11 in accordance with such a relative difference in received force. That is, the ratio of the second elastic body 200 is larger on the second end face 12 side than on the first end face 11 side. Therefore, uniform deformation of the composite elastic body 10 can be promoted.
  • first elastic body 2 body portion 3 hole portion 4 contact portion 5 tubular body (second member) 5a Lower surface 5b Opening 6 Press device 7 Pusher 7a Drive surface 8, 9 Receiving elements 8a, 9a Fixing surface 10
  • Composite elastic body 11 First end surface 12 Second end surface 13 Side surface 14 First edge portion 15 Second edge portion 16 Central portion 100 first elastic body 200 second elastic body

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Abstract

孔部３が設けられた第１部材１と、管状の第２部材５と、硬度の異なる少なくとも２種類の弾性体を組み合わせた複合弾性体１０とを準備し、第１部材１の孔部３に第２部材５を挿通し、第２部材５の内部に複合弾性体１０を挿入し、複合弾性体１０を押圧して第２部材５を膨出させ、それによって第１部材１および第２部材５をかしめ接合する。

Description

部材の接合方法およびその方法に使用される複合弾性体
　本発明は、部材の接合方法およびその方法に使用される複合弾性体に関する。
　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高強度の鋼板が使用されている。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、またはプレス成形品を、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の部材の接合方法では、板部材の孔部に管体を挿入し、管体の内側に弾性体を挿入し、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、板部材と管体とをかしめ接合している。
特開２０１６－１４７３０９号公報
　特許文献１に開示された接合方法では、管体内部に挿入した弾性体を押圧した際、弾性体の端部に局所変形が生じる場合がある。その局所変形が大きい場合、弾性体に永久ひずみや割れが生じるおそれがある。そのため、弾性体の押圧量を制限する必要があり、その結果、管体の拡管量も制限され、強固にかしめ接合されないおそれがある。
　また、弾性体を押圧した際、弾性体と管体の内面との摩擦力が大きいと、押圧力が弾性体の全域に均等に伝わらず、弾性体の変形に偏りが生じるおそれがある。その結果、管体の変形にも偏りが生じ、強固にかしめ接合されないおそれがある。
　本発明は、孔部が設けられた第１部材と、管状の第２部材とを弾性体を使用してかしめ接合する際、弾性体を十分に変形させ、第１部材および第２部材を強固に接合できる部材の接合方法およびその方法に使用される複合弾性体を提供することを課題とする。
　本発明の第１の態様は、孔部が設けられた第１部材と、管状の第２部材と、硬度の異なる少なくとも２種類の弾性体を組み合わせた複合弾性体とを準備し、前記第１部材の前記孔部に前記第２部材を挿通し、前記第２部材の内部に前記複合弾性体を挿入し、前記複合弾性体を押圧して前記第２部材を膨出させ、それによって前記第１部材および前記第２部材をかしめ接合することを含む、部材の接合方法を提供する。
