JP5399663B2 - Method for joining pipe and member to be joined - Google Patents
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Description
本発明は、パイプと被接合部材(例:ブラケットやフランジ)との接合方法及び接合装置に関する。 The present invention relates to a method for joining a pipe and a member to be joined (for example, a bracket or a flange) and a joining apparatus.
被接合部材に設けられた挿通孔内にパイプを挿通し、その後、パイプの挿通孔内への挿通部分をエキスパンド加工(拡管加工)することにより、パイプに被接合部材を接合する方法は、従来より知られている。この接合方法よってパイプに被接合部材が接合された接合構造体が製作される。 Conventionally, a method of joining a member to be joined to a pipe by inserting the pipe into an insertion hole provided in the member to be joined and then expanding (pipe-expanding) the insertion portion of the pipe into the insertion hole is conventionally performed. More known. By this joining method, a joined structure in which a member to be joined is joined to the pipe is manufactured.
この接合方法において、接合構造体のスリップトルクを向上させる方法として次の方法が知られている。すなわち、被接合部材の挿通孔の内周面に、軸方向に延びた係合溝部を予め設けておき、この係合溝部にパイプの係合溝部対応部分を押し込むようにパイプの挿通部分をエキスパンド加工する。これによりスリップトルクが向上する。 In this joining method, the following method is known as a method for improving the slip torque of the joined structure. That is, an engagement groove portion extending in the axial direction is provided in advance on the inner peripheral surface of the insertion hole of the member to be joined, and the pipe insertion portion is expanded so that the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe is pushed into the engagement groove portion. Process. This improves the slip torque.
エキスパンド加工方法としては、電磁成形による拡管方法や、あるいは圧力媒体(液体、気体、ゴム等)による拡管方法が知られており(例えば特許文献1参照)、さらに、エキスパンド加工用ダイを用いた拡管方法も知られている(例えば特許文献2〜4参照)。ダイとしては、周方向に複数個のダイセグメントに分割されたものが用いられている。
而して、電磁成形による拡管方法あるいは圧力媒体による拡管方法には幾つかの欠点があった。この欠点について図14A〜14Cを参照して説明すると次のとおりである。 Thus, there have been some drawbacks in the method of expanding by electromagnetic forming or the method of expanding by pressure medium. This defect will be described with reference to FIGS.
これらの図において、115は被接合部材であり、111は断面円形状のパイプである。図14B及び14Cに示すように、被接合部材115は挿通孔116を有するとともに、挿通孔116の内周面117には軸方向に延びた複数個の係合溝部118が形成されている。また図14Aに示すように、被接合部材115の挿通孔116の周縁部には、挿通孔116を包囲する態様にして短円筒状の座部115aが一体形成されている。そして、図14A及び14Bに示すように、パイプ111が被接合部材115の挿通孔116内に挿通されており、更にこの状態で、パイプ111の挿通孔116内への挿通部分112aが、パイプ111の中空部113内に充填された圧力媒体130によってパイプ111の半径外方向に加圧されることで、パイプ111の挿通部分112aがエキスパンド加工され、これによりパイプ111に被接合部材115が接合され、もって接合構造体S2が製作される。この接合方法では、図14Cに示すように、パイプ111が被接合部材115の係合溝部118の両エッジ部118d、118dで剪断変形してその肉厚が局部的に薄くなるため、パイプ111に対する被接合部材115のねじり強度(スリップトルク)が低下するという欠点があった。さらに、この接合方法では、図14Aに示すように、パイプ111におけるエキスパンド加工をしない部分を、エキスパンド加工されないように拘束治具120で拘束する必要があり、そのため、拘束治具120などについてコストが高くつくという欠点があった。
In these drawings, 115 is a member to be joined, and 111 is a pipe having a circular cross section. As shown in FIGS. 14B and 14C, the member to be joined 115 has an
また一般に、パイプと被接合部材との接合強度について高い強度が必要とされる。しかしながら、従来の接合方法では、パイプと被接合部材との接合強度が不足する場合があった。 Moreover, generally high intensity | strength is required about the joining strength of a pipe and a to-be-joined member. However, in the conventional joining method, the joint strength between the pipe and the member to be joined may be insufficient.
