JP2008196695A - 接合構成部材、特に力伝達装置に用いられるパイロット支承体、材料接続的な解離不能な結合部を形成するための方法および力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接結合部の縁部における応力集中が回避され、特に溶接法によって生ぜしめられる、切欠きとして作用する溶接ばりが減少させられるようにする。
【解決手段】接合面（３）に、溶接ばりを収容するためのばり室（７）が設けられているようにした。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、接合構成部材、特にパイロット支承体であって、材料接続的な解離不能な結合部を圧接によって形成するために、当該接合構成部材が、別の第２の接合構成部材に結合されて、構成ユニットを形成するようになっており、当該接合構成部材が、接合面と、該接合面に形成された、別の第２の接合構成部材にコンタクティングするための突合せ箇所領域とを有している形式のものに関する。

さらに、本発明は、溶接、特に圧接法によって、前述した第１の接合構成部材と、別の第２の接合構成部材との材料接続的な解離不能な結合部を形成するための方法に関する。

さらに、本発明は、パワートレーンにおいて原動機を変速機に結合するために用いられる力伝達装置であって、当該力伝達装置が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータを有しており、該回転数／トルクコンバータが、ポンプホイールを有しており、該ポンプホイールが、ハウジング部分を介して、駆動装置に相対回動不能に連結可能なピンに相対回動不能に結合されている形式のものに関する。

圧接法、特に抵抗溶接法は、互いに結合したい構成部材の突合せ箇所が、熱供給によって局所的に変形可能な状態にもたらされ、圧力の作用によって塑性的に互いに結合されることによって特徴付けられている。熱供給は種々異なる形で実現されてよい。有利には電気エネルギが使用される。この場合、通電時の電気的な抵抗によって、材料が接触箇所で局所的に溶接温度に加熱される。しかし、さらに、超音波および摩擦熱の使用が可能である。複合体を製作するための使用される方法に関連して、熱供給は、溶融温度の範囲内の温度への溶接ゾーンでの温度の上昇に繋がってもよいし、溶融温度未満の温度に繋がってもよい。この場合、両構成部材の一方は、突起の形の、いわゆる「溶接プロジェクション」を備えてよい。この場合、この領域で、接合したい両構成部材の面状の押当てが行われ、複合体が、主として、溶接プロジェクションの材料の変形と、溶接領域での、結合したい接合構成部材の材料による拡散とによって形成される。この場合、構成部材が極めて高負荷される場合には、必要となる溶込みを生ぜしめるために、圧着圧と熱エネルギとが相応に規定されなければならない。このことは、溶接時に変形させられた、溶接領域から押し退けられた材料が堆積させられることによって、溶接結合部の縁部への隆起部の形成に強制的に繋がる。このような結合部は、しばしば、突き合わされて互いに結合される回転可能な構成部材、特に回転対称的に形成された構成部材の間の相対回動不能な材料接続的なかつ解離不能な結合部に対して使用される。１つの使用事例は、たとえば力伝達装置である。この力伝達装置はハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータを有している。このハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータでは、ポンプホイールとして機能する一次ホイールが、入力体もしくは駆動ユニット、特に内燃機関に結合可能である。この場合、連結は、ハウジングカバーの形のハウジング部分を介して行われる。センタリングおよび支承はピンによって行われる。このピンは、内燃機関のクランクシャフトに設けられた嵌合孔内に収容される。この場合、ピンはパイロットとも呼ばれ、ハウジング部分、特にカバーに相対回動不能に結合されている。この場合、結合は溶接法を介して行われる。この場合、このような力伝達装置の運転の間、パイロットが曲げ負荷される。最大の応力は溶接結合部の縁部に付与される。この縁部には、溶接ばりの幾何学的な切欠きが応力集中を生ぜしめる。このような切欠きは、こうして形成された構成ユニット、特に結合部の寿命を低下させる。