　この方法によれば、複合弾性体を使用することによって以下のように第１部材および第２部材を強固に接合できる。仮に、材質が一様な弾性体を使用した場合、弾性体は相対的に大きな応力や摩擦力を受ける箇所において局所的に大きく変形する。これに対し、複合弾性体を使用する場合、相対的に大きな応力を受ける箇所に硬度が相対的に高い弾性体を配置することで、局所的に大きく変形することを抑制できる。また、硬度が相対的に低い弾性体は摩擦係数が小さいため、相対的に大きな摩擦力を受ける箇所に硬度が低い弾性体を配置することで、局所的に大きく変形することを抑制できる。これにより、複合弾性体において局所変形に伴う永久ひずみや割れが生じることを抑制できる。従って、複合弾性体に対する押圧量を増加させ、第２部材の膨出量を増加させることができ、第１部材および第２部材を強固に接合できる。なお、上記硬度については、例えばショアＡの数値に基づいて高低を決定してもよい。
　前記複合弾性体は、挟み込まれるように押圧力を受ける平坦な第１端面および平坦な第２端面と、前記第１端面および前記第２端面を繋ぐ側面とを有する柱状であり、前記複合弾性体は、相対的に高い硬度を有する第１弾性体と、相対的に低い硬度を有する第２弾性体とを含んでもよい。
　前記の方法によれば、複合弾性体において押圧力を受ける部分が平坦な面（第１端面および第２端面）で構成されている。そのため、複合弾性体は、押圧力を平坦な面（第１端面および第２端面）で均等に受けることができる。従って、複合弾性体は均等に変形し得る。
　前記第１弾性体は、前記第１端面と前記側面との接続部である第１縁部と、前記第２端面と前記側面との接続部である第２縁部とを構成していてもよい。
　前記の方法によれば、プレスの際に大きな力がかかる複合弾性体の第１縁部および第２縁部を第１弾性体で構成することによって、複合弾性体が局所的に大きく変形することを抑制できる。従って、複合弾性体に対する押圧量を増加させ、第２部材の膨出量を増加させることができ、第１部材および第２部材を強固に接合できる。
　前記第２弾性体は、前記側面の少なくとも一部を構成していてもよい。
　前記の方法によれば、複合弾性体および第２部材が接する部分の少なくとも一部が相対的に摩擦係数の小さな第２弾性体で構成されている。そのため、複合弾性体および第２部材の間で生じる摩擦力が低減され得る。従って、複合弾性体が当該摩擦力によって意図せず変形することを抑制できるため、複合弾性体に対してより大きな押圧力を付加できる。よって、第２部材の膨出量を増加させることができ、第１部材および第２部材を強固に接合できる。
　前記第２弾性体は、前記第１端面の少なくとも一部と、前記第２端面の少なくとも一部とを構成していてもよい。
　前記の方法によれば、第１端面および第２端面に生じる摩擦力が低減され得る。押圧力を受ける第１端面および第２端面には、押圧力の方向に対して垂直に摩擦力が生じる。この摩擦力は、第１端面および第２端面における複合弾性体の押圧力の方向に対して垂直な方向の変形を抑制する。第１端面および第２端面の少なくとも一部を第２弾性体で構成することで、その摩擦力を低減でき、第１端面および第２端面における複合弾性体の押圧力の方向に垂直な方向の変形量を増加できる。従って、比較的変形し難い第１端面および第２端面における変形量を増加できるため、第２部材を均等に変形させることができる。
　前記第１弾性体および前記第２弾性体の境界が曲面で構成されていてもよい。
　前記の方法によれば、第１弾性体および第２弾性体の境界での応力集中が低減され得る。仮に、第１弾性体および第２弾性体の境界に角部が設けられていた場合、押圧時にその角部に応力が集中し、第１弾性体または第２弾性体に割れが生じるおそれがある。これに対し、第１弾性体および第２弾性体の境界が曲面で構成されているため、応力集中が低減され、割れが生じることを抑制できる。従って、複合弾性体の耐久性が向上し得る。
　前記方法は、前記第１端面を押圧する駆動面を有するとともに前記第１端面に垂直な方向に駆動される押子と、前記第２端面を支持する固定面を有するとともに位置固定された受子とをさらに準備し、前記押子の前記駆動面と前記受子の前記固定面とによって挟み込むように前記複合弾性体を押圧することをさらに含んでもよく、前記第１弾性体は、前記第１端面から前記第２端面まで先細って延びる柱状であってもよく、前記第２弾性体は、前記第１弾性体の周囲に配置され、前記側面の全体を構成していてもよい。