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、パイプと被接合部材との接合強度を向上させることができるパイプと被接合部材との接合方法及び接合装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described technical background, and an object thereof is to provide a joining method and joining apparatus for a pipe and a member to be joined, which can improve the joining strength between the pipe and the member to be joined. There is.
本発明は以下の手段を提供する。 The present invention provides the following means.
[1] 周方向に複数個のダイセグメントに分割されたエキスパンド加工用ダイを用い、
被接合部材に設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、前記パイプの中空部内に配置された前記ダイの各ダイセグメントで前記パイプの挿通孔内への挿通部分を前記パイプの半径外方向に押圧することにより、前記パイプの前記挿通部分をエキスパンド加工し、これにより前記パイプに前記被接合部材を接合する、パイプと被接合部材との接合方法であって、
被接合部材の挿通孔の内周面には、係合溝部が設けられており、
パイプの挿通部分をエキスパンド加工する途中において、被接合部材の係合溝部の両側部分をパイプを介してダイセグメントでパイプの半径外方向に押圧することにより弾性的に拡開された係合溝部に、パイプの係合溝部対応部分を押し込むことを特徴とするパイプと被接合部材との接合方法。
[1] Using an expanding die that is divided into a plurality of die segments in the circumferential direction,
In a state where the pipe is inserted into the insertion hole provided in the member to be joined, the radius of the pipe is determined by inserting each of the die segments of the die disposed in the hollow portion of the pipe into the insertion hole of the pipe. By pressing outwardly, the insertion portion of the pipe is expanded, thereby joining the member to be joined to the pipe.
On the inner peripheral surface of the insertion hole of the member to be joined, an engagement groove is provided,
In the middle of expanding the insertion part of the pipe, the engagement groove part elastically expanded by pressing both side parts of the engagement groove part of the member to be joined to the outside of the pipe radius by the die segment through the pipe. A method for joining a pipe and a member to be joined, wherein a portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe is pushed in.
[2] パイプの係合溝部対応部分をダイセグメントに設けられた押込み凸部でパイプの半径外方向に押圧して係合溝部に押し込む前項1記載のパイプと被接合部材との接合方法。
[2] The method for joining the pipe and the member to be joined according to
[3] パイプの係合溝部対応部分が係合溝部の底面に当接する前に、被接合部材の係合溝部の両側部分をそれぞれパイプを介してダイセグメントに設けられた押圧凸部でパイプの半径外方向に押圧することにより係合溝部を拡開させる前項1又は2記載のパイプと被接合部材との接合方法。
[3] Before the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe comes into contact with the bottom surface of the engagement groove portion, both side portions of the engagement groove portion of the member to be joined are respectively pressed by the pressing protrusions provided on the die segment via the pipe. 3. The method for joining a pipe and a member to be joined according to the preceding
[4] パイプの係合溝部対応部分が係合溝部の底面に当接する前に、被接合部材の係合溝部の両側部分をそれぞれパイプを介してダイセグメントに設けられた押圧凸部でパイプの半径外方向に押圧することにより係合溝部を弾性的に拡開させるとともに、
パイプの係合溝部対応部分をダイセグメントに設けられた押込み凸部でパイプの半径外方向に押圧して係合溝部に押し込み、
パイプの肉厚をt、
係合溝部の幅をb1、
押込み凸部の幅をb2とするとき、
b1とb2が次式(1)を満足している前項1記載のパイプと被接合部材との接合方法。
0.8b1−2t≦b2≦1.5b1−2t …(1)
[4] Before the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe comes into contact with the bottom surface of the engagement groove portion, both side portions of the engagement groove portion of the member to be joined are pressed by the pressing protrusions provided on the die segment via the pipe. While elastically expanding the engagement groove by pressing in the radially outward direction,
Press the pipe corresponding to the engaging groove part of the pipe in the outward direction of the radius of the pipe with the pressing convex part provided in the die segment, and press it into the engaging groove part.
