接合構(gòu)造體及其接合方法
【專利摘要】本發(fā)明提供適合得到構(gòu)成接合構(gòu)造體的部件之間的接合強度的接合構(gòu)造體及其接合方法。為此，接合構(gòu)造體（1）具有軸部件（10）、和內(nèi)周面與該軸部件（10）的外周面嵌合的薄壁圓筒部件（20）。薄壁圓筒部件（20）具有：第1鉚接部（21），其以軸向的中間部在徑向上縮徑的方式被鉚接于軸部件（10）；以及第2鉚接部（22），其以端面（20a）向內(nèi)徑側(cè)折入的方式被鉚接于軸部件（10）。
【專利說明】接合構(gòu)造體及其接合方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及接合構(gòu)造體及其接合方法，尤其涉及基于軸部件與薄壁圓筒部件的鉚接接合的接合構(gòu)造體及其接合方法。

【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于接合構(gòu)造體的現(xiàn)有技術(shù)可以舉出專利文獻I記載的管接頭，其將薄壁圓筒部件嵌合于實心軸或者空心軸等軸部件，并對該薄壁圓筒部件進行鉚接來固定于所述軸部件。
[0003]專利文獻I的管接頭如圖14所示，連接管103 (薄壁圓筒部件)嵌入第2管102(軸部件)的外周，第2管102嵌入第I管101的外周。并且，連接管103的軸長方向的多個部位在鉚接部104a、104b被鉚接。
[0004]連接管103從一端部側(cè)一直到另一端部形成為漸進薄壁，使薄壁側(cè)的鉚接部104a的鉚接率小于厚壁側(cè)的鉚接部104b的鉚接率。其結(jié)果是，利用鉚接率較大的鉚接部104b防止第2管102的脫出。另一方面，利用鉚接率較小的鉚接部104a防止第2管102因拉伸應(yīng)力而斷裂。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開平11 - 325360號公報發(fā)明概要
[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]但是，在專利文獻I記載的接合構(gòu)造中，確保軸部件和薄壁圓筒部件在旋轉(zhuǎn)方向(周向)的接合強度是非常困難的。
[0010]例如，在將薄壁圓筒部件縮徑并鉚接接合于軸部件的情況下，是借助兩者的接觸面的摩擦力進行接合。但是，在這種接合狀態(tài)下，由于存在薄壁圓筒部件的回彈，因而難以適當管理薄壁圓筒部件與軸部件的接觸面壓力，很難保證接合強度。
[0011]尤其是在軸部件和薄壁圓筒部件是鋼材和鋁材這樣不同的素材的情況下，在這些軸部件和薄壁圓筒部件的接合中，認為根據(jù)氣氛溫度，并根據(jù)兩個部件的線膨脹系數(shù)差異而產(chǎn)生松動。
[0012]另外，也有在軸部件側(cè)設(shè)置與軸向平行的槽，將薄壁圓筒部件鉚接于該槽中而將旋轉(zhuǎn)方向固定的方法，但在該方法中，有時由于所述薄壁圓筒部件的回彈而在所述槽和所述薄壁圓筒部件之間產(chǎn)生間隙。其結(jié)果是，在軸部件和薄壁圓筒部件的接合中有時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向的晃動。
[0013]因此，本發(fā)明正是著眼于上述問題而提出的，其目的在于，提供適合得到構(gòu)成接合構(gòu)造體的部件之間的接合強度的接合構(gòu)造體及其接合方法。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]用于達到上述目的的接合構(gòu)造體的一個實施方式具有軸部件和薄壁圓筒部件，該薄壁圓筒部件的內(nèi)周面與該軸部件的外周面嵌合，
[0016]所述薄壁圓筒部件具有:第I鉚接部，其以軸向的中間部在徑向上縮徑的方式，沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第IV字槽進行鉚接；以及第2鉚接部，其以端面向內(nèi)徑側(cè)折入的方式，沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第2V字槽進行鉚接。
[0017]其中，也可以是，所述接合構(gòu)造體的第2V字槽呈在軸向上不對稱的截面形狀，其收納所述薄壁圓筒部件的端部側(cè)的升起角大于與所述端部相反側(cè)的升起角。
[0018]并且，所述接合構(gòu)造體的第2鉚接部可以僅形成于所述薄壁圓筒部件的端面的周向的一部分，也可以按照相等間隔形成。
[0019]并且，也可以是，所述接合構(gòu)造體的所述軸部件的材料和所述薄壁圓筒部件的材料由不同的金屬構(gòu)成。