　前記の方法によれば、第２弾性体が側面全体に配置されているため、複合弾性体と第２部材との間で生じる摩擦力が低減され、複合弾性体の均一な変形が促進され得る。また、押子から複合弾性体に付加する押圧力は当該摩擦力によって第２端面側ほど伝わり難いため、複合弾性体は第２端面側ほど変形し難い。これに対し、第１弾性体が第２端面側へ先細り、第２弾性体が第２端面側ほど厚くなっているため、複合弾性体の剛性は第２端面側ほど小さくなっている。従って、第２端面側の複合弾性体の変形が促進されることにより、複合弾性体の均一な変形が促進され得る。
　前記方法は、前記第１端面を押圧する駆動面を有するとともに前記第１端面に垂直な方向に駆動される押子と、前記第２端面を支持する固定面を有するとともに位置固定された受子とをさらに準備し、前記第２部材の下面と前記複合弾性体の前記第２端面とを前記受子の前記固定面上に面一に配置し、前記押子の前記駆動面と前記受子の前記固定面とによって挟み込むように前記複合弾性体を押圧することをさらに含んでもよく、前記第２弾性体は、前記第２端面全体と、前記第１端面の一部とを構成してもよい。
　前記の方法によれば、複合弾性体の均一な変形が促進され得る。第１端面側からのプレスでは、第１端面が相対的に大きな力を受け、第２端面が相対的に小さな力を受ける。このような相対的な受ける力の差異に合わせて第２弾性体が第２端面全体と第１端面の一部とを構成している。つまり、第１端面側に比べて第２端面側では第２弾性体の割合が大きい。従って、複合弾性体の均一な変形が促進され得る。
　本発明の第２の態様は、孔部が設けられた第１部材と、管状の第２部材とをかしめ接合ために、前記第１部材の前記孔部に前記第２部材を挿通した状態で前記第２部材内に配置されて押圧されることによって前記第２部材を膨出させる複合弾性体であって、前記複合弾性体は、硬度の異なる少なくとも２種類の弾性体を備える、複合弾性体を提供する。
　この構成によれば、複合弾性体を使用することによって以下のように第１部材および第２部材を強固に接合できる。仮に、材質が一様な弾性体を使用した場合、弾性体は相対的に大きな応力や摩擦力を受ける箇所において局所的に大きく変形する。これに対し、複合弾性体を使用する場合、相対的に大きな応力を受ける箇所に硬度が相対的に高い弾性体を配置することで、局所的に大きく変形することを抑制できる。また、硬度が相対的に低い弾性体は摩擦係数が小さいため、相対的に大きな摩擦力を受ける箇所に硬度が低い弾性体を配置することで、局所的に大きく変形することを抑制できる。これにより、複合弾性体において局所変形に伴う永久ひずみや割れが生じることを抑制できる。従って、複合弾性体に対する押圧量を増加させ、第２部材の膨出量を増加させることができ、第１部材および第２部材を強固に接合できる。なお、上記硬度については、例えばショアＡの数値に基づいて高低を決定してもよい。
　本発明に係る部材の接合方法およびその方法に使用される複合弾性体によれば、孔部が設けられた第１部材と、管状の第２部材とを複合弾性体を使用してかしめ接合する際、複合弾性体を十分に変形させることができる。よって、第１部材および第２部材を強固に接合できる。
本発明の第１実施形態に係る部材の接合方法を適用する壁面体、管体、および複合弾性体の斜視図。 図１の壁面体および管体のかしめ接合前を示す概略断面図。 図１の壁面体および管体のかしめ接合後を示す概略断面図。 本発明の第１実施形態に係る複合弾性体の斜視図。 図４の軸線Ｌに沿った断面図。 図５の複合弾性体の第１変形例を示す断面図。 図５の複合弾性体の第２変形例を示す断面図。 図５の複合弾性体の第３変形例を示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る複合弾性体の図５と同様の断面図。 図９の複合弾性体の変形例を示す断面図。 本発明の第３実施形態に係る複合弾性体の図５と同様の断面図。 本発明の第４実施形態に係る複合弾性体の図５と同様の断面図。 本発明の第５実施形態に係る複合弾性体の図５と同様の断面図。 