JPS6358059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リング状部材の結合穴部に結合部材
を嵌合させ、この結合部材をリング状部材の厚さ
方向から加圧しつつ塑性流動変形させて、リング
状部材と結合部材とを塑性結合させるリング状部
材の塑性結合方法の改良に関するものである。

（従来技術） 近時、自動車部品等の部品結合手段として、金
属材料の塑性流動を利用したいわゆるメタルフロ
ー（塑性流動結合法）という結合技術が開発され
つつあり、溶接を行なわなくとも溶接と同程度の
結合強度を得ることができると共に溶接を行ない
難い部品の結合等に有利であることから広く普及
しつつある。たとえば、特公昭55−48895号公報
には、このメタルフローによる結合技術を利用し
て二部材を結合する方法が開示されており、この
特公昭55−48895号公報には、リング状部材を塑
性結合する方法が一例として示されている。

ところで、リング状部材の中には、形状の複雑
なものがあり、この種のリング状部材の塑性結合
方法には、以下に記載するような問題がある。

たとえば、第１図に示すような断面形状を有す
るリング状部材としてのリングギヤ１と結合部材
としてのプレート板２を塑性結合させるに際して
は、リングギヤ１の結合穴部３にプレート板２を
嵌合させて、第２図に示すようにプレス機にセツ
トし、内ダイス４と押え部材５とによつてプレー
ト板２を挾持すると共に、外ダイス６によつてリ
ングギヤ１の外周部を押え、押え部材５と共に可
動されるパンチ７によつて、プレート板２の外周
縁部８を加圧し、リング状部材１の内周壁にその
周回り方向に形成されている侵入溝９に、そのプ
レート板２の外周縁部８を構成する金属材料の一
部を塑性流動させて喰い込ませ、リングギヤ１と
プレート板２とを塑性結合させるものとすると、
リングギヤ１の半径方向からのリングギヤ１を内
径側に向かつて押える外ダイス６のリングギヤ厚
さ方向押え中心線０からそのリングギヤの厚さ方
向に離れてずれた位置に塑性結合部分１０がある
ために、塑性結合部部分１０に内部応力が生じ
て、第３図に示すように、リングギヤ１の厚さ方
向端面１１とプレート板２の厚さ方向端面１２と
が揃わずに、リングギヤ１がプレート板２の加圧
方向Ｈと反対方向に変形して、所望の結合状態が
得られないという問題がある。なお、この第３図
において、符号ｔは、プレート板２に対するリン
グギヤ１の変形量（そり）を示すものである。

（発明の目的） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされてもの
で、その目的とするところは、リング状部材の加
圧方向と反対方向への変形を極力防止することの
できるリング状部材の塑性結合方法を提供するこ
とにある。

（発明の構成） 本発明の特徴は、リング状部材と結合部材とを
塑性結合させる際に、リング状部材の変形を相殺
する方向へのリング状部材の変形を許容させつつ
結合部材の加圧方向と同方向からリング状部材を
押圧して、リング状部材と結合部材とを塑性結合
させるようにしたところにある。

（実施例） 以下に本発明に係るリング状部材の塑性結合方
法を図面を参照しつつ説明する。

第４図において、１３は円柱状の内ダイス、１
４は内筒状の外ダイスであつて、結合部材として
の円形状のプレート板１５は、リング状部材とし
てのリングギヤ１６の結合穴部１７に嵌合され
て、内ダイス１３に載置されるものである。ここ
では、プレート板１５は、鋳鉄製とされており、
リングギヤ１６はクロム鋼製とされており、リン
グギヤ１６の外径は200ミリ、その結合穴部１７
の直径は135ミリとされており、プレート板１５
の外径は結合穴部１７に無理なく嵌合できる大き
さとされている。

このリングギヤ１６は、自動車のミツシヨンに
使用されるものであり、このリングギヤ１６の外
周には歯部１８が形成されており、歯部１８は外
ダイス１４によつて、囲撓されて半径方向内方に
押圧されるものとなつており、リングギヤ１６に
は、その内周壁に周回り方向に延びる侵入溝１９
が形成されており、リングギヤ１６の厚さ方向端
面２０とプレート板１５の厚さ方向端面２１とは
面一に揃えられて結合されるものとなつており、
２２は内ダイス１３を協働してプレート板１５
を、そのプレート板１５の厚さ方向から挾持する
押え部材、２３は押え部材２２に取り付けられた
内筒状のパンチであつて、パンチ２３は、第５図
に拡大して示すよに、プレート板１５の外周縁部
２４をリングギヤ１６の厚さ方向から加圧するも
ので、プレート板１５は、パンチ２３によつて加
圧されると、その外周縁部２４を構成する金属材
料の一部が半径方向外方に膨出するように塑性流
動変形して侵入溝１９に喰い込むものである。