The wall thickness of the pipe is t,
The width of the engaging groove is b1,
When the width of the indentation convex part is b2,
The joining method of the pipe of
0.8b1-2t ≦ b2 ≦ 1.5b1-2t (1)
[5] 係合溝部の深さをh1、
押込み凸部の突出高さをh2、
押圧凸部の突出高さをh3とするとき、
h1とh2とh3が次式(2)及び(3)を満足している前項4記載のパイプと被接合部材との接合方法。
h1≦h2+t …(2)
h3≦h2 …(3)
[5] The depth of the engaging groove is h1,
The protrusion height of the indentation convex part is h2,
When the protrusion height of the pressing convex part is h3,
5. A method for joining a pipe and a member to be joined according to item 4 above, wherein h1, h2, and h3 satisfy the following expressions (2) and (3).
h1 ≦ h2 + t (2)
h3 ≦ h2 (3)
[6] 係合溝部は、軸方向に延びたものである前項1〜5のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
[6] The method for joining a pipe and a member to be joined according to any one of the preceding
[7] 周方向に複数個のダイセグメントに分割されたエキスパンド加工用ダイを備え、
被接合部材に設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、前記パイプの中空部内に配置された前記ダイの各ダイセグメントで前記パイプの挿通孔内への挿通部分を前記パイプの半径外方向に押圧することにより、前記パイプの前記挿通部分をエキスパンド加工し、これにより前記パイプに前記被接合部材を接合する、パイプと被接合部材との接合装置であって、
被接合部材の挿通孔の内周面には、係合溝部が設けられており、
被接合部材の係合溝部の両側部分をパイプを介してダイセグメントでパイプの半径外方向に押圧することにより弾性的に拡開された係合溝部に、パイプの係合溝部対応部分を押し込むように、パイプの挿通部分をエキスパンド加工するものとなされていることを特徴とするパイプと被接合部材との接合装置。
[7] An expanding die that is divided into a plurality of die segments in the circumferential direction,
In a state where the pipe is inserted into the insertion hole provided in the member to be joined, the radius of the pipe is determined by inserting each of the die segments of the die disposed in the hollow portion of the pipe into the insertion hole of the pipe. By pressing outwardly, the insertion part of the pipe is expanded, thereby joining the member to be joined to the pipe, and a joining device between the pipe and the member to be joined,
On the inner peripheral surface of the insertion hole of the member to be joined, an engagement groove is provided,
By pressing both side portions of the engagement groove portion of the member to be joined to the engagement groove portion that is elastically expanded by pressing the die segment with the die segment in the radial direction of the pipe so that the engagement groove portion corresponding portion of the pipe is pushed. In addition, the apparatus for joining a pipe and a member to be joined is characterized in that the pipe insertion portion is expanded.
[8] ダイセグメントは、パイプの係合溝部対応部分を押圧して係合溝部に押し込む押込み凸部を有している前項7記載のパイプと被接合部材との接合装置。 [8] The joining device for a pipe and a member to be joined according to [7], wherein the die segment has a pressing convex portion that presses the portion corresponding to the engaging groove portion of the pipe and pushes into the engaging groove portion.
[9] ダイセグメントは、パイプの係合溝部対応部分が係合溝部の底面に当接する前に、被接合部材の係合溝部の両側部分をそれぞれパイプを介してパイプの半径外方向に押圧することにより係合溝部を弾性的に拡開させる押圧凸部を有している前項7又は8記載のパイプと被接合部材との接合装置。 [9] The die segment presses both side portions of the engagement groove portion of the member to be joined to each other in the radial direction of the pipe through the pipe before the corresponding portion of the engagement groove portion of the pipe contacts the bottom surface of the engagement groove portion. The joining apparatus of the pipe of said clause 7 or 8 which has a press convex part which expands an engagement groove part elastically by this, and a to-be-joined member.
[10] ダイセグメントは、パイプの係合溝部対応部分を押圧して係合溝部に押し込む押込み凸部と、パイプの係合溝部対応部分が係合溝部の底面に当接する前に、被接合部材の係合溝部の両側部分をパイプを介してパイプの半径外方向に押圧することにより係合溝部を弾性的に拡開させる押圧凸部と、を有しており、
パイプの肉厚をt、
係合溝部の幅をb1、
押込み凸部の幅をb2とするとき、
b1とb2が次式(1)を満足している前項7記載のパイプと被接合部材との接合装置。
0.8b1−2t≦b2≦1.5b1−2t …(1)
[10] The die segment presses the corresponding portion of the pipe into the engaging groove portion and pushes it into the engaging groove portion, and before the portion of the pipe corresponding to the engaging groove portion contacts the bottom surface of the engaging groove portion, A pressing protrusion that elastically expands the engaging groove by pressing both sides of the engaging groove in the radially outward direction of the pipe through the pipe, and
The wall thickness of the pipe is t,
The width of the engaging groove is b1,
When the width of the indentation convex part is b2,
The joining apparatus of the pipe of Claim 7 with which b1 and b2 satisfy following Formula (1), and a to-be-joined member.