本発明の第６実施形態に係る複合弾性体の図５と同様の断面図。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上側」、「下側」等）を用いる場合があるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本発明の一形態の例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　以下で説明する各実施形態では、個々の部材の材料を例示しているが、全実施形態において個々の部材の材料は特に例示しているものに限定されず、任意の材料に対して本発明は適用できる。
（第１実施形態）
　図１から図３を参照して、壁面体（第１部材）１および管体（第２部材）５をかしめ接合する部材の接合方法について説明する。
　本実施形態では、壁面体１は、ハイテンション鋼からなる概ね平坦な板状の部品である。壁面体１は、板状の本体部２と、本体部２に設けられ管体５が挿通される孔部３と、孔部３の周囲に沿って設けられた当接部４とを備える。当接部４は、孔部３をバーリング加工することによって形成されている。なお、壁面体１は、平坦な板状に限らず、孔部を有する任意の形状であり得る。また、孔部３は、バーリング加工を施されていなくてもよい。
　管体５は、アルミニウム合金からなる断面円形の管状の部品である。管体５は、軸線Ｌ方向に延びている。軸線Ｌは、管体５の中心と、壁面体１の孔部３の中心とを通っている。
　図３に示すように、管体５は、壁面体１の当接部４の上下の領域で内側から外側に向かって膨出し、かつ、当接部４では壁面体１によって膨出が抑えられていることで、壁面体１の孔部３にかしめ接合されている。壁面体１の孔部３の形状と寸法は、管体５の断面形状と相似形で、管体５が挿通可能な範囲で極力小さい方が好ましい。
　図４を併せて参照すると、壁面体１および管体５のかしめ接合は、複合弾性体１０を用いて行われる。複合弾性体１０は、硬度の異なる２種類の弾性体（第１弾性体１００および第２弾性体２００）を組み合わせたものである。第１弾性体１００は相対的に高い硬度を有しており、第２弾性体２００は相対的に低い硬度を有している。本実施形態では、上記硬度は、例えばショアＡの数値に基づいて決定される。本実施形態では、第１弾性体１００のショアＡの値は例えば９５であり、第２弾性体２００のショアＡの値は例えば５０である。
　複合弾性体１０は、上面を構成する平坦な第１端面１１と、第１端面１１と対向して下面を構成する平坦な第２端面１２と、第１端面１１および第２端面１２を繋ぐ側面１３とを有する柱状である。本実施形態では、複合弾性体１０は、管体５に挿入可能な径の円柱形状である。本実施形態では、軸線Ｌ方向において、複合弾性体１０の長さは、管体５の長さよりも短い。従って、セットされた状態では、複合弾性体１０は管体５の内部に収納されている。
　図５は、複合弾性体１０の軸線Ｌに沿った断面図である。第２弾性体２００については、断面であることを示すハッチングを付すが、第１弾性体１００については図示を明瞭にするためハッチングを省略する。
　図４および図５を参照すると、第１弾性体１００は、第１端面１１と側面１３との接続部である第１縁部１４、第２端面１２と側面１３との接続部である第２縁部１５、および複合弾性体１０の重心付近である中心部１６を構成している。本実施形態では、第２弾性体２００は、複合弾性体１０の側面１３の一部を構成するように、環状に配置されている。加えて、第２弾性体２００は、複合弾性体１０の第１端面１１の一部と、第２端面１２の一部とを構成するように配置されている。
　また、第２弾性体２００の断面形状は、半円形状である。換言すると、第１弾性体１００および第２弾性体の境界が曲面で構成されている。
　また、第１弾性体１００および第２弾性体２００は本実施形態では別体に構成されているが、代替的には別体に構成されている必要はなく、一体で構成されていてもよい。
　図２および図３を参照して、壁面体１および管体５の接合方法を説明する。
　まず、図２のように、壁面体１の孔部３に管体５を挿通し、管体５の内部に複合弾性体１０を挿入し、プレス装置６にセットする。ただし、管体５は、内部に複合弾性体１０を挿入された状態で孔部３に挿通されてもよい。