したがって、本発明の課題は、２つの構成部材の溶接結合部、特にパイロット支承体とエレメント、特に力伝達装置のハウジング部分との間の溶接結合部を改良して、溶接結合部の縁部における応力集中が回避され、特に溶接法によって生ぜしめられる、切欠きとして作用する溶接ばりが減少させられるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の接合構成部材では、接合面に、溶接ばりを収容するためのばり室が設けられているようにした。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室が、切込みによって形成されていて、突合せ箇所領域を取り囲んで配置されており、該突合せ箇所領域が、接合面に設けられた突起を成す少なくとも１つの溶接プロジェクションによって形成されるようになっている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、突合せ箇所領域が、接合面に設けられた突起を成す少なくとも１つの溶接プロジェクションによって形成されるようになっており、ばり室が、突合せ箇所領域を取り囲んで配置された突起と、溶接プロジェクションとによって仕切られるようになっている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、当該接合構成部材が、回転対称的な構成部材として形成されており、接合面が、回転対称的な構成部材の一方の端面に設けられた少なくとも１つの接合領域によって形成されるようになっており、突合せ箇所領域が、前記端面に配置された、溶接プロジェクションを成す環状の突起によって形成されるようになっており、ばり室が、周方向に突起を取り囲んで円環状に延びている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室が、突合せ箇所領域と当該接合構成部材の外周面との間に配置されている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室が、突合せ箇所領域を形成する突起に直接隣接している。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室が、当該接合構成部材の外周面の領域にまで延びている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室の深さが、当該接合構成部材の外周面に向かって、該外周面の領域に支柱を形成しながら減少しており、ばり室が、少なくとも２つの面領域、つまり、突合せ箇所領域に隣接して配置された第１の面領域と、該第１の面領域に続きかつ当該接合構成部材の外周面に向かって延びる第２の面領域とによって特徴付けられている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、第１の面領域と第２の面領域とが、平らに形成されていて、互いに所定の角度を成して、横断面図で見て三角形の溝を形成して配置されている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、第１の面領域が、当該接合構成部材の中心軸線に対して平行にかつ接合面に対して垂直に方向付けられている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室を仕切る一方の面領域の少なくとも一部領域が、凹状に湾曲させられている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、個々の面領域の湾曲が、少なくとも１つの曲率半径によって特徴付けられている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、ばり室の容積が、溶接ばりの関数として規定されている。

本発明の接合構成部材の有利な構成によれば、当該接合構成部材が、ハウジング部分に相対回動不能に連結するためのパイロット支承体のピンとして形成されている。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の方法では、第１の接合構成部材に設けられたばり室のジオメトリおよびサイズを、理論的に可能な生ぜしめられる溶接ばりの量に関連して規定し、この場合、常にばり室の完全な充填が保証されているように、最小設計を行うようにした。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、圧接法として抵抗溶接法を実施する。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、圧接法として摩擦溶接法を実施する。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、互いに結合したい接合構成部材の少なくとも一方の材料の溶融温度の高さの温度への接合面の領域での接合構成部材の加熱を行う。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、互いに結合したい接合構成部材の少なくとも一方の材料の溶融温度を下回る温度への接合面の領域での接合構成部材の加熱を行う。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、両接合構成部材に接合方向で所定の力を加える。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の力伝達装置では、ピンが、前述した接合構成部材として形成されており、ピンとハウジング部分との間の結合部が、前述した方法により形成されるようになっているようにした。

以下の説明のためには、使用される概念に対して以下の定義が根底に置かれる。

接合領域：材料接続的な結合部によって特徴付けられた、２つの構成部材の間の結合領域。

オーバラップ領域：互いに結合したい構成部材の接触もしくは直接接触によって溶接過程に対する位置決め時に特徴付けられたかまたは、直接接触しない場合には、材料接続的な結合による互いに結合したい構成部材相互の所望の配置によって溶接過程に対する位置決め時に特徴付けられた領域。

突合せ箇所：材料接続を介して互いに結合される、溶接過程に対して位置決めされた構成部材の、互いに向き合わされかつ互いに接触する面の面セグメントまたは領域。

熱流入ゾーン：互いに結合したい構成部材の組織に熱供給下で影響が与えられる領域。

材料接続的な解離不能な結合部を溶接によって実現するために、別の第２の接合構成部材に結合されて、構成ユニットを形成する一方の接合構成部材、特にピンの形の回転対称的なエレメントは、少なくとも１つの突合せ箇所領域を備えた接合面を有している。この場合、接合構成部材は、本発明によれば、接合面に、有利には突合せ箇所領域を取り囲んで、溶接ばりを収容するためのばり室が設けられていることによって特徴付けられている。このばり室は、接合面に設けられた切込みによって形成されるかまたは接合面に設けられた１つまたはそれ以上の突起によって形成される。

回転対称的なエレメント、特にピンとしての接合構成部材の構成では、切込みの形成が、外周面の領域において、接合構成部材の、接合面を成す端面で行われる。本発明による解決手段によって、付加的な容積が提供されることが可能となる。これによって、接合領域から別の接合構成部材との接合時に流出する溶接ばりが収容される。この溶接ばりは、材料接続的な結合のために使用されない押し退けられた材料によって形成され、オーバラップ領域から押し出される。