0.8b1-2t ≦ b2 ≦ 1.5b1-2t (1)
[11] 係合溝部の深さをh1、
押込み凸部の突出高さをh2、
押圧凸部の突出高さをh3とするとき、
h1とh2とh3が次式(2)及び(3)を満足している前項10記載のパイプと被接合部材との接合装置。
h1≦h2+t …(2)
h3≦h2 …(3)
[11] The depth of the engaging groove is h1,
The protrusion height of the indentation convex part is h2,
When the protrusion height of the pressing convex part is h3,
11. The joining apparatus for a pipe and a member to be joined according to 10 above, wherein h1, h2, and h3 satisfy the following expressions (2) and (3).
h1 ≦ h2 + t (2)
h3 ≦ h2 (3)
[12] 係合溝部は、軸方向に延びたものである前項7〜11のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合装置。 [12] The joining device for a pipe and a member to be joined according to any one of 7 to 11 above, wherein the engaging groove portion extends in the axial direction.
本発明は以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
なお本明細書では、パイプに被接合部材が接合された状態において、パイプの周方向の荷重に対するパイプと被接合部材との接合強度を「ねじり強度」といい、パイプの軸方向の荷重に対するパイプと被接合部材との接合強度を「抜け強度」という。 In this specification, in the state where the member to be joined is joined to the pipe, the joint strength between the pipe and the member to be joined against the circumferential load of the pipe is referred to as “torsional strength”, and the pipe against the axial load of the pipe. The bonding strength between the member and the member to be bonded is referred to as “stripping strength”.
[1]の発明では、パイプの挿通部分をエキスパンド加工する途中において、弾性的に拡開された係合溝部にパイプの係合溝部対応部分を押し込むことにより、係合溝部にパイプの係合溝部対応部分が係合される。これにより、パイプと被接合部材との接合強度が向上する。そして、エキスパンド加工を終了するためにパイプの挿通部分を各ダイセグメントで押圧するのをやめると、係合溝部がその弾性復元力によって元の形状に戻り、これに伴い、係合溝部に押し込まれたパイプの係合溝部対応部分が係合溝部の両内側面の間で挟着保持される。これにより、パイプと被接合部材との接合強度を更に向上させることができる。 In the invention of [1], in the middle of expanding the insertion portion of the pipe, the engagement groove portion of the pipe is inserted into the engagement groove portion by pushing the corresponding portion of the pipe into the engagement groove portion that is elastically expanded. The corresponding part is engaged. Thereby, the joining strength of a pipe and a to-be-joined member improves. And when the pressing of the pipe insertion part with each die segment is stopped to finish the expanding process, the engaging groove part returns to its original shape due to its elastic restoring force, and accordingly, the engaging groove part is pushed into the engaging groove part. The portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe is sandwiched and held between the inner surfaces of the engagement groove portion. Thereby, the joint strength between the pipe and the member to be joined can be further improved.
[2]の発明では、パイプの係合溝部対応部分を係合溝部に確実に押し込むことができる。 In the invention of [2], the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe can be surely pushed into the engagement groove portion.
[3]の発明では、係合溝部を確実に拡開させることができる。 In the invention of [3], the engaging groove can be surely expanded.
[4]の発明では、上記[2]及び[3]の発明の効果を奏するし、さらに、係合溝部に押し込まれたパイプの係合溝部対応部分が係合溝部の両内側面の間で確実に挟着保持される。これにより、パイプと被接合部材との接合強度を確実に向上させることができる。 In the invention of [4], the effects of the inventions of the above [2] and [3] are obtained, and the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe pushed into the engagement groove portion is between the inner side surfaces of the engagement groove portion. It is securely clamped and held. Thereby, the joining strength of a pipe and a to-be-joined member can be improved reliably.