　プレス装置６は、押子７および受子８を備える。本実施形態では、押子７は第１端面１１に垂直な方向、つまり鉛直方向に駆動され、受子８は固定されている。プレス装置６にセットされた状態では、壁面体１と、管体５と、複合弾性体１０とは、軸線Ｌに一致する中心軸を共有し、当該中心軸は鉛直方向に沿って配置される。押子７は上方から管体５に部分的に挿入されており、受子８は下方から管体５に部分的に挿入されている。押子７は平坦な下面である駆動面７ａを有し、駆動面７ａで複合弾性体１０の第１端面１１を押圧する。受子８は、平坦な上面である固定面８ａを有し、第２端面１２が固定面８ａに接するように複合弾性体１０が載置されている。代替的には、プレス装置６は、押子７および受子８の両方が駆動されて押圧するように構成されていてもよい。また、プレス装置６は、例えば、水平方向にプレスするような構成であってもよい。
　本実施形態では、押子７および受子８の軸線Ｌに垂直な断面形状は、管体５の軸線Ｌに垂直な断面形状と相似形、つまり、円形状である。また、押子７および受子８の直径は、管体５の内径より若干小さい。これにより、押子７および受子８を管体５に挿入し、複合弾性体１０を上下から押圧できるようになっている。なお、押子７および受子８の直径は、管体５に挿入可能な範囲で極力大きい方が好ましい。
　次に、図３に示すように、押子７および受子８により複合弾性体１０に対して軸線Ｌ方向に圧縮の外力を付与する。具体的には、受子８は不動のまま押子７を下方へ降下させ、第１端面１１および第２端面１２に挟み込むように押圧力を与える。複合弾性体１０は軸線Ｌ方向の寸法が小さくなるにつれて、径方向の寸法が拡大する。このように、複合弾性体１０を押圧して、複合弾性体１０を軸線Ｌから外側に向けて弾性変形（膨出）させ、それによって管体５を膨出させ、壁面体１とかしめ接合する。
　かしめ接合後、押子７および受子８による圧縮力が除去された複合弾性体１０は、自身の弾性力により図２のような元の形状に復元し、容易に管体５から取り除くことができる。
　本実施形態に係る部材の接合方法よれば、複合弾性体１０を使用することによって以下のように壁面体１および管体５を強固に接合できる。仮に、材質が一様な弾性体を使用した場合、弾性体は相対的に大きな応力や摩擦力を受ける箇所において局所的に大きく変形する。これに対し、複合弾性体１０を使用する場合、相対的に大きな応力を受ける箇所に硬度が相対的に高い弾性体（第１弾性体１００）を配置することで、局所的に大きく変形することを抑制できる。また、硬度が相対的に低い弾性体（第２弾性体２００）は摩擦係数が小さいため、相対的に大きな摩擦力を受ける箇所に第２弾性体２００を配置することで、局所的に大きく変形することを抑制できる。これにより、複合弾性体１０において局所変形に伴う永久ひずみや割れが生じることを抑制できる。従って、複合弾性体１０に対する押圧量を増加させ、管体５の膨出量を増加させることができ、壁面体１および管体５を強固に接合できる。
　また、複合弾性体１０は押圧力を受ける部分が平坦な面（第１端面１１および第２端面１２）で構成されている。そのため、複合弾性体１０は、押圧力を平坦な面（第１端面１１および第２端面１２）で均等に受けることができる。従って、複合弾性体１０は均等に変形し得る。
　また、プレスの際に大きな力がかかる複合弾性体１０の第１縁部１４および第２縁部１５を第１弾性体１００で構成しているので、複合弾性体１０が局所的に大きく変形することを抑制できる。従って、複合弾性体１０に対する押圧量を増加させ、管体５の膨出量を増加させることができ、壁面体１および管体５を強固に接合できる。
　また、複合弾性体１０および管体５の内面が接する部分の一部が相対的に摩擦係数の小さな第２弾性体２００で構成されている。そのため、複合弾性体１０および管体５の間で生じる摩擦力が低減され得る。従って、複合弾性体１０が当該摩擦力によって意図せず変形することを抑制できるため、複合弾性体１０に対してより大きな押圧力を付加できる。よって、管体５の膨出量を増加させることができ、壁面体１および管体５を強固に接合できる。