突合せ箇所領域は、接合面全体によって形成されてもよいし、接合面に設けられた突起を成す少なくとも１つの溶接プロジェクションによって形成されてもよい。この事例では、この溶接プロジェクションへのばり室の配置が行われる。接合構成部材が回転対称的な構成部材として形成されており、この場合、接合面が、回転対称的な構成部材の一方の端面に設けられた少なくとも１つの面領域によって形成され、突合せ箇所領域が、この端面に配置された、溶接プロジェクションを成す環状の突起によって形成される場合には、ばり室が円環状に周方向に突起を取り囲んで延びている。この場合、ばり室は接合構成部材の突合せ箇所領域と外周面との間に、同じく円環状に延びる支柱を接合構成部材に形成して配置されている。この支柱は、半径方向で外周面に向かって押し退けられた材料を圧下時にもしくは溶接領域への材料接続部の形成時に押し返す。溶接プロジェクションを成す突起は、大面にわたる結合を保証するために、可能な限り広幅に接合構成部材の外周面の領域で接合面に配置されている。この場合、ばり室は、有利には、突合せ箇所領域を成す突起に直接隣接している。

特に有利な構成によれば、ばり室が接合構成部材の外周面の領域にまで延びている。すなわち、ばり室の深さが、接合構成部材の外周面に向かって、この外周面の領域に支柱を形成しながら減少しており、この場合、ばり室が、少なくとも２つの面領域、つまり、突合せ箇所領域に隣接して配置された第１の面領域と、この第１の面領域に続きかつ接合構成部材の外周面に向かって延びる第２の面領域とによって特徴付けられている。特に有利な構成によれば、溶接ばりを収容するための切込みが凹状に形成されている。この凹状に形成された構成に基づき、変形させられた押し退けられた材料が半径方向内向きに接合領域に押し戻される。これによって、材料がより長く溶融状態のままとなり、既存の室を埋めるために、累進的に圧縮される。さらに、可能な限り固い結合を保証するために、室を完全に埋めることが必要となるので、本発明によれば、ジオメトリおよび容積が、生ぜしめられる溶接ばりの体積に調和されている。この場合、ばり室の容積は、溶接過程時に押し退けられた、材料接続のために必要とならない材料の量の関数である。この関数は、同じく溶接パラメータの関数として規定可能である。

第１の構成によれば、第１の面領域と第２の面領域とが、平らに形成されていて、互いに所定の角度を成して、横断面図で見て三角形の溝を形成して配置されている。この場合、第２の面領域は楔面を形成している。

第２の構成によれば、第２の面領域が凹状に湾曲させられている。この場合、湾曲は、１つまたはそれ以上の曲率半径によって描くことができる。第１の面領域は、両事例では、有利には接合構成部材の中心軸線に対して平行にかつ接合面に対して垂直に方向付けられている。さらに、第１の面領域を湾曲させて、有利には同じく凹状に形成する可能性も存在する。適宜なサイズの曲率半径が選択されると、ばり室に一種のアンダカットを形成することもできる。このアンダカットは付加的に溶接結合部における掛かりのように作用し、強度の向上に貢献する。

この場合、ばり室は、直接ないし直接的に接合構成部材の外周面の領域に延びていてもよいし、有利には僅かな間隔を置いて外周面の領域の前方で終わっていてもよい。この場合、前者の可能性は、ここでは、接合面全体にわたって、ばり室を含めて、最適な結合部が保証されるという利点を提供する。この結合部は、第１の接合構成部材に設けられた接合面全体にわたって延びている。

別の特に有利な構成によれば、切込みが、結合領域のサイズの最適化のために、突合せ箇所領域に直接続いている。ここでも、突合せ箇所領域に対して間隔を置いた配置が恐らく可能となる。

特に有利な構成は、パイロット支承体の形の回転対称的なピンエレメントの形の接合構成部材である。この場合、ハウジング部分の形の別の接合構成部材との接合面の領域での結合が行われ、これによって、構成ユニットが形成される。

材料接続的な結合部を形成するための本発明による方法は、両接合構成部材の一方に、突合せ箇所領域を取り囲んで加工された少なくとも１つのばり室を設け、この場合、このばり室を、支柱エレメントを外周面の領域に形成しながら、有利には切込みの形で接合構成部材における接合面に加工し、この場合、ばり室がそのサイズに関して、特に溶接プロジェクションとして形成された突起の変形加工によって生ぜしめられる溶接ばりを溶接工程の間に収容するように寸法設定されていることによって特徴付けられている。切込みは、溝付け部状にもしくは溝状に形成されていてよい。この場合、ばり室は、有利には小さい方の接合構成部材の接合面に配置される。