[5]の発明では、パイプの係合溝部対応部分を係合溝部に更に確実に押し込むことができるし、係合溝部を更に確実に拡開させることができる。 In the invention of [5], the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe can be more reliably pushed into the engagement groove portion, and the engagement groove portion can be further reliably expanded.
[6]の発明では、係合溝部が軸方向に延びたものであることから、この係合溝部にパイプの係合溝部対応部分を押し込むことにより、この係合溝部にパイプの係合溝部対応部位が周方向に係合される。これにより、パイプと被接合部材との接合強度として特にねじり強度(スリップトルク)を向上させることができる。 In the invention of [6], since the engaging groove portion extends in the axial direction, the portion corresponding to the engaging groove portion of the pipe is pushed into the engaging groove portion, so that the engaging groove portion corresponds to the engaging groove portion. The part is engaged in the circumferential direction. Thereby, especially torsion strength (slip torque) can be improved as joint strength of a pipe and a member to be joined.
[7]〜[12]の発明では、それぞれ上記[1]〜[6]の発明に好適に用いられるパイプと被接合部材との接合装置を提供することができる。 In the inventions [7] to [12], it is possible to provide a joining device for a pipe and a member to be joined that is preferably used in the inventions [1] to [6].
次に、本発明の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1A〜5は、本発明の実施形態を説明する図である。図1Aにおいて、20は本実施形態に係るパイプと被接合部材との接合装置である。 1A to 5 are diagrams illustrating an embodiment of the present invention. In FIG. 1A, 20 is a joining apparatus of the pipe and to-be-joined member which concerns on this embodiment.
図1A〜1Cに示すように、パイプ11は真直な丸パイプであり、したがってパイプ11の断面形状は円形状である。パイプ11は弾性変形及び塑性変形可能な材料からなり、例えば金属からなり、詳述すると例えばアルミニウム(その合金を含む。以下同じ)やマグネシウム合金からなる。さらに、パイプ11は押出材からなり、例えば金属押出材からなり、詳述すると例えばアルミニウム押出材やマグネシウム合金押出材からなる。Zはパイプ11の中心軸である。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
パイプ11の長さは例えば50〜2000mmの範囲内に設定されており、その外径は例えば20〜100mmの範囲内に設定されており、その肉厚tは例えば0.5〜5mmの範囲内に設定されている。ただし本発明では、パイプ11の各寸法は上記の範囲内であることに限定されるものではない。
The length of the
被接合部材15は、例えば、他の部材に取り付けられるフランジやブラケットとして用いられるか、あるいはカムローブとして用いられるものである。ただし本発明では、被接合部材15は、フランジ、ブラケット又はカムローブであることに限定されるものではなく、その他の部材であっても良い。
The
被接合部材15は、弾性変形可能な材料からなり、例えば金属からなり、詳述するとアルミニウムやマグネシウム合金からなる。被接合部材15は板状であり、詳述すると円環板状である。被接合部材15の中央部には、パイプ11が挿通される挿通孔16が設けられている。この挿通孔16の断面形状は、パイプ11の断面形状に対応した形状であり、即ち円形状である。
The
さらに、被接合部材15の挿通孔16の周縁部には、挿通孔16を包囲する態様にして短円筒状の座部15aがパイプ11の軸方向の片側に突出して一体形成されている。この座部15aは、被接合部材15の挿通孔16の周縁部をその全周に亘って短円筒状にプレス曲げ加工することにより、形成されたものである。