[0020]并且，也可以是，所述接合構(gòu)造體的第2V字槽與所述薄壁圓筒部件的搭接量為所述薄壁圓筒部件的壁厚以下。
[0021]并且，接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式包括以下工序:
[0022]以使軸部件的外周面和薄壁圓筒部件的內(nèi)周面抵接的方式，使所述軸部件和所述薄壁圓筒部件嵌合；
[0023]第I鉚接部形成工序，使所述薄壁圓筒部件的軸向的中間部沿徑向縮徑而形成沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第IV字槽被鉚接的第I鉚接部；以及
[0024]第2鉚接部形成工序，在所述薄壁圓筒部件覆蓋第2V字槽的狀態(tài)下，將所述薄壁圓筒部件的端面向內(nèi)徑側(cè)折入而形成沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第2V字槽被鉚接的第2鉚接部。
[0025]其中，在所述接合構(gòu)造體的接合方法中，第2鉚接部可以僅形成于所述薄壁圓筒部件的端面的周向的一部分，也可以按照相等間隔形成。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供適合得到構(gòu)成接合構(gòu)造體的部件之間的接合強度的接合構(gòu)造體及其接合方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示接合構(gòu)造體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0029]圖2是表示接合構(gòu)造體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
[0030]圖3是表示接合構(gòu)造體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的主要部分的局部剖視圖。
[0031]圖4是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0032]圖5是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的主要部分的局部剖視圖。
[0033]圖6是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的工序的圖，(a)是表示第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的圖，(b)是表示第2鉚接部形成工序的狀態(tài)的圖，(c)是表示第2鉚接部形成工序后的狀態(tài)的圖。
[0034]圖7是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的基于第2鉚接部的接合方法的局部剖視圖，Ca)是表示第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的圖，(b)是表示第2鉚接部形成工序后的狀態(tài)的圖。
[0035]圖8是表示接合構(gòu)造體的接合方法的基于第2鉚接部的接合方法的局部剖視圖，Ca)是表示在薄壁圓筒部件覆蓋第2V字槽的狀態(tài)下第2鉚接部形成工序的狀態(tài)的圖，(b)是表示第2鉚接部形成工序后的狀態(tài)的圖。
[0036]圖9是表示接合構(gòu)造體的其它實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0037]圖10是表示接合構(gòu)造體的其它實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0038]圖11是表示接合構(gòu)造體的其它實施方式的第I鉚接部的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖，(a)是第IV字槽的升起角為45°的情況，(b)是第IV字槽的升起角為60°及30°的情況。
[0039]圖12是表示軸部件與薄壁圓筒部件在旋轉(zhuǎn)方向上的接合強度的曲線圖，縱軸表示軸部件與薄壁圓筒部件之間的相對轉(zhuǎn)矩，橫軸表示軸部件與薄壁圓筒部件的相對角度。
[0040]圖13的(a)是表示接合時的第2V字槽與薄壁圓筒部件的位置關(guān)系的局部剖視圖，(b)是表示軸部件與薄壁圓筒部件在旋轉(zhuǎn)方向上的接合強度的曲線圖。
