JPH09234529A - アンカーボンド接合用板体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方の鋼製の基板等の板体に他方のアルミ製等
の合せ板の板体をアンカーボンドを介して一体接合する
板体を簡単な構造とし、その初期機能が維持出来るよう
にする板体とその製造方法を提供せんとするものであ
る。 【解決手段】基板等の一方の板体１に対し１つの圧延ロ
ール１０のリング状の突出部１０'をフランジ状に形成
したものによりアンカー凹部３を形成し、該アンカー凹
部３の両側部に肉の盛り上がり部１７を形成し、これに
対し、断面三角形状の周溝１７' を有する成形ロール１
０''' により圧延し、オーバーハング部を有するアンカ
ー凹部５を形成し、確実にアンカーボンド作用が行わ
れ、初期設計通りにアンカーボンド機能が維持出来るよ
うにする。 【効果】一方側の基板等の板体と他方の合せ板等の板体
をアンカーボンドを介し一体接合するに、板体を確実に
設計通りに形成することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、ＬＮＧ輸送船舶のタ
ンク用板材やリニアモーターカーのリアクションプレー
ト等に用いる鋼製の基板等の接合板体の技術分野に属す
る。

【０００２】而して、この出願の発明は鋼製の硬質の基
板等の一方の板体に対し、アルミ製等の軟質の合せ板等
の他方の板体を該一方の板体のアンカー凹部に対し他方
の板体のアンカーの圧入嵌着係合を介し一体接合させた
アンカーボンド接合用体の基板等の板体及びその製造方
法に関する発明であり、特に、該一方の板体のアンカー
凹部の基端部分にオーバーハングを形成させ、一方、基
板等の板体と合せ板等の他方の板体が強固に機械的に一
体接合されるアンカーボンド接合用板体及びその製造方
法に係る発明である。

【０００３】

【従来の技術】周知の如く、金属製の積層材は各種の機
械装置や構造物、例えば、近時重要な交通手段としてク
ローズアップされているリニアモーターカーのリアクシ
ョンプレートやＬＮＧ輸送船舶のタンク板材等に広く用
いられるようになってきており、強度や耐蝕性、耐熱挙
動伸縮性等の機能を１つの材質の板材によっては全て満
足し得る条件を現出させることが出来ないために、例え
ば、基板等の板体を硬質の鋼製の一方の板体とし、これ
に軟質のアルミ製等の合せ板の他方の板体を一体接合し
た板体が広く用いられるようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該種基
板等の板体の在来態様においては、例えば、基板に対す
る合せ板の一体接合を爆発圧接法等によって行うため
に、板厚等の製品寸法が制限されるという不具合があ
り、又、工数が多く、コスト高になる不利点等があっ
た。

【０００５】そして、経時的な使用における熱挙動や振
動等の苛酷な条件によって接合面のずれ等が生じ易く、
一体結合性が低下する等の不具合さもあった。

【０００６】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく各種用途において大きな需要がある基板等の一方
の板体に対する合せ板等の他方の板体の一体接合による
該種基板等の板体とその製造の問題点を解決すべき技術
的課題とし、製造に際してはその工程数が少く、低コス
トで製造され、得られる基板等に対しては合せ板の板体
が大きなせん断抵抗を有し、一体的結合力が大きく、初
期性能が経時的に変化されないように確実に維持される
ようにして各種機械装置、及び、構造物製造産業におけ
る材料技術利用分野に益する優れたアンカーボンド接合
用板体及びその製造方法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は前述課
題を解決するために、アンカー凹部に対しアンカーが係
合して一体化されるようにされているアンカー凹部を有
するアンカーボンド接合用板体において、溝部の両側が
相寄ってオーバーハング状に形成されたアンカー凹部を
有する一方の板体に該アンカー凹部にアンカーを一体に
突出して有する他方の板体が該アンカーのアンカー凹部
に対する圧入嵌着係合を介して一体接合されているアン
カーボンド接合用板体であって、上記アンカー溝の底面
に於て突起部が長手方向所定間隔に形成されているアン
カーボンド接合用板体とし、上記一方の板体側のアンカ
ー凹部に略面対称なアンカー凹部が他方の板体側に対応
して形成され、而して、両アンカー凹部に対して別体の
アンカーが圧入嵌着係合されて両板体を一体接合される
ようにされているようにもするアンカーボンド接合用板
体であって、その製造にあっては一方の板体のアンカー
凹部の形成が成形ロールの転動により両側に盛り上がり
部のある溝を形成する工程と形成された溝の両側の盛り
上がり部を溝の中央部へ向かい変形させる一対の斜面を
もつ略三角形断面の周溝を有する圧延ロールにより接合
面を圧延する工程と溝を含む接合面を円筒形ロールによ
り平坦になるように押圧して縦溝のネック部の基部を介
して両側にオーバーハング部を有する溝状凹部を形成す
る工程とを有して成るアンカーボンド接合用板体の製造
方法とするものである。