　また、押圧力を受ける第１端面１１および第２端面１２には、押圧力の方向に対して垂直に摩擦力が生じる。この摩擦力は、第１端面１１および第２端面１２における複合弾性体１０の軸線Ｌに垂直な方向の変形を抑制する。第１端面１１および第２端面１２の少なくとも一部を第２弾性体２００で構成することで、その摩擦力を低減でき、第１端面１１および第２端面１２における複合弾性体１０の軸線Ｌに垂直な方向の変形量を増加できる。従って、比較的変形し難い第１端面１１および第２端面１２における変形量を増加できるため、管体５を均等に変形させることができる。
　また、第２弾性体２００の断面形状が半円形状であるため、第１弾性体１００および第２弾性体２００の境界が曲面となり、当該境界での応力集中が低減され得る。仮に、第１弾性体１００および第２弾性体２００の境界に角部が設けられていた場合、押圧時にその角部に応力が集中し、第１弾性体１００または第２弾性体２００に割れが生じるおそれがある。これに対し、第１弾性体１００および第２弾性体２００の境界が曲面で構成されているため、応力集中が低減され、割れが生じることを抑制できる。従って、複合弾性体１０の耐久性が向上し得る。
　図６を参照すると、本実施形態に係る複合弾性体１０の第１変形例では、第２弾性体２００の断面形状は、三角形である。そのため、第１弾性体１００および第２弾性体２００の形状が単純となり、製造が容易となり得る。
　図７を参照すると、本実施形態に係る複合弾性体１０の第２変形例では、第１弾性体１００は、第１縁部１４、第２縁部１５、および複合弾性体１０の中心部１６に配置されている。本変形例では、複合弾性体１０の中心部１６に配置された第１弾性体１００は球状である。そのため、第１弾性体１００および第２弾性体２００の形状が単純となり、製造が容易となり得る。
　図８を参照すると、本実施形態に係る複合弾性体１０の第３変形例では、第１弾性体１００は、第１縁部１４および第２縁部１５にのみに配置されている。そのため、複合弾性体１０の構造が単純となり、製造が容易となり得る。また、第１弾性体１００の断面形状は、三角形である。そのため、第１弾性体１００および第２弾性体２００の形状が単純となり、製造が容易となり得る。
（第２実施形態）
　図９および図１０を参照して、第２実施形態における部材の接合方法について説明する。
　図９および図１０に示す第２実施形態は、複合弾性体１０に関する以外は第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。
　図９を参照すると、第２実施形態に係る複合弾性体１０では、第１弾性体１００は、第１端面１１全体および第２端面１２全体を構成している。第２弾性体２００は、側面１３の一部を構成するように、環状に配置されている。
　図１０を参照すると、第２実施形態に係る複合弾性体１０の変形例では、第１弾性体１００は、第１端面１１全体および第２端面１２全体を構成している。第２弾性体２００は円柱状で、第１弾性体１００に上下から挟まれるように配置されている。本変形例においても、第２弾性体２００は、側面１３の一部を構成している。
　第２実施形態に係る複合弾性体１０では、第１端面１１全体および第２端面１２全体が第１弾性体１００である。そのため、押子７および受子８が管体５の径より小さ過ぎる場合、つまり、押子７および受子８と管体５との隙間が大きい場合であっても、その隙間で生じる局所変形を抑制しつつ、十分に押圧し得る。また、部品点数が低減され、かつ、構造が単純であるため、製造が容易となり得る。
（第３実施形態）
　図１１を参照して、第３実施形態における部材の接合方法について説明する。
　図１１に示す第３実施形態は、複合弾性体１０に関する以外は第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。
　第３実施形態に係る複合弾性体１０では、第１弾性体１００は、側面１３全体を構成している。第２弾性体２００は、円柱状で、第１端面１１の一部と、第２端面１２の一部とを構成している。
　第３実施形態に係る複合弾性体１０では、第１端面１１および第２端面１２に生じる軸線Ｌに垂直な方向の摩擦力が軽減され得る。そのため、第１端面１１および第２端面１２における複合弾性体１０の軸線Ｌに垂直な方向の変形量を増加できる。よって、比較的変形し難い第１端面１１および第２端面１２における変形量を増加できるため、管体５を均等に変形させることができる。