[0041]圖14是表示現(xiàn)有的接合構(gòu)造體的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。

【具體實施方式】
[0042]下面，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的接合構(gòu)造體及其接合方法的實施方式。
[0043](接合構(gòu)造體)
[0044]圖1是表示本發(fā)明的接合構(gòu)造體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。并且，圖2是表示本發(fā)明的接合構(gòu)造體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。并且，圖3是表示本發(fā)明的接合構(gòu)造體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的主要部分的局部剖視圖。
[0045]如圖1?3所示，本實施方式的接合構(gòu)造體I具有軸部件10和薄壁圓筒部件20，該薄壁圓筒部件20的內(nèi)周面嵌合于該軸部件10的外周面。
[0046]軸部件10在其周面整周沿軸向設(shè)有多個V字槽11。這些V字槽11例如從收納薄壁圓筒部件20的端部起按照第IV字槽11A、第2V字槽IlB的順序設(shè)置。
[0047]薄壁圓筒部件20具有:第I鉚接部21，其以軸向的中間部在徑向上縮徑的方式，沿著軸部件10的第IV字槽IlA進行鉚接；以及第2鉚接部22，其以端面20a向內(nèi)徑側(cè)折入的方式，沿著軸部件10的第2V字槽IlB進行鉚接。在本實施方式中，第I鉚接部21和第2鉚接部22分別在薄壁圓筒部件20的周面整周進行設(shè)置。另外，第I鉚接部不限于基于機械鉚接的加工，只要是利用基于電磁力的縮徑法等大致沿著第IV字槽的縮頸部即可。
[0048]并且，優(yōu)選第2V字槽IlB呈在軸向上不對稱的截面形狀，其收納薄壁圓筒部件20的端部側(cè)的升起角被設(shè)定成大于與所述端部相反側(cè)的升起角(參照圖7的(a)、(b))。
[0049](接合構(gòu)造體的接合方法)
[0050]下面，說明圖1?3所示的接合構(gòu)造體的接合方法。
[0051]圖4是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的局部剖視圖。并且，圖5是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的主要部分的局部剖視圖。
[0052]并且，圖6是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的工序的圖，(a)是表示第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的圖，(b)是表示第2鉚接部形成工序的狀態(tài)的圖，(c)是表示第2鉚接部形成工序后的狀態(tài)的圖。并且，圖7是表示接合構(gòu)造體的接合方法的一個實施方式的基于第2鉚接部的接合方法的局部剖視圖，Ca)是表示第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的圖，(b)是表示第2鉚接部形成工序后的狀態(tài)的圖。
[0053]在本實施方式的接合構(gòu)造體的接合方法中，在以使軸部件10的外周面與薄壁圓筒部件20的內(nèi)周面抵接的方式，使軸部件10和薄壁圓筒部件20進行嵌合后，包括第I鉚接部形成工序和第2鉚接部形成工序。
[0054]<第I鉚接部形成工序>
[0055]第I鉚接部形成工序如圖4所示是如下工序:以使嵌合于軸部件10的薄壁圓筒部件20的軸向的中間部在徑向上縮徑的方式沿著軸部件10的第IV字槽IIA進行鉚接，從而形成第I鉚接部21。
[0056]<第2鉚接部形成工序>
[0057]并且，第2鉚接部形成工序如圖5所示是如下工序:在薄壁圓筒部件20覆蓋第2V字槽IlB的狀態(tài)下，將薄壁圓筒部件20的端面20a向內(nèi)徑側(cè)折入，并沿著軸部件10的第2V字槽IlB進行鉚接而形成第2鉚接部22。
[0058]在此，在第2鉚接部形成工序中，如圖5所示，將端面20a向內(nèi)徑側(cè)折入前的薄壁圓筒部件20嵌合于軸部件10的外周一直到完全覆蓋在軸部件10設(shè)置的第IV字槽IlA的范圍，從該狀態(tài)下一邊壓縮一邊進行折入。這樣，壓縮方向的應(yīng)力殘留在第I鉚接部21和第2鉚接部22之間。