本発明による接合構成部材は、特に有利には力伝達装置、特にハイドロダイナミック式の機械に使用される。この力伝達装置では、接合構成部材がパイロット支承体の形で付与される。このパイロット支承体はハウジング部分に相対回動不能に結合される。この場合、結合は材料接続的にかつ解離不能に溶接によって行われる。この場合、溶接法として、圧接法、特に抵抗溶接法または摩擦溶接法が使用される。別の可能性も同じく可能である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図２ａおよび図２ｂには、接合時の問題、特にパイロット支承体２７’と力伝達装置のエレメント、特にコンバータハウジングのカバーエレメント２５’との間の材料接続的な解離不能な結合部を形成するために使用されるような、公知先行技術による２つの接合構成部材１’，１３’を突き合わせて圧接法によって互いに溶接する場合の問題が、概略的に簡単に示してある。この場合、図２ａには、溶接過程前の両接合構成部材１’，１３’の位置決めが示してあり、この両接合構成部材１’，１３’から形成された溶接過程後の構成部材１４’は、図２ｂに示してある。両図面から、ここではピン２’の形の回転対称的なエレメントとしての接合構成部材１’と、たとえばハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータのハウジング部分によって形成される第２の接合構成部材１３’とが明らかとなる。接合構成部材１’に設けられた接合面３’は、主として、端面４’に付与された面領域によって、環状の突起６’の面領域を考慮して形成される。この場合、溶接プロジェクション５’の形の突起６’は、突合せ領域１５’を形成するために働く。この突合せ領域１５’では、接触が、第２の接合構成部材１３’に設けられた接合面１６’との溶接過程前にかつ溶接過程の間に行われる。両接合構成部材１’，１３’は互いに突き合わされて配置されている。すなわち、端面４’が第２の接合構成部材１３’の端面１７’に隣り合っている。加熱下でかつ圧力下で軟化および変形が生ぜしめられ、接合面３’の領域における接合構成部材１’と、第２の接合構成部材１３’とが塑性的に一体化される。このために、ここでは、溶接プロジェクション５’、特に突起６’と、接合構成部材１３’における表面付近の領域とが、熱供給によって局所的に可塑化状態にもたらされ、圧力によって塑性的に一体化される。構成に応じて、溶融温度に到達するまでの熱供給が行われてもよいし、溶融温度未満の熱供給が行われてもよい。押し退けられた材料２９’は、構成に基づき、第１の接合構成部材１’の中心軸線Ｍに向かって半径方向内側にかつ中心軸線Ｍを基準として見て半径方向外側に押圧され、第２の接合構成部材１３’に材料接続される。一部は、第１の接合構成部材１’の外周面１１’の領域と、第２の接合構成部材１３’とに、自由に成形されたジオメトリを備えて隆起部として堆積させられる。この場合、ばり２８’とも呼ばれるこの堆積物は、溶接後に付与される構成ユニット１４’に対して図２ｂに示したように、負荷を考慮して切欠きを成している。したがって、この欠点を回避するために、本発明によれば、第１の接合構成部材１が、ばり２８を収容するためのばり室７を備える。この室７は、有利には常に小さい方のワークピース、特に小さい方の接合面を備えたワークピースに対応配置される。

図１ａには、本発明により形成された接合構成部材１の特に有利な構成が、概略的に簡単に軸方向断面図につき示してある。この接合構成部材１は、有利には、特にピン２、特に力伝達装置に用いられるパイロット支承体２７の形の回転対称的な構成部材として形成されている。この構成部材は少なくとも１つの接合面３を有している。接合面３とは、図１ａには示していない、突き合わされて圧接によって材料接続的な結合部を形成するための他方の別の第２の接合構成部材に材料接続的に結合するために働く面領域と解される。接合面３はピン２の端面４によって形成される。溶接による材料接続的な解離不能な結合部は圧接法によって形成される。接合構成部材１に設けられた接合面３は、この目的のために、完全に平らに形成されておらず、接合構成部材１の中心軸線Ｍを中心として環状に延びる突起６の形の溶接プロジェクション５を有している。この溶接プロジェクション５は、接合構成部材１の外周面１１に対して間隔を置いて配置されている。この場合、突起６は、有利には歯状に形成されている、すなわち、接合面３から離れる方向で見て、２つの側面Ｆ１，Ｆ２によって特徴付けられている。この場合、突起６は接合面３から離れる方向に先細りにされている。溶接過程の間の結合したい接合構成部材とのコンタクティングは突起６で行われる。この場合、突起６のヘッド部分２６、特に歯ヘッドは突合せ領域１５、すなわち、接合面３の、結合したい接合構成部材に設けられた接合面に溶接過程前の位置決め時に突き合わせて接触させるために設けられた領域を形成している。均一なシームを得るためには、突起６が閉じられて環状に形成されている、すなわち、中心軸線Ｍに対して回転対称的である。