（第４実施形態）
　図１２を参照して、第４実施形態における部材の接合方法について説明する。
　図１２に示す第４実施形態は、複合弾性体１０に関する以外は第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。
　第４実施形態に係る複合弾性体１０では、円柱状の第１弾性体１００の表面全体を覆うように第２弾性体２００は配置されている。すなわち、第２弾性体２００は、第１端面１１全体、第２端面１２全体、および側面１３全体を構成するように配置されている。
　第４実施形態に係る複合弾性体１０では、第２弾性体２００が第１端面１１全体および第２端面１２全体を構成するように配置されているため、第１端面１１および第２端面１２における摩擦力が大幅に低減され得る。そのため、複合弾性体１０は、第１端面１１および第２端面１２において、軸線Ｌに垂直な方向の変形量を増加でき、管体５を均等に変形させることができる。また、第２弾性体２００が側面１３全体を構成するように配置されているため、側面１３における摩擦力が大幅に低減され得る。そのため、複合弾性体１０が側面１３において当該摩擦力によって意図せず変形することを抑制できる。従って、管体５の膨出量を増加させることができ、壁面体１および管体５を強固に接合できる。
（第５実施形態）
　図１３を参照して、第５実施形態における部材の接合方法について説明する。
　図１３に示す第５実施形態は、複合弾性体１０に関する以外は第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。
　第５実施形態に係る複合弾性体１０では、第１弾性体１００は、第１端面１１から第２端面１２まで先細って延びる円柱状である。第２弾性体２００は、第１弾性体１００の周囲に配置されている。すなわち、第１弾性体１００は、第１端面１１の中心側から中心部１６を介して第２端面１２の中心側までを構成するように配置され、第２弾性体２００は、第１縁部１４、第２縁部１５、および側面１３の全体を構成するように配置されている。また、第２弾性体２００は、第１端面１１から第２端面１２に向かって厚くなっている。
　第５実施形態では、受子８は固定されている。すなわち、押子７の方向に駆動されて複合弾性体１０を押圧することはない。
　第５実施形態に係る複合弾性体１０を用いた方法によれば、第２弾性体２００が側面１３全体に配置されているため、複合弾性体１０と管体５との間で生じる摩擦力が低減され、複合弾性体１０の均一な変形が促進され得る。また、押子７から複合弾性体１０に付加する押圧力は当該摩擦力によって下方（第２端面１２側）ほど伝わり難いため、複合弾性体１０は下方ほど変形し難い。これに対し、第１弾性体１００が下方へ先細り、第２弾性体２００が下方ほど厚くなっているため、複合弾性体１０の剛性は下方ほど小さくなっている。従って、第２端面１２側の複合弾性体１０の変形が促進されることにより、複合弾性体１０の均一な変形が促進され得る。
（第６実施形態）
　図１４を参照して、第６実施形態における部材の接合方法について説明する。
　図１４に示す第６実施形態は、複合弾性体１０および受子８に関する以外は第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。
　第６実施形態に係る複合弾性体１０では、第２弾性体２００は、第１端面１１の一部、具体的には、第１端面１１の中心から円形に構成されている。即ち、第１端面１１では、第１弾性体１００および第２弾性体２００は、同心円を形成している。また、複合弾性体１０の下部が第２弾性体２００で構成されている。すなわち、第２弾性体２００は第２端面１２全体を構成している。
　第６実施形態では、受子９は、位置固定されており、管体５の径よりも大きな固定面９ａを有している。プレスの際には、管体５の下面５ａと複合弾性体１０の第２端面１２とを受子９の固定面９ａ上に面一に配置する。この配置状態で、押子７を下方へ降下させ、複合弾性体１０を押子７および受子８によって挟み込むように押圧する。また、管体５は、固定面９ａに載置されているため、管体５の下方の開口５ｂは、固定面９ａによって塞がれている。代替的には、受子９を床面や固定台に置換してもよい。