[0059]并且，第2鉚接部形成工序是使用如圖6所示的模具30進行的。模具30是呈圓環(huán)形狀的部件，內(nèi)周面31具有:大徑部31A，其內(nèi)徑與薄壁圓筒部件20的外徑大致相同；小徑部31B，其內(nèi)徑與薄壁圓筒部件20a的內(nèi)徑大致相同；以及將大徑部31A和小徑部31B連接起來的錐面31C。另外，大徑部31A及小徑部31B與錐面31C的連接部由平滑的曲面構(gòu)成。
[0060]在第2鉚接部形成工序中，首先如圖6 (a)所示，對于第I鉚接部形成工序后的軸部件10和薄壁圓筒部件20，以使模具30的軸向和軸部件10及薄壁圓筒部件20的軸向一致的方式設(shè)置模具30。
[0061]然后，如圖6 (b)所示，以使大徑部31A與薄壁圓筒部件20的外周面抵接、使小徑部31B與軸部件10的外周面抵接的方式，將模具30嵌合于軸部件10及薄壁圓筒部件20并進行插入直到端面20a卡掛于錐面31C。
[0062]然后，如圖6 (C)所示，從端面20a卡掛于錐面3IC的狀態(tài)起，相對于薄壁圓筒部件20，將模具30從軸部件10的第2V字槽IlB朝向第IV字槽IlA壓入，將薄壁圓筒部件20的端面20a向內(nèi)徑側(cè)(第2V字槽IlB內(nèi))折入。
[0063]在此，詳細說明將薄壁圓筒部件20的端面20a向內(nèi)徑側(cè)(第2V字槽IlB內(nèi))折入時的作用。圖7 (a)表示在薄壁圓筒部件20覆蓋第2V字槽22的狀態(tài)下，將薄壁圓筒部件20的端面20a向薄壁圓筒部件20的內(nèi)徑側(cè)折入前的狀態(tài)。并且，圖7 (b)表示將端面20a向薄壁圓筒部件20的內(nèi)徑側(cè)折入后的狀態(tài)。如圖7 (a)所示，在將端面20a向薄壁圓筒部件20的內(nèi)徑側(cè)折入前的狀態(tài)下，進行縮徑并鉚接而形成的第I鉚接部21由于回彈而從第IV字槽IlA浮起。在該狀態(tài)下，第IV字槽IlA與薄壁圓筒部件20的第I鉚接部21的接觸面壓力較低，由此形成的接合力是較小的力。
[0064]因此，在本實施方式中，如圖7 (b)所示，將薄壁圓筒部件20的端面20a —邊壓縮一邊向內(nèi)徑側(cè)(第2V字槽IlB內(nèi))折入，由此由于回彈而浮起的第I鉚接部21的一側(cè)的側(cè)面與第IV字槽IlA的側(cè)面牢靠地面接觸，并處于與第2鉚接部22配合而確保接觸面的狀態(tài)。
[0065]此時，如前面所述，通過在壓縮薄壁圓筒部件20的同時進行折入，在各接觸面產(chǎn)生相應(yīng)的面壓力，由此能夠得到接合強度。
[0066]并且，在向薄壁圓筒部件20的內(nèi)徑側(cè)折入時，優(yōu)選處于薄壁圓筒部件20覆蓋第2V字槽IlB的狀態(tài)，下面說明其原因。
[0067]圖8是表示接合構(gòu)造體的接合方法的基于第2鉚接部的接合方法的局部剖視圖，(a)是表示在薄壁圓筒部件覆蓋第2V字槽的狀態(tài)下第2鉚接部形成工序前的狀態(tài)的圖，(b)是表示第2鉚接部形成工序后的狀態(tài)的圖。
[0068]如圖8 (a)、(b)所示，如果薄壁圓筒部件20沒有完全覆蓋第2V字槽11B，而從第2V字槽IlB的一部分露出的狀態(tài)下進行端部20a的折入，則壓縮方向的應(yīng)力不會殘留在第I鉚接部21和第2鉚接部22之間，第I鉚接部21也處于由于回彈而浮起的狀態(tài)。即，在這種狀態(tài)下，不能適當確保軸部件10與薄壁圓筒部件20的接觸面，有可能導(dǎo)致接合強度的降低和廣生偏差。
[0069](其它實施方式)
[0070]圖9、圖10是表示接合構(gòu)造體的其它實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。并且，圖11是表示接合構(gòu)造體的其它實施方式的第I鉚接部的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖，(a)是第IV字槽的升起角為45°的情況，(b)是第IV字槽的升起角為60°及30°的情況。另外，在本實施方式的說明中，省略有關(guān)與前述的實施方式重復(fù)的結(jié)構(gòu)的說明。
[0071]如圖9、圖10所示，在本實施方式中，第2鉚接部23不是形成于薄壁圓筒部件20的端面20a的整周，而是僅形成于端面20a的周向的一部分。優(yōu)選這種方式的第2鉚接部23沿薄壁圓筒部件20的周向以相等間隔形成。