プレート板１５とリングギヤ１６とは、プレー
ト板１５の外周縁部１８とリングギヤ１６の結合
穴部周壁部分２５とが塑性結合部分となつてお
り、この塑性結合部分は、リングギヤ１６の半径
方向からそのリングギヤ１６を内径側に向かつて
押える外ダイス１４のリングギヤ厚さ方向押え中
心線０から厚さ方向に離れてずれた位置にあり、
リングギヤ１６の塑性結合の際に、そのリングギ
ヤ１６のパンチ２３の加圧方向と反対方向へのリ
ングギヤ１６の変形（そり）を極力防止するため
に、プレス機には、そのリングギヤ１６を加圧方
向と同方向から押圧する押圧部材２６が設けられ
ると共に、内ダイス１３とリングギヤ１６の厚さ
方向端面２０との間には、塑性結合部分近傍を除
いて隙間２７が設けられており、リングギヤ１６
はリングギヤ１６の加圧方向Ｈと反対方向への変
形を相殺するように、リングギヤ１６の変形を許
容しつつ押圧部材２６によつて押圧されるものと
なつている。

ここでは、押圧部材２６は円筒状とされて、押
え部材２２とは別駆動とされており、塑性結合部
分から半径方向外方に離れた位置であつて厚さ方
向端面２０と反対側の端面を押圧するものとされ
ており、パンチ２３によるプレート板１５への加
圧力を170トンとして実験を行なうと、第６図に
示すように、リングギヤ１６を押圧しないものに
あつては、ｔ＝約80ミクロン程度の変形（そり）
を生じるのに対して、押え部材２６によつてリン
グ状部材１６を50トンから90トン前後で加圧した
ものでは、そのリングギヤ１６の加圧方向と反対
方向への変形を50ミクロン以内に押えることがで
きるという実権結果を得た。

この実施例によれば、90トン前後の加圧をリン
グ状部材に加えれば、そのそりをほぼ０ミクロン
とすることができ、リングギヤ１６のそりを極力
小さくすることができるので、リングギヤノイズ
を低減することができることとなる。なお、第６
図において、「×」印は加圧力に対するそりｔを
示し、実線は加圧力とそりｔとの一般式を得るた
めのものである。

以上実施例においては、リングギヤに本発明を
適用した場合について説明したが、これに限るも
のではない。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように、リング状部材
と結合部材とを塑性結合する際に、リング状部材
の加圧方向と反対方向への変形を相殺する方向に
リング状部材を押圧するようにしたものであるか
ら、リング状部材の加圧方向と反対方向への変形
を極力防止できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はリング状部材と結合部材の塑性結合前
の状態を示す断面図。第２図は従来のリング状部
材の塑性結合方法を示す説明図。第３図は従来の
リング状部材の塑性結合方法の問題点を説明する
ための説明図。第４図は本発明に係るリング状部
材の塑性結合方法を説明するための説明図。第５
図は第４図の拡大部分断面図。第６図は本発明に
係るリング状部材の塑性結合方法の実験結果を示
すグラフ。 １５……プレート板（結合部材）、１６……リ
ングギヤ（リング状部材）、１７……結合穴部、
２３……パンチ、２６……押え部材、Ｈ……加圧
方向、ｔ……変形量。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リング状部材の結合穴部に結合部材を嵌合さ
   せ、該結合部材を前記リング状部材の厚さ方向か
   ら加圧しつつ塑性流動変形させて、前記リング状
   部材と前記結合部材とを塑性結合させるリング状
   部材の塑性結合方法において、 前記リング状部材の前記結合部材との所望の結
   合状態に対して前記リング状部材が加圧方向と反
   対方向に変形しないように、前記結合部材を加圧
   する際に、該リング状部材の変形を相殺する方向
   へのリング状部材の変形を許容させつつ、前記結
   合部材の加圧方向と同方向から前記リング状部材
   を押圧して、前記リング状部材と前記結合部材と
   を塑性結合させることを特徴とするリング状部材
   の塑性結合方法。