　第６実施形態に係る複合弾性体１０を用いた方法によれば、複合弾性体１０の均一な変形が促進され得る。上方（第１端面１１側）からのプレスでは、第１端面（上面）１１が相対的に大きな力を受け、第２端面（下面）１２が相対的に小さな力を受ける。このような相対的な受ける力の差異に合わせて第２弾性体２００が第２端面１２全体と第１端面１１の一部とを構成している。つまり、第１端面１１側に比べて第２端面１２側では第２弾性体２００の割合が大きい。従って、複合弾性体１０の均一な変形が促進され得る。
　１　壁面体（第１部材）
　２　本体部
　３　孔部
　４　当接部
　５　管体（第２部材）
　５ａ　下面
　５ｂ　開口
　６　プレス装置
　７　押子
　７ａ　駆動面
　８，９　受子
　８ａ，９ａ　固定面
　１０　複合弾性体
　１１　第１端面
　１２　第２端面
　１３　側面
　１４　第１縁部
　１５　第２縁部
　１６　中心部
　１００　第１弾性体
　２００　第２弾性体

Claims (9)

  1. 　孔部が設けられた第１部材と、管状の第２部材と、硬度の異なる少なくとも２種類の弾性体を組み合わせた複合弾性体とを準備し、
    　前記第１部材の前記孔部に前記第２部材を挿通し、
    　前記第２部材の内部に前記複合弾性体を挿入し、
    　前記複合弾性体を押圧して前記第２部材を膨出させ、それによって前記第１部材および前記第２部材をかしめ接合する
    　ことを含む、部材の接合方法。
  2. 　前記複合弾性体は、挟み込まれるように押圧力を受ける平坦な第１端面および平坦な第２端面と、前記第１端面および前記第２端面を繋ぐ側面とを有する柱状であり、
    　前記複合弾性体は、相対的に高い硬度を有する第１弾性体と、相対的に低い硬度を有する第２弾性体とを含む、請求項１に記載の部材の接合方法。
  3. 　前記第１弾性体は、前記第１端面と前記側面との接続部である第１縁部と、前記第２端面と前記側面との接続部である第２縁部とを構成している、請求項２に記載の部材の接合方法。
  4. 　前記第２弾性体は、前記側面の少なくとも一部を構成している、請求項３に記載の部材の接合方法。
  5. 　前記第２弾性体は、前記第１端面の少なくとも一部と、前記第２端面の少なくとも一部とを構成している、請求項３または４に記載の部材の接合方法。
  6. 　前記第１弾性体および前記第２弾性体の境界が曲面で構成されている、請求項２から４のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
  7. 　前記第１端面を押圧する駆動面を有するとともに前記第１端面に垂直な方向に駆動される押子と、前記第２端面を支持する固定面を有するとともに位置固定された受子とをさらに準備し、
    　前記押子の前記駆動面と前記受子の前記固定面とによって挟み込むように前記複合弾性体を押圧する
    　ことをさらに含み、
    　前記第１弾性体は、前記第１端面から前記第２端面まで先細って延びる柱状であり、
    　前記第２弾性体は、前記第１弾性体の周囲に配置され、前記側面の全体を構成している、請求項２に記載の部材の接合方法。
  8. 　前記第１端面を押圧する駆動面を有するとともに前記第１端面に垂直な方向に駆動される押子と、前記第２端面を支持する固定面を有するとともに位置固定された受子とをさらに準備し、
    　前記第２部材の下面と前記複合弾性体の前記第２端面とを前記受子の前記固定面上に面一に配置し、
    　前記押子の前記駆動面と前記受子の前記固定面とによって挟み込むように前記複合弾性体を押圧する
    　ことをさらに含み、
    　前記第２弾性体は、前記第２端面全体と、前記第１端面の一部とを構成する、請求項２に記載の部材の接合方法。
  9. 　孔部が設けられた第１部材と、管状の第２部材とをかしめ接合ために、前記第１部材の前記孔部に前記第２部材を挿通した状態で前記第２部材内に配置されて押圧されることによって前記第２部材を膨出させる複合弾性体であって、
    　前記複合弾性体は、硬度の異なる少なくとも２種類の弾性体を備える、複合弾性体。
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