[0072]例如，也可以是如圖9所示，將一個第2鉚接部22的周向的寬度尺寸設(shè)為薄壁圓筒部件20的整周尺寸的大約5%，將這樣形成的第2鉚接部23沿薄壁圓筒部件20的周向均等地設(shè)于三處。并且，也可以是如圖10所示，將一個第2鉚接部23的周向的寬度尺寸設(shè)為薄壁圓筒部件20的整周尺寸的大約8%，將這樣形成的第2鉚接部23沿薄壁圓筒部件20的周向均等地設(shè)于四處。
[0073]在此，在如上述的實施方式(參照圖1)那樣沿薄壁圓筒部件20的端面20a的整周形成第2鉚接部22的情況下，根據(jù)接合構(gòu)造體I的構(gòu)造，殘留在第I鉚接部21和第2鉚接部22之間的應(yīng)力有時過大。這種薄壁圓筒部件20的內(nèi)部的過大的應(yīng)力成為高溫環(huán)境下的潛移(creep)的原因。
[0074]并且，在軸部件10的材料和薄壁圓筒部件20的材料不同的情況下，由于軸部件10和薄壁圓筒部件20各自的熱膨脹的差異，有時在薄壁圓筒部件20產(chǎn)生反復(fù)應(yīng)變振幅。因此，需要將第I鉚接部21和第2鉚接部22 (23)的應(yīng)力管理為固定值。雖然通過管理薄壁圓筒部件20的壓縮量(第2V字槽IlB的肩部與薄壁圓筒部件20的端面20a的重疊量)，也能夠管理上述應(yīng)力，但在這種情況下需要嚴格管理上述重疊量，各部件的公差管理等需要龐大的工作。
[0075]因此，在本實施方式中，在端面20a局部地形成多個第2鉚接部23，即使是這種接合構(gòu)造體1，也能夠調(diào)整基于第2鉚接部23的應(yīng)力，并得到合適的接合強度。并且，通過局部地形成第2鉚接部23，即使是所述重疊量增大時，也能夠防止在第IV字槽IIA和第2V字槽IlB之間產(chǎn)生的壓縮力過大的情況。
[0076]并且，在本實施方式中，也可以如圖ll(a)、(b)所示，將第IV字槽IlA的沿著軸向的截面形狀設(shè)為與第2V字槽IlB相同的不對稱形狀，由此控制接合構(gòu)造體I的接合強度。例如，如圖11 (a)所示，第IV字槽IlA的沿著軸向的截面形狀通常是相對于軸向?qū)ΨQ的升起角(45° )。與此相對，也可以如圖11 (b)所示，使第IV字槽IlA的沿著軸向的截面形狀呈相對于軸向不對稱的截面形狀，使收納薄壁圓筒部件20的端部20a側(cè)的升起角Θ大于與端部20a相反側(cè)的升起角δ。這些升起角例如是θ=60°、δ =30°。
[0077]在此，第IV字槽IlA的深度尺寸在軸向的截面形狀是對稱形狀和不對稱形狀中的任一形狀時，都與薄壁圓筒部件20的厚度大致相同。
[0078]另一方面，第2V字槽IlB的深度尺寸被設(shè)定成小于薄壁圓筒部件20的厚度。這是因為在使用如前面所述的模具30 (參照圖6)形成第2鉚接部22時，為了將薄壁圓筒部件20充分壓入第2V字槽11Β，如果第2V字槽IlB的深度尺寸大于薄壁圓筒部件20的厚度，則在第2V字槽IlB和薄壁圓筒部件20之間產(chǎn)生間隙，有時不易得到接合構(gòu)造體I的接合強度。
[0079]如圖11 (a)、(b)所示，通過使第IV字槽IlA的沿著軸向的截面形狀相對于軸向?qū)ΨQ(槽側(cè)面是錐形狀)，能夠確保第IV字槽IlA的側(cè)面與軸部件10的接觸面積比較大。并且，如圖11 (b)所示，如果減小與端部20a相反側(cè)的升起角δ，則能夠借助楔效應(yīng)得到相應(yīng)的接合強度。
[0080]另外，上述實施方式也可以應(yīng)用于檢測在旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器。關(guān)于這種轉(zhuǎn)矩傳感器可以舉出如下結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳感器(例如，參照日本特開平11-248562號公報)。即，上述轉(zhuǎn)矩傳感器具有:第I旋轉(zhuǎn)軸及第2旋轉(zhuǎn)軸，它們呈同軸設(shè)置，并通過扭桿相連接；以及圓筒部件，其由導(dǎo)電性且非磁性的材料構(gòu)成，以包圍所述第I旋轉(zhuǎn)軸的外周面的方式沿旋轉(zhuǎn)方向與所述第2旋轉(zhuǎn)軸成為一體。
[0081]并且，所述第I旋轉(zhuǎn)軸的至少被所述圓筒部件包圍的被包圍部利用磁性材料形成，在所述被包圍部形成有沿軸向延伸的槽。另外，在所述圓筒部件形成有窗口，該窗口與所述槽的重合程度根據(jù)與所述第I旋轉(zhuǎn)軸之間的相對旋轉(zhuǎn)位置而變化。并且，根據(jù)線圈的阻抗來檢測轉(zhuǎn)矩，該線圈以包圍所述圓筒部件的形成有所述窗口的部分的方式配置。