圧接法の形の使用される溶接法は、結合したい部材の突合せ箇所もしくは１つまたはそれ以上の突合せ箇所領域１５が、熱供給によって局所的に変形可能な状態、特に可塑化可能な状態にもたらされ、圧力によって塑性的に一体化されることに起因している。熱は、最も簡単な事例では、電気エネルギ、特に抵抗加熱によって発生させられる。別のエネルギ形態、たとえば超音波または摩擦熱も可能である。突合せ箇所１５は、溶接プロジェクション５の形の突起６によって形成されるので、主として、この領域では、熱供給も、変形可能な状態への移行も行われる。この場合、突起６の領域での変形によって、両接合構成部材の間の一体化がその接合面の領域で行われる。圧接は、一般的に溶加材なしに行われる。しかし、圧力を加えることによって、変形させられた材料が、中心軸線Ｍと外周面１１とに向かって、第２の接合構成部材の材料との材料接続的な結合部を形成して押圧される。接合領域からの流出を回避するために、本発明によれば、接合構成部材１に、突合せ箇所１５を形成する突起６を取り囲んで周方向に室が設けられている。この室は、溶接ばり２８を収容するために働く。室７はばり室７とも呼ばれ、周方向に溶接プロジェクション５ひいては溶接領域を取り囲んで延びている。室７は、両接合構成部材のオーバラップ領域からのばりの流出を阻止するために働く。ばり室７は、接合面３に設けられた切込み８を描き、この切込み８が突起６と逆方向に方向付けられているように形成されている。この場合、切込み８は、中心軸線Ｍから出発して半径方向で見て、半径方向外向きに延びていて、この方向で深さｔにおいて減少している。これによって、切込み８もしくはばり室７が接合構成部材に、溶接プロジェクション５に対して間隔を置いて配置された支柱１２を形成している。この支柱１２は、ここでは、外周面１１の領域に設けられていて、ばり室７が環状に延びているので、同じく環状に形成されている。支柱１２は楔面を形成していて、この楔面で、押し退けられた材料への作用時に、溶接ゾーンへの材料の押返しひいては溶接ゾーンへのより長い止まりを生ぜしめる。

切込み８は、最も簡単な事例では、溝付け部または溝として形成されていて、有利には、凹状の構成によって特徴付けられている。ばり室７を形成する切込み８は、少なくとも２つの面領域９，１０によって特徴付け可能である。この場合、第１の面領域９は、突合せ箇所１５を形成する突起６に続いており、第２の面領域１０は第１の面領域９に続いており、第２の面領域１０は接合構成部材１の外周面１１の領域にまで延びている。有利には、延びは直接外周面１１にまで行われる。これによって、横断面で見て、ばり室７の、有利には三角形の構成が実現される。これにより形成された、接合面３の外周における支柱１２は、環状の半割歯によって形成される。第１の面領域９が、有利には中心軸線Ｍに対して平行に延びているのに対して、第２の面領域１０は、接合面３から間隔ｔを置いた面領域９から接合面３に向かって半径方向外向きに外周面１１に向かって延びている。第２の面領域１０の構成は、ここでは、有利には同じく平らに行われる。

図１ｂ〜図１ｄに接合構成部材１の軸方向断面の一部につき例示したように、少なくとも面領域１０の湾曲させられた構成も可能である。この面領域１０が、接合面３から出発して拡幅する支柱１２を形成していることが重要である。この場合、第２の面領域１０は、解離不能な材料接続的な結合部の形成時の押圧力の作用方向に楔を形成していて、溶接プロジェクション５のばり材料を収容しかつばり室７内に幾何学的な構成に基づき圧縮する。

図１ｂには、第２の面領域１０の湾曲させられた構成を備えた、図１ａに対して変更された可能な構成が示してある。ここでも、第２の面領域１０は、接合構成部材１の外周面１１の領域に支柱１２を形成している。ばり室７は突合せ箇所領域１５から離れる方向に、支柱１２を形成して減少させられている。この場合、第２の面領域１０は、図１ｂに例示したように、ただ１つの曲率半径ｒによって描くことができる。

しかし、それぞれ異なる複数の曲率半径ｒ１，ｒ２を備えた第２の面領域１０の構成も可能である。これによって、ばり室７のジオメトリにさらに影響を与えることができる。このような構成は、たとえば図１ｃに示してある。この図１ｃでは、面領域１０が、たとえば２つの曲率半径ｒ１，ｒ２によって特徴付けられる。