【０００８】

【作用】而して、鋼製等の基板等の一方の板体に対しア
ルミ製等の合せ板等の他方の板体をアンカーボンドを介
し一体接合して結合させるに際し、一方の基板等の板体
に形成した溝状のアンカー凹部を形成させ、該溝状部の
両側の盛り上り部を鍛造や圧延手段、或いは、機械加工
等によりアンダーハング状に形成させ、その場合、該基
板等の一方の板体のアンカー凹部に対し合せ板等の他方
の板体のアンカーを圧入して一体形成させたりして基板
側の一方の板体のアンカー凹部に嵌着係合して基板と合
せ板を一体接合させたり基板等の板体や合せ板等の双方
のオーバーハング状のアンカー凹部にアンカーピンを嵌
着係合させて両者を一体接合したりし、基板等の一方の
板体に対する合せ板等の他方の板体のせん断抵抗を高め
て機械的な結合力を製造初期から使用中においても何ら
変化することなく経時的に初期機能を充分維持すること
が出来るようにした技術的手段を講じたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】而して、この出願の発明の実施し
ようとする形態を説明すれば、以下の通りである。

【００１０】鋼製等の基板等の一方の板体に対しアルミ
製等の他方の板体をアンカーボンドを介して一体接合す
る板体において、当該一方の基板等の板体にアンカー凹
部を溝状に形成させて該溝状部の両側の盛り上がり部を
形成させ、該盛り上がり部を鍛造や圧延手段、或いは、
機械加工等でアンダーハング状に加工形成し、該基板側
等の一方の板体のアンカー凹部に対し合せ板等の他方の
板体に設ける等したアンカーを圧入して緊密状に一体成
形し、基板等の一方の板体に対する合せ板等の他方の板
体のせん断抵抗を高め、機械的な結合力を作動中におい
て何ら変化することなく、経時的に初期機能を充分に維
持することが出来るようにしたものである。

【００１１】

【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図面を参照
して説明すれば以下の通りである。

【００１２】図示実施例はリニアモーターカーの車体を
支持誘導するリアクションプレートの一方側の板体の鋼
製の基板に対する他方の板体のアルミ製の合せ板を一体
接合する接合用板体の態様であり、両者は一方側の基板
等の板体のアンカー凹部に対し合せ板等の他方側の板体
のアンカーの嵌着係合でアンカーボンドされるものであ
り、図１〜図７に示す実施例において、１は鋼製の方形
の一方側の板体としての基板であり、２は該基板１に一
体接合されるアルミ製の平面視同形の他方側の板体の合
せ板であり、基板１の平面視において図１，図３，図５
に示す様に、所定幅の縦溝３，３…が所定間隔を介して
穿設されると共に、これに交叉した細幅の横溝４，４…
が穿設されてアンカー凹部を形成し、縦溝のアンカー凹
部３のネック部１' の底部にはその長手方向に沿って山
形のオーバーハング状のアンカー凹部５が形成されてい
る。

【００１３】而して、基本的に合せ板２の下面には上記
基板１の縦溝３、及び、横溝４のアンカー凹部３，４に
対する井桁状のアンカー６，６…が予め突出状に一体形
成されており、而して、該合せ板２をそのアンカー６，
６…をして基板１のアンカー凹部３，４…に位置決めし
て両者を相対押圧させることにより合せ板２の各アンカ
ー６は対応する基板１のアンカー凹部３，４…に入り込
んで塑性変形し、第２，図６，図７に示す様に、食い込
んで嵌着係合し基板１と合せ板２は一体接合されてリア
クションプレートとしてのアンカーボンドによる接合体
の板体８が形成され、両者の接合境界面に於いては縦横
方向にせん断抵抗が大きく現出されて機械的結合力は大
きく、使用中における反力によっても基板１と合せ板２
の縦横方向全方向に於けるずれ等は生じることがなく、
このようにして、基板１のアンカー凹部に於いてはアン
カーボンド７が形成される。