Further, a short
被接合部材15の挿通孔16の直径は、パイプ11の外径よりも例えば0.1〜1mm程度大きく設定されている。したがって、図1Cに示すように、被接合部材15の挿通孔16内にパイプ11が挿通された状態では、被接合部材15の挿通孔16の内周面17とパイプ11の外周面11aとの間に、挿通孔16の直径とパイプ11の外径との寸法差に対応した小さな隙間が形成される。被接合部材15の肉厚は例えば1〜20mmの範囲内に設定されている。ただし本発明では、被接合部材15の各寸法は上記の範囲内であることに限定されるものではない。
The diameter of the
さらに、被接合部材15の挿通孔16の内周面17には、挿通孔16の軸方向に延びた複数個の係合溝部18がその周方向に等間隔に形成されている。係合溝部18の個数は例えば8個である。図1Cに示すように、係合溝部18の断面形状は方形状であり、更に、係合溝部18の底面18aは挿通孔16の半径方向に対して垂直な平坦面に形成されている。
Furthermore, a plurality of engaging
図4A〜4Cに示すように、本実施形態の接合構造体S1は、被接合部材15の挿通孔16内にパイプ11が挿通された状態で、パイプ11の挿通孔16内への挿通部分12aとその軸方向両側近傍部分12b、12bとからなるエキスパンド加工対象部12がエキスパンド加工(拡管加工)されることにより、パイプ11に被接合部材15が固定状態に接合されてなるものである。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the joining structure S <b> 1 of the present embodiment has an
さらに、図4Aに示すように、このエキスパンド加工によって、パイプ11の両近傍部分12b、12bには、それぞれ外側に局部的に膨出した断面円弧状の抜止め用膨出部B1が形成されている。各膨出部B1はパイプ11の周方向の全周に亘って形成されている。被接合部材15は、両膨出部B1、B1間でパイプ11の軸方向に挟まれた状態にパイプ11に接合されており、これによりパイプ11に対する被接合部材15の抜け強度が向上されている。すなわち、この膨出部B1は、パイプ11に対する被接合部材15の抜止めを図るためのものである。さらに、パイプ11の挿通部分12aにも外側に少し膨出した膨出部B2がパイプ11の周方向の全周に亘って形成されており、この膨出部B2の外周面に被接合部材15の挿通孔16の内周面17が圧接している(図4参照)。
Further, as shown in FIG. 4A, by this expanding process, in the
さらに、図4B及び4Cに示すように、このエキスパンド加工によって、被接合部材15の各係合溝部18にパイプ11の係合溝部対応部分14が押し込まれて周方向に係合されており、これにより、パイプ11に対する被接合部材15のねじり強度(スリップトルク)が向上されている。さらに、係合溝部18に押し込まれたパイプ11の係合溝部対応部分14は、係合溝部18の両内側面18b、18bの間で挟着保持されており、これにより、パイプ11に対する被接合部材15のねじり強度が更に向上されている。
Further, as shown in FIGS. 4B and 4C, by this expanding process, the engagement groove
なお、全ての膨出部B1、B1、B2は、エキスパンド加工によってパイプ11のエキスパンド加工対象部12が外側に膨出状に塑性変形されて形成されたものである。さらに、被接合部材15は、自己の弾性復元力(スプリングバック力)によってパイプ11の外周面11aに圧接固定されている。
In addition, all the bulging parts B1, B1, and B2 are formed by plastically deforming the expanding
次に、本実施形態に係る接合装置20の構成について以下に説明する。
Next, the configuration of the
接合装置20は、図1A及び1Bに示すように、エキスパンド加工用ダイ21、棒状のマンドレル28などを備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the joining
マンドレル28は、工具鋼や超硬合金製の楔部28aを有している。この楔部28aはマンドレル28の先端部に先細り状に形成されている。楔部28aは、円錐状又は多角錐状であり、詳述すると正八角錐状である。したがって、楔部28aの断面形状は八角形状である(図1B参照)。
The
また、マンドレル28の基端部には、該マンドレル28をその軸方向に押圧移動又は牽引移動させるマンドレル駆動手段(図示せず)が接続されている。本実施形態では、マンドレル駆動手段は、マンドレル28をその軸方向に押圧移動させるものである。この駆動手段として、例えば、油圧シリンダ等の流体圧シリンダが用いられている。
Further, a mandrel driving means (not shown) is connected to the base end portion of the