図１ａ〜図１ｃが、中心軸線Ｍに対する平行な第１の面領域９を備えた構成を示している場合には、図１ｄは、たとえば、ばり室７を形成する、横断面図で見て、湾曲させられた面領域９，１０を備えた切込み８の形を備えた構成を示している。この場合、ここでは、個々の面領域９，１０が、有利には同じくそれぞれ異なる形で形成されていて、方向付けられている。この場合、第１の面領域９は、第２の面領域１０の曲率半径ｒ４よりも大きな曲率半径ｒ３によって特徴付けられている。これによって、主として、図１ａと同じ効果が実現される。傾斜または湾曲がより強い場合には、ここでは、一種のポケット状の切込みを実現することもできる。この切込みは中心軸線Ｍに向かってばり室７を拡幅し、したがって、収容容積が一層増加させられる。この事例では、恐らく、ここでは、支柱１２によって材料が切込み８内に持ち込まれるように、ｒ３またはそれぞれ異なる曲率半径の組合せが形成されていなければならない。この場合、切込みはアンダカットのように作用する。このアンダカットには、変形させられた材料が両側で堆積させられる。

本発明による方法は、本来の溶接過程前の個々の接合構成部材１，１３相互の位置決めに関して図３ａに示してあり、結合時に付与される溶接過程後の構成部材１４は図３ｂに示してある。図３ａには、特にピン２もしくはパイロット支承体２７と、ハウジング部分、特にカバー２５との形の両接合構成部材１，１３の位置決めが図２ａに類似して示してある。ここにも、接合領域もしくは接合面３，１６が示してあり、さらに、突合せ領域１５、特に溶接前の接触領域が示してある。この突合せ領域１５は、本来の接合面３；１６ひいては、ここでは符号１８で示した接合領域よりも著しく小さい。さらに、突合せ領域を取り囲んで接合面３に配置された、第１の接合構成部材１に設けられた切込み８の形のばり室７が明らかである。この場合、図３ａならびに図１には、突起６、特に端面４から離れる方向に延びる先細りにされた横断面を備えた、環状に端面４に延びる歯の形の溶接プロジェクション５の特に有利な構成が示してある。ばり室７は逆方向に向けられてピン２の接合面３に、凹状の支柱面を備えた支柱１２を形成して形成されている。

溶接自体は、すでに記載したように、種々異なる形式で行われてよい。この場合、ピンだけでなく、第２の接合構成部材１３にも、ここでは、局所的な加熱を発生させるために、相応の電流源を接続することができる。両接合構成部材、つまり、第１の接合構成部材１と第２の接合構成部材とは互いに突き合わされて配置されている。圧力は、両接合構成部材１，１３の一方に加えられてもよいし、有利には両方に加えられてもよい。このことは、たとえば、図示の事例では、矢印によって示してある。さらに、ここには、抵抗溶接法の例を認めることができる。加熱は直接的な通電によって行われ、エネルギ供給は溶接電極、ここでは、たとえば符号１９，２０を介して行われる。この場合、電極材料として、有利には、接合したい構成部材、特に接合構成部材１，１３と反応しない材料が選択される。溶融熱は、強い電流の短時間の作用時に高い移行抵抗によって構成部材に生ぜしめられる。両電極１９，２０と、少なくとも１つの電流源３０とを有する溶接装置は、ここでは、符号２１で示してある。この溶接装置２１の構成、特に溶接電極の配置は一例である。別の構成が可能である。材料接続的な結合部の形成は、有利には熱と圧力との同時の作用下でまたは時間的に制限されてのみ重畳する作用下で行われる。この場合、ここでは、力が、互いに結合したい両接合構成部材１，１３の一方にしか加えられなくてもよいし、両接合構成部材１，１３に相対的に加えられてもよい。

図３ｂに示した溶接過程後の構成部材１４において明らかであるように、溶融または変形によって押し退けられたばりは、主として、ばり室７内に位置していて、したがって、接合領域を決して乗り越えていないかまたはほんの僅かしか乗り越えていない。これによって、もはや減少させられた切欠き作用しか発生させられない。

図３ａには、たとえば１つの可能な構成が示してある。さらに、使用される圧接法が別の方法、たとえば純粋な摩擦溶接法（摩擦圧接法）であってもよい。このことは、相応の溶接パラメータに関連している。

ばり室７のジオメトリならびに容積は、収容したい溶接ばりの関数として検出され、主として、溶接プロジェクション５の量にも関連している。この場合、さらに、具体的な設計は、使用される溶接法と、これにより発生させられる溶接搬出量とに関連している。