[0082]在這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳感器中，圓筒部件對旋轉(zhuǎn)軸的保持力根據(jù)溫度而變動，其保持力下降的結(jié)果是，導(dǎo)致圓筒部件相對于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向位置或軸向位置偏離，進而檢測精度下降，因此具有研究的余地。
[0083]因此，通過將本發(fā)明的接合構(gòu)造體及其接合構(gòu)造應(yīng)用于上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳感器，能夠提供這樣的轉(zhuǎn)矩傳感器:該轉(zhuǎn)矩傳感器能夠防止檢測精度的下降，以簡易的構(gòu)造進行高精度的轉(zhuǎn)矩檢測，而且也實現(xiàn)裝置的小型化。
[0084]圖12是表示軸部件10與薄壁圓筒部件20在旋轉(zhuǎn)方向的接合強度的曲線圖，縱軸表示軸部件10與薄壁圓筒部件20之間的相對轉(zhuǎn)矩，橫軸表示軸部件10與薄壁圓筒部件20的相對角度。
[0085]另外，圖12中的虛線表示在設(shè)于軸部件10的V字槽11中將薄壁圓筒部件20縮徑進行鉚接時的評價結(jié)果。并且，圖12中的實線表示圖8所示的實施方式的接合構(gòu)造體11的評價結(jié)果。
[0086]在此，假設(shè)作為評價對象的接合構(gòu)造體是在外徑為Φ 27mm的鋼制的軸部件10接合了板厚小于Imm的鋁制的薄壁圓筒部件20而構(gòu)成的。并且，該評價是對接合部(第I鉚接部21和第2鉚接部22)施加轉(zhuǎn)矩，直到去除轉(zhuǎn)矩后的相對扭轉(zhuǎn)角達到規(guī)定量的結(jié)果。
[0087]如圖12所示得到了如下結(jié)果，根據(jù)薄壁圓筒部件20的端部有無折入，截止到達到相對扭轉(zhuǎn)角Θ的負荷轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生大約2倍的差異。即，根據(jù)本實施方式的接合構(gòu)造體，能夠提高接合部的可靠性。
[0088]圖13 (a)是與圖7、8同樣地表示V字槽11 (第IV字槽IlA和第2V字槽11B)與薄壁圓筒部件20的位置關(guān)系的局部剖視圖。并且，圖13 (b)是表示軸部件與薄壁圓筒部件在旋轉(zhuǎn)方向的接合強度的曲線圖。具體地講，是表示軸部件10與薄壁圓筒部件20在旋轉(zhuǎn)方向的接合強度的曲線圖，縱軸表示軸部件10與薄壁圓筒部件20之間的相對轉(zhuǎn)矩，橫軸表示軸部件10與薄壁圓筒部件20之間的相對角度。
[0089]圖13中的虛線表示在從將第2V字槽IlB的肩部與薄壁圓筒部件20的端面20a的搭接量(重疊量)Λ設(shè)為“Λ =t/5 (t表示薄壁圓筒部件20的壁厚)”的狀態(tài)下進行折入的接合構(gòu)造體I的評價結(jié)果。并且，圖13中的實線表示在搭接量Λ與薄壁圓筒部件20的壁厚t相同的狀態(tài)下進行折入的接合構(gòu)造體I的評價結(jié)果。
[0090]如圖13所示，在搭接量較大的接合構(gòu)造體中確認到接合強度提高的傾向。這種傾向依據(jù)于在第2鉚接部22與第2V字槽IlB之間產(chǎn)生的應(yīng)力差，表示通過調(diào)整搭接量能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)整接合強度。
[0091]另外，如果在將上述搭接量設(shè)為一定量以上的狀態(tài)下進行折入，則產(chǎn)生薄壁圓筒部件20在朝向第2V字槽IlB的內(nèi)部被折入之前而彎曲、導(dǎo)致施加給第I鉚接部21的荷重過大而不能得到期望的保持力的問題。鑒于這種情況，優(yōu)選將上述搭接量設(shè)定為薄壁圓筒部件20的壁厚t以下。
[0092]如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在將軸部件10和薄壁圓筒部件20進行鉚接接合時，在薄壁圓筒部件20的中間部設(shè)置第I鉚接部21，并且設(shè)置將薄壁圓筒部件20的端面20a向內(nèi)徑側(cè)折入而成的第2鉚接部22。
[0093]并且，第2鉚接部22的形成是在壓縮薄壁圓筒部件20的同時進行的，壓縮方向的應(yīng)力殘留在薄壁圓筒部件20的內(nèi)部(第I鉚接部21和第2鉚接部22之間)，作為其反作用力而在軸部件10和薄壁圓筒部件20的接觸面產(chǎn)生面壓力。