ダイ21は、パイプ11よりも高い強度を有しており、例えば工具鋼や超硬合金製である。
The
ダイ21の断面形状は、図1Bに示すように、パイプ11の中空部13の断面形状に対応した形状であり、即ち円形状である。詳述すると、ダイ21は略円柱状に形成されている。
As shown in FIG. 1B, the cross-sectional shape of the die 21 is a shape corresponding to the cross-sectional shape of the
ダイ21の中心部には、マンドレル28の楔部28aに対応する楔孔部24がダイ21の中心軸Qと同軸に且つダイ21の軸方向に貫通して設けられている。この楔孔部24の形状は、マンドレル28の楔部28aに対応する形状であり、即ち八角錐状であり、詳述すると正八角錐状である。また、楔孔部24の断面形状は、マンドレル28の楔部28aの断面形状に対応した形状であり、即ち八角形状であり、詳述すると正八角形状である。
In the center of the die 21, a
さらに、図1Bに示すように、このダイ21は、その中心軸Qを中心に周方向に複数個のダイセグメント21aに均等に分割されており、すなわち楔孔部28aを中心に周方向に複数個のダイセグメント21aに均等に分割されている。本実施形態では、ダイ21の分割数は8個である。したがって、このダイ21は、互いに同形同寸の8個のダイセグメント21aが互いに組み合わされて構成されたものである。
Further, as shown in FIG. 1B, the
ダイセグメント21aは、パイプ11の中空部13内に配置された状態でパイプ11のエキスパンド加工対象部12をパイプ11の半径外方向に押圧して局部的に膨出させるものである。
The
各ダイセグメント21aは、図1Cに示すように、ダイ21の軸方向に延びた1個の押込み凸部25と、押込み凸部25の両側に配置されるとともに軸方向に延びた2個の押圧凸部26、26とを有している。
As shown in FIG. 1C, each die
押込み凸部25は、パイプ11の係合溝部対応部分14を押圧して係合溝部18に押し込むためのものである。この押込み凸部25の断面形状は、係合溝部18の断面形状に対応した形状であり、即ち方形状である。そして、この押込み凸部25は、ダイセグメント21aの外面23における周方向中間部に、ダイ21の軸方向に延びるとともにパイプ11の半径外方向(即ちダイ21の半径外方向)に局部的に突出して一体形成されている。なお本明細書では、ダイセグメント21aの外面23とは、ダイセグメント21aのパイプ11側に向いた面を意味する。
The pushing
2個の押圧凸部26、26は互いに同形同寸である。両押圧凸部26、26は、パイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部18の底面18aに当接する前に、被接合部材15の係合溝部18の両側部分19、19をパイプ11を介してパイプ11の半径外方向に押圧することにより係合溝部18を弾性的に拡開させるためのものである(図3B参照)。押圧凸部26の断面形状は方形状である。そして、押圧凸部26は、ダイセグメント21aの外面23における周方向両端部にそれぞれダイ21の軸方向に延びて一体形成されている。
The two pressing
さらに、ダイセグメント21aは、図1Aに示すように、パイプ11の前記両近傍部分12b、12bをパイプ11の半径外方向に局部的に押圧する2個の第2押圧凸部22、22を有している。この第2押圧凸部22は、パイプ11の前記近傍部分12bに抜止め用膨出部B1を形成するためのものである。この第2押圧凸部22の断面形状は円弧状である。そして、この第2押圧凸部22は、ダイセグメント21aの外面23における軸方向両端部に、それぞれ、周方向に延びるとともにパイプ11の半径外方向(即ちダイ21の半径外方向)に局部的に突出して一体形成されている。
Further, as shown in FIG. 1A, the
そして、この接合装置20は、被接合部材15の係合溝部18の両側部分19、19をパイプ11を介してダイセグメント21aの両押圧凸部26、26でパイプ11の半径外方向に押圧することにより弾性的に拡開された係合溝部18に、ダイセグメント21aの押込み凸部25でパイプ11の係合溝部対応部分14を押し込むように、パイプ11の挿通部分12aをエキスパンド加工するものとなされている。
And this joining
次に、この接合装置20を用いたパイプ11と被接合部材15との接合方法について、以下に説明する。
Next, the joining method of the
まず、図1A〜1Cに示すように、パイプ11を被接合部材15の挿通孔16内に遊挿状態に挿通する。この工程を「パイプ挿通工程」という。この工程により、被接合部材15の座部15aがパイプ11の外周面11aに少し隙間を空けて重合される。
First, as shown in FIGS. 1A to 1C, the
さらに、パイプ11の中空部13内における被接合部材15に対応する位置に、ダイ21を配置する。
Furthermore, the