図４には、２つの接合構成部材１，１３を接合して、１つの構成ユニット１４を形成するための本発明による方法の特に有利な使用事例が、概略的に簡単に軸方向断面図につき示してある。この場合、構成ユニット１４は力伝達装置２２の入力体Ｅを形成している。力伝達装置２２はハイドロダイナミック式の構成要素、特にハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ２３を有している。この回転数／トルクコンバータ２３は、ポンプホイールＰとして機能する一次ホイールを有している。この一次ホイールは入力体Ｅに相対回動不能に結合されている。このことは、ハウジング部分２４を介して実現される。この場合、このハウジング部分２４は第２の接合部材１３によって形成され、カバー２５の形で付与される。この場合、第１の接合部材１はポンプホイールＰ、特にカバー２５に対する支承ピン２を形成している。この支承ピン２はパイロット支承体２７とも呼ばれる。力伝達装置２２は、ハイドロダイナミック式の構成要素であってもよいし、ハイドロダイナミック式の構成要素と、この構成要素に対応配置された切換可能なクラッチ３１，特にロックアップクラッチと、場合により、振動を減衰するための装置３２とを備えた多機能ユニットであってもよい。

本発明による解決手段は、図示の使用事例に限定されていない。しかし、この場合、本発明による解決手段は、特に有利な使用事例を明確にしている。切欠き作用形成下での溶接ばりの流出の危険がある、限界値の寿命を伴うあらゆる使用事例に対する使用が可能である。特に有利には、本発明による解決手段は、相対回動不能な結合部を形成するための有利には回転可能な２つの構成部材の材料接続的な解離不能な結合部を形成する、全く特に有利には、パイロット支承体と呼ばれるピンをコンバータカバーに結合するために使用可能である。この場合、構成部材は互いに突き合わされて配置されており、さらに、こうして形成された結合部が曲げ負荷可能となる。

横断面図で見て三角形のばり室を備えた、本発明により形成された接合構成部材の特に有利な構成を軸方向断面図の一部につき概略的に簡単に示す図である。 ばり室に対する理論的に可能な別の構成を図１ａによる部分につき示す図である。 ばり室に対する理論的に可能な別の構成を図１ａによる部分につき示す図である。 ばり室に対する理論的に可能な別の構成を図１ａによる部分につき示す図である。 公知先行技術による欠点を溶接過程前の個々の接合構成部材の位置決めにつき示す図である。 公知先行技術による欠点を構成ユニットへの溶接後の配置につき示す図である。 本発明による方法および本発明により形成された接合構成部材の機能を溶接過程前の個々の接合構成部材の位置決めにつき示す図である。。 本発明による方法および本発明により形成された接合構成部材の機能を溶接過程後の構成ユニットへの結合につき示す図である。 本発明により形成された材料接続的な解離不能な結合部の特に有利な使用事例を示す図である。

符号の説明

１，１’ 接合構成部材、 ２，２’ ピン、 ３，３’ 接合面、 ４，４’ 端面、 ５，５’ 溶接プロジェクション、 ６，６’ 突起、 ７ ばり室、 ８ 切込み、 ９ 面領域、 １０ 面領域、 １１，１１’ 外周面、 １２ 支柱、 １３，１３’ 接合構成部材、 １４，１４’ 構成部材、 １５，１５’ 突合せ領域、 １６，１６’ 接合面、 １７’ 端面、 １８ 接合領域、 １９ 溶接電極、 ２０ 溶接電極、 ２１ 溶接装置、 ２２ 力伝達装置、 ２３ 回転数／トルクコンバータ、 ２４ ハウジング部分、 ２５ カバー、 ２５’ カバーエレメント、 ２６ ヘッド部分、 ２７，２７’ パイロット支承体、 ２８，２８’ ばり、 ２９’ 材料、 ３０ 電流源、 ３１ クラッチ、 ３２ 装置、 Ｅ 入力体、 Ｆ１ 側面、 Ｆ２ 側面、 Ｍ 中心軸線、 Ｐ ポンプホイール、 ｒ、ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４ 曲率半径、 ｔ 深さ

Claims (21)