【００１４】又、このことは稼動中における振動や熱挙
動に対しても充分に保証されるものである。

【００１５】次に、図８〜図１８に示す実施例は上述実
施例の基板１の縦横のアンカー凹部３，４が平面視で直
線状に配列形成されていたのに対し縦方向のみのアンカ
ー凹部３' のネック部１' に於いては図１０，図１１に
示す様に、塑性変形による屈曲した波形形状部を形成さ
せ、又、そのアンカー凹部３' の側部には先細テーパ状
のアンカーホール９，９…を穿設し、上述実施例同様の
合せ板２を基板１に対しそのアンカー６、及び、その側
部をしてアンカー凹部３' に位置合せして加圧充填する
ことにより、図８，図９，図１２，図１３，図１４に示
す基板１と合せ板２の一体接合による接合体８' を得る
ことが出来、当該実施例においても基板１に対する合せ
板２の縦横方向全方向に対する振動や熱挙動によるずれ
等が生ぜず、これに安定した機械的結合力が保証され
る。

【００１６】次に、図１９〜図２７に示す実施例は、ま
ず、基板１に縦溝３を形成するに際し、圧延ロール１０
によりそのリング状の突出部１０' により縦溝３を形成
すると共に該リング状の突出部１０' に周方向に所定間
隔を介して形成した凹溝１２，１２により縦溝３の底部
に所定ピッチで山形突起部５' を形成し、次いで、図２
１に示す様に、他の圧延ロール１０''により基板１の表
面を圧延することにより、縦溝３の上部の両縁部に形成
された盛り上がり部を該縦溝３の内側に倒れさせること
により平坦化させてオーバーハングを有するアンカー凹
部５を形成させることが出来、図２２，図２３に示す様
に、該アンカー凹部５の底部の長手方向には所定間隔で
山形突起部５' が形成されることになる。

【００１７】そこで、前述各実施例同様に合せ板２を加
圧して基板１に押圧することによりアンカー６はアンカ
ー凹部５に係合して両者は一体接合により機械的に一体
化される。

【００１８】当該実施例においては合せ板２のアンカー
６が基板１のアンカー凹部５に嵌着係合することにより
アンカーボンド７が、山形突起部５' ，５' …によって
より更に長手方向のずれが阻止されてせん断抵抗が補強
されるものである。

【００１９】而して、上述各実施例における基板１の縦
溝３のアンカー凹部５の形成にあたっては、図１９〜図
２１に示す様な圧延ロール１０，１０''によっても形成
されるが、基板１に於けるアンカー凹部５は条列状の態
様ばかりでなくスポット的な態様でも良く、かかる態様
においては図３４に示す実施例の如く、基板１、及び、
合せ板２の板体の各々所定数複数相対向する部分にスポ
ット的に末広がりのテーパ状のオーバーハング、アンダ
ーハングを有するアンカー凹部５１，５２を形成し、基
板１、及び、合せ板２を各スポット状のアンカー凹部５
１，５２を同芯的に図３２に示す様に、位置決め対向さ
せてスポット状に形成し、両者の基板１と合せ板２の一
方側から図３３に示す様に、アンカーピン１４を挿通さ
せて、図３４に示す様に、圧延ロール１０''、又は、プ
レス等により該アンカーピン１４を押圧することによ
り、該アンカーピン１４は基板１、及び、合せ板２のア
ンカー凹部５１，５２内に於いて圧拡されて該基板１と
合せ板２をアンカーボンド１４' により一体接合して機
械的に結合することが出来るようにされる。

【００２０】而して、かかる基板１、及び、合せ板２の
スポット状のオーバーハング、アンダーハングを有する
アンカー凹部５１，５２の形成に際しては、図３５〜図
４１に示す如く、基板１側に対する製造態様を示すと、
図３７〜図３９に示す様に、基板１のアンカー凹部５'
の製造部位に丸孔１５を穿設したベースプレート１６を
設置し、図４０に示す様に丸孔１５よりも小径のアンカ
ーピン１４をして同芯的に位置させて打ち込むことによ
り丸孔１５内の肉の盛り上がり部１７が形成されてアン
カーピン孔１８が穿設され、その後、図４１に示す様
に、ならしプレート１９をセットし、該プレート１９を
押圧することにより肉の盛り上がり部１７が内側に流出
してオーバーハング状のアンカー凹部５''' が形成さ
れ、図３５，図３６に示す様に基板１側のスポット状の
アンカー凹部５''' が形成される。