[0094]由于該接觸面壓力，在軸部件10和薄壁圓筒部件20之間產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，能夠得到旋轉(zhuǎn)方向的接合強度。
[0095]并且，在軸部件10的材料和薄壁圓筒部件20的材料不同的情況下，例如在各自的材料是鋼材和鋁的情況下，根據(jù)本實施方式，由于壓縮方向的應(yīng)力殘留在第I鉚接部21和第2鉚接部22之間，因而即使是根據(jù)氣氛溫度的變化而產(chǎn)生了膨脹差時，如果在一定的范圍內(nèi)，則導(dǎo)致薄壁圓筒部件20相對于軸部件10的鉚接接合完全變松的情況就極少。
[0096]以上對接合構(gòu)造體及其接合方法進行了說明，但本發(fā)明的接合構(gòu)造體及其接合方法不限于上述實施方式，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，則能夠進行各種變形。例如，關(guān)于V字槽的形狀、第2鉚接部的形狀、第2鉚接部的數(shù)量這樣具體的條件，能夠在發(fā)揮本發(fā)明的作用的范圍內(nèi)進行變更。
[0097]標號說明
[0098]I接合構(gòu)造體；10軸部件；IIA第IV字槽；11B第2V字槽；20薄壁圓筒部件；20a端部；21第I鉚接部；22第2鉚接部；23第2鉚接部。
【權(quán)利要求】
1.一種接合構(gòu)造體，其特征在于， 所述接合構(gòu)造體具有軸部件和薄壁圓筒部件，該薄壁圓筒部件的內(nèi)周面與該軸部件的外周面嵌合， 所述薄壁圓筒部件具有:第I鉚接部，其以軸向的中間部在徑向上縮徑的方式，沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第IV字槽進行鉚接；以及第2鉚接部，其以端面向內(nèi)徑側(cè)折入的方式，沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第2V字槽進行鉚接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合構(gòu)造體，其特征在于， 第2V字槽呈在軸向上不對稱的截面形狀，其收納所述薄壁圓筒部件的端部側(cè)的升起角大于與所述端部相反側(cè)的升起角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接合構(gòu)造體，其特征在于， 第2鉚接部僅形成于所述薄壁圓筒部件的端面的周向的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合構(gòu)造體，其特征在于， 第2鉚接部在所述薄壁圓筒部件的端面的周向上以相等間隔形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項所述的接合構(gòu)造體,其特征在于， 所述軸部件的材料和所述薄壁圓筒部件的材料由不同的金屬構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項所述的接合構(gòu)造體,其特征在于， 第2V字槽與所述薄壁圓筒部件的搭接量為所述薄壁圓筒部件的壁厚以下。
7.一種接合構(gòu)造體的接合方法，其特征在于，該接合方法包括以下工序: 以使軸部件的外周面和薄壁圓筒部件的內(nèi)周面抵接的方式，使所述軸部件和所述薄壁圓筒部件嵌合； 第I鉚接部形成工序，使所述薄壁圓筒部件的軸向的中間部沿徑向縮徑而形成沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第IV字槽被鉚接的第I鉚接部；以及 第2鉚接部形成工序，在所述薄壁圓筒部件覆蓋第2V字槽的狀態(tài)下，將所述薄壁圓筒部件的端面向內(nèi)徑側(cè)折入而形成沿著在所述軸部件的周面上設(shè)置的第2V字槽被鉚接的第2柳接部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接合構(gòu)造體的接合方法，其特征在于， 在第2鉚接部形成工序中，僅在所述薄壁圓筒部件的端面的周向的一部分形成第2鉚接部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合構(gòu)造體的接合方法，其特征在于， 在第2鉚接部形成工序中，在所述薄壁圓筒部件的端面的周向上以相等間隔形成第2柳接部。
【文檔編號】B21D39/04GK104395662SQ201380003100
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】河原弘志, 杉田澄雄 申請人:日本精工株式會社