1. 接合構成部材（１）、特にパイロット支承体であって、材料接続的な解離不能な結合部を圧接によって形成するために、当該接合構成部材（１）が、別の第２の接合構成部材（１３）に結合されて、構成ユニット（１４）を形成するようになっており、当該接合構成部材（１）が、接合面（３）と、該接合面（３）に形成された、別の第２の接合構成部材（１３）にコンタクティングするための突合せ箇所領域（１５）とを有している形式のものにおいて、接合面（３）に、溶接ばりを収容するためのばり室（７）が設けられていることを特徴とする、接合構成部材。
2. ばり室（７）が、切込み（８）によって形成されていて、突合せ箇所領域（１５）を取り囲んで配置されており、該突合せ箇所領域（１５）が、接合面（３）に設けられた突起（６）を成す少なくとも１つの溶接プロジェクション（５）によって形成されるようになっている、請求項１記載の接合構成部材。
3. 突合せ箇所領域（１５）が、接合面（３）に設けられた突起（６）を成す少なくとも１つの溶接プロジェクション（５）によって形成されるようになっており、ばり室（７）が、突合せ箇所領域（１５）を取り囲んで配置された突起と、溶接プロジェクション（５）とによって仕切られるようになっている、請求項１記載の接合構成部材。
4. 当該接合構成部材（１）が、回転対称的な構成部材として形成されており、接合面（３）が、回転対称的な構成部材の一方の端面（４）に設けられた少なくとも１つの接合領域によって形成されるようになっており、突合せ箇所領域（１５）が、前記端面（４）に配置された、溶接プロジェクション（５）を成す環状の突起（６）によって形成されるようになっており、ばり室（７）が、周方向に突起（６）を取り囲んで円環状に延びている、請求項１から３までのいずれか１項記載の接合構成部材。
5. ばり室（７）が、突合せ箇所領域（１５）と当該接合構成部材（１）の外周面（１１）との間に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の接合構成部材。
6. ばり室（７）が、突合せ箇所領域（１５）を形成する突起（６）に直接隣接している、請求項５記載の接合構成部材。
7. ばり室（７）が、当該接合構成部材（１）の外周面（１１）の領域にまで延びている、請求項５または６記載の接合構成部材。
8. ばり室（７）の深さ（ｔ）が、当該接合構成部材（１）の外周面（１１）に向かって、該外周面（１１）の領域に支柱（１２）を形成しながら減少しており、ばり室（７）が、少なくとも２つの面領域（９，１０）、つまり、突合せ箇所領域（１５）に隣接して配置された第１の面領域（９）と、該第１の面領域（９）に続きかつ当該接合構成部材（１）の外周面（１１）に向かって延びる第２の面領域（１０）とによって特徴付けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の接合構成部材。
9. 第１の面領域（９）と第２の面領域（１０）とが、平らに形成されていて、互いに所定の角度を成して、横断面図で見て三角形の溝を形成して配置されている、請求項８記載の接合構成部材。
10. 第１の面領域（９）が、当該接合構成部材（１）の中心軸線（Ｍ）に対して平行にかつ接合面（３）に対して垂直に方向付けられている、請求項８または９記載の接合構成部材。
11. ばり室（７）を仕切る一方の面領域（９，１０）の少なくとも一部領域が、凹状に湾曲させられている、請求項８記載の接合構成部材。
12. 個々の面領域（９，１０）の湾曲が、少なくとも１つの曲率半径（ｒ，ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４）によって特徴付けられている、請求項１１記載の接合構成部材。
13. ばり室（７）の容積が、溶接ばりの関数として規定されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の接合構成部材。
14. 当該接合構成部材（１）が、ハウジング部分に相対回動不能に連結するためのパイロット支承体（２７）のピン（２）として形成されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の接合構成部材。
15. 溶接、特に圧接法によって、請求項１から１４までのいずれか１項記載の第１の接合構成部材（１）と、別の第２の接合構成部材（１３）との材料接続的な解離不能な結合部を形成するための方法において、第１の接合構成部材（１）に設けられたばり室（７）のジオメトリおよびサイズを、理論的に可能な生ぜしめられる溶接ばりの量に関連して規定し、この場合、常にばり室（７）の完全な充填が保証されているように、最小設計を行うことを特徴とする、材料接続的な解離不能な結合部を形成するための方法。
16. 圧接法として抵抗溶接法を実施する、請求項１５記載の方法。
17. 圧接法として摩擦溶接法を実施する、請求項１５記載の方法。
18. 互いに結合したい接合構成部材（１，１３）の少なくとも一方の材料の溶融温度の高さの温度への接合面（３）の領域での接合構成部材（１，１３）の加熱を行う、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。
19. 互いに結合したい接合構成部材（１，１３）の少なくとも一方の材料の溶融温度を下回る温度への接合面（３）の領域での接合構成部材（１，１３）の加熱を行う、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。
20. 両接合構成部材（１，１３）に接合方向で所定の力を加える、請求項１５から１９までのいずれか１項記載の方法。
21. パワートレーンにおいて原動機を変速機に結合するために用いられる力伝達装置（２２）であって、当該力伝達装置（２２）が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ（２３）を有しており、該回転数／トルクコンバータ（２３）が、ポンプホイール（Ｐ）を有しており、該ポンプホイール（Ｐ）が、ハウジング部分を介して、駆動装置に相対回動不能に連結可能なピン（２）に相対回動不能に結合されている形式のものにおいて、ピン（２）が、請求項１から１４までのいずれか１項記載の接合構成部材（１）として形成されており、ピン（２）とハウジング部分との間の結合部が、請求項１５から２０までのいずれか１項により形成されるようになっていることを特徴とする、力伝達装置。

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