【００２１】次に、他のスポット状のアンカー凹部５''
の形成態様を図４２〜図４７によって説明すると、図４
２に示す様に、可変植刃式接合体２０のローター２１を
フライス盤等の適宜手段で穿設した穴２２に図４３に示
す様に挿入し、次いで、図４４に示す様に植刃２３，２
３…を延出して穴２２の底部をアンダーハング状に切削
して図４５〜図４７に示す様にオーバーハング状のアン
カー凹部５''を機械的に形成されることが出来る。

【００２２】而して、条列状のアンカー凹部５''' にし
ろ、スポット状のアンカー凹部５''にしろ、圧延式にオ
ーバーハング状のアンカー凹部を形成させるに際しては
更に図４８〜図５０に示す様に、先述図１９，図２０に
示す様に図４８に示す如く圧延ロール１０のリング状の
突出部１０' により基板１に押圧力を付与して縦溝３
（或いは、横溝４）を形成すると共にその上面両側部に
肉の盛り上がり部１７を形成させ、在来態様では次の段
階でならし用の圧延ロール１０''によりいきなり肉の盛
り上がり部１７を平坦化させてオーバーハング状のアン
カー凹部５を形成させることによりオーバーハングの形
状が不規則になったり潰れたりするようにされていたの
が、この出願の発明においては図４９に示す様に肉の盛
り上がり部１７を成形ロール１０''' により圧延して該
成形ロール１０''' の周方向に一対の斜面を有する略三
角形状断面１７' により該肉の盛り上がり部１７を内側
へ緩く流れ倒させて、最後に図５０に示す様に平ロール
１０''により平坦化させ、全てのアンカー凹部５' がネ
ック部１' に対し確実に設計通りのオーバーハング状に
形成させることが出来る。

【００２３】尚、この出願の発明の実施態様は前述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、基板
のアンカー凹部に対し合せ板のアンカーを嵌着係合させ
るプロセスにおいて両者のいづれか一方、或いは、双方
の嵌着係合部分に適宜の工業接着剤、又は、防蝕剤を塗
布することにより両者の一体接合による機械的結合力を
より更に一層促進させたり電食防止機能を向上させるこ
とが出来るようにする等種々の態様が採用可能である。

【００２４】又、適用対象の接合体はリニアモーターカ
ーのリアクションプレートやＬＮＧ輸送船舶のタンク板
材の他にも種々の機械装置部品や構造部材が適用出来る
ことは勿論のことである。

【００２５】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
にリニアモーターカーのリアクションプレートやＬＮＧ
輸送船舶のアルミ−鋼移行継手材等の基板に対し合せ板
を一体接合を形成する接合体を成す一方側の板体のアン
カー凹部に対する他方側の板体の合せ板のアンカーの嵌
着係合によるアンカーボンド一体接合によって機械的に
結合させることが出来るために、該基板等の板体のアン
カー凹部とアンカーの縦横方向の嵌着係合等によりその
長手方向のせん断抵抗力が著しく増強され、初期の結合
機能が経時的に変化せず、したがって、機能が常に維持
されるという優れた効果が奏される。

【００２６】又、接合体の継手性能が均質化され、長尺
の接合体や大面積の接合体の性能をより促進させること
が出来るという効果も奏される。

【００２７】而して、その製造方法においてはロール圧
延や機械加工、或いは、鍛造等の手段をとることにより
基板等の板体に形成した凹溝を内側に倒し込み部の形成
を介してアンカー凹部の形成、或いは、アンカー凹部に
対するアンカーの嵌着係合がし易く、したがって、製造
コストも安くなり、精度を向上させることが出来るとい
う効果が奏される。

【００２８】又、一方の板体のアンカー凹部を成形ロー
ルにより形成し、該アンカー凹部の溝の両側の盛り上が
り部を一対の斜面を有する断面三角形状の周溝を有する
圧延ロールにより平坦に圧延することにより溝のネック
部の両側に対称的にオーバーハング部を有する溝状凹部
を設計通りに形成することが出来るという優れた効果が
奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】１実施例の板体の基板と合せ板の断面図であ
る。

【図２】両板体の一体接合態様の断面図である。

【図３】一方の板体の基板の平面図である。

【図４】同側面図である。

【図５】同正面図である。

【図６】他の板体の接合体の横断面図である。

【図７】同縦断面図である。

【図８】基板に対する合せ板の一体接合プロセス断面図
である。

【図９】同一体接合態様の断面図である。

【図１０】基板の別の実施例の斜視図である。

【図１１】図１０と類似の基板の実施例の平面図であ
る。

【図１２】図１１のイ' −イ' 断面図である。

【図１３】図１１のロ' −ロ' 断面図である。

【図１４】図１１のハ' −ハ' 断面図である。

【図１５】同基板の平面図である。

【図１６】図１５のハ−ハ断面図である。

【図１７】図１５のイ−イ断面図である。

【図１８】図１５のロ−ロ断面図である。

【図１９】アンカー凹部の圧延成形横断面図である。

【図２０】図１９のト−ト断面図である。

【図２１】ならし仕上げ成形断面図である。

【図２２】基板の平面図である。

【図２３】図２２のニ−ニ断面図である。

【図２４】基板の部分断面平面図である。

【図２５】接合された板体の図２４のチ−チ断面図であ
る。

【図２６】図２４のヘ−ヘ断面図である。

【図２７】図２４のホ−ホ断面図である。

【図２８】基板の他の実施例の斜視図である。

【図２９】同部分拡大断面図である。

【図３０】同合せ板の斜視図である。

【図３１】同部分拡大断面図である。

【図３２】図２８，図３０の基板と合せ板の接合断面図
である。

【図３３】同アンカーピン挿入断面図である。

【図３４】アンカーボンド嵌着係合断面図である。

【図３５】基板のスポット状アンカー凹部の全体斜視図
である。

【図３６】同部分断面拡大図である。

【図３７】図３５のアンカー凹部の成形プロセス平面図
である。

【図３８】同横断面図である。

【図３９】同縦断面図である。

【図４０】同アンカー凹部の成形初期断面図である。

【図４１】同成形終期断面図である。

【図４２】フライス加工による基板のアンカー凹部のフ
ライス治具平面図である。

【図４３】同フライス加工初期断面図である。

【図４４】同加工終期断面図である。

【図４５】同基板の平面図である。

【図４６】同横断面図である。

【図４７】同縦断面図である。

【図４８】基板に於ける条列状のアンカー凹部の成形プ
ロセス断面図である。

【図４９】基板に於ける条列状のアンカー凹部の成形プ
ロセス断面図である。

【図５０】基板に於ける条列状のアンカー凹部の成形プ
ロセス断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 合せ板 ５ アンカー凹部 ６ アンカー ８ 接合体 １７ 肉の盛り上がり部 １７' 三角形状断面の周溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 猛 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 公門 泰博 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 龍治 真 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 石塚 寿彦 兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目１番18 号 川崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者 浅利 宏温 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 村上 繁已 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンカー凹部に対しアンカーが係合して一
   体化されるようにされているアンカー凹部を有するアン
   カーボンド接合用板体において、溝部の両側が相寄って
   オーバーハング状に形成されたアンカー凹部を有する一
   方の板体に該アンカー凹部にアンカーを一体に突出して
   有する他方の板体が該アンカーのアンカー凹部に対する
   圧入嵌着係合を介して一体接合されていることを特徴と
   するアンカーボンド接合用板体。
2. 【請求項２】上記アンカー溝の底面に於て突起部が長手
   方向所定間隔に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のアンカーボンド接合用板体。
3. 【請求項３】上記一方の板体側のアンカー凹部に略面対
   称なアンカー凹部が他方の板体側に対応して形成され、
   而して両アンカー凹部に対して別体のアンカーが圧入嵌
   着係合されて両板体を一体接合されるようにされている
   ことを特徴とするアンカーボンド接合用板体。
4. 【請求項４】一方の板体のアンカー凹部の形成が成形ロ
   ールの転動により両側に盛り上がり部のある溝を形成す
   る工程と形成された溝の両側の盛り上がり部を溝の中央
   部へ向かい変形させる一対の斜面をもつ略三角形断面の
   周溝を有する圧延ロールにより接合面を圧延する工程と
   溝を含む接合面を円筒形ロールにより平坦になるように
   押圧して縦溝のネック部の基部を介して両側にオーバー
   ハング部を有する溝状凹部を形成する工程とを有して成
   ることを特徴とするアンカーボンド接合用板体の製造方
   法。