その後、マンドレル28の楔部28aをダイ21の楔孔部24内に差し込むことにより、ダイ21の各ダイセグメント21aをパイプ11の半径外方向に同時に移動させる。これにより、図3A及び3Bに示すように、各ダイセグメント21aでパイプ11の挿通部分12aと両近傍部分12b、12bとからなるエキスパンド加工対象部12をパイプ11の半径外方向に押圧し、パイプ11のエキスパンド加工対象部12(即ち挿通部分12aと両近傍部分12b、12b)をエキスパンド加工する。この工程を「エキスパンド加工工程」という。この工程により、図4A及び4Bに示すように、パイプ11に被接合部材15が固定状態に接合される。
Thereafter, by inserting the
このエキスパンド加工の途中では、図2A及び2Bに示すように、まず、ダイ21のダイセグメント21aが半径外方向に移動することにより、パイプ11の係合溝部対応部分14がダイセグメント21aの押込み凸部25でパイプ11の半径外方向に押圧されて係合溝部18に少し押し込まれる。
During the expanding process, as shown in FIGS. 2A and 2B, first, the
引き続きダイセグメント21aを移動させることにより、パイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部18の底面18aに当接する前に、被接合部材15の係合溝部18の両側部分19、19がパイプ11を介してダイセグメント21aの両押圧凸部26、26で半径外方向に同時に押圧される。更に引き続きダイセグメント21aを移動させることにより、図3A及び3Bに示すように、被接合部材15の係合溝部18が弾性的に拡開される。このように係合溝部18が拡開されながら、当該係合溝部18にパイプ11の係合溝部対応部分14が押込み凸部25によって深く押し込まれて係合溝部18の底面18aに密着する。
By continuously moving the
パイプ11の挿通部分12aと両近傍部分12b、12bとにそれぞれ所定の膨出量の膨出部B2、B1、B1が形成されたとき、エキスパンド加工を終了するためにマンドレル28の楔部28aをダイ21の楔孔部24から抜出し、パイプ11のエキスパンド加工対象部12(即ち挿通部分12aと両近傍部分12b、12b)を各ダイセグメント21aで押圧するのをやめる。すると、図4A〜4Cに示すように、係合溝部18が被接合部材15(座部15a)の弾性復元力によって元の形状に戻り、これに伴い、係合溝部18に押し込まれたパイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部18の両内側面18b、18bの間で強く挟着保持される。この状態では、パイプ11の係合溝部対応部分14は係合溝部18の底面18aと両内側面18b、18bとに強く密着しており、非常に大きな摩擦力がパイプ11の係合溝部対応部分14に作用している。
When the bulging portions B2, B1, and B1 having a predetermined bulging amount are formed in the
以上の工程を経て、本実施形態の接合構造体S1が得られる。 Through the above steps, the bonded structure S1 of the present embodiment is obtained.
なお参考までに、本実施形態において被接合部材15の係合溝部18を弾性的に拡開する途中の状態におけるFEM解析図を図5に示す。
For reference, FIG. 5 shows an FEM analysis diagram in a state in which the
而して、本実施形態の接合方法には次の利点がある。 Thus, the bonding method of this embodiment has the following advantages.
エキスパンド加工の途中で、弾性的に拡開された係合溝部18にパイプ11の係合溝部対応部分14を押し込むことにより、係合溝部18にパイプ11の係合溝部対応部分14が係合される。これにより、パイプ11と被接合部材15との接合強度が向上する。そして、エキスパンド加工を終了するためにパイプ11のエキスパンド加工対象部12(即ち挿通部分12aと両近傍部分12b、12b)を各ダイセグメント21aで押圧するのをやめると、係合溝部18がその弾性復元力によって元の形状に戻り、これに伴い、係合溝部18に押し込まれたパイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部18の両内側面18b、18bの間で挟着保持される。これにより、パイプ11と被接合部材15との接合強度を更に向上させることができる。
In the middle of the expanding process, the engagement groove
しかも、係合溝部18は、軸方向に延びたものであるから、この係合溝部18にパイプ11の係合溝部対応部分14を押し込むことにより、この係合溝部18にパイプ11の係合溝部対応部分14が周方向に係合される。これにより、パイプ11と被接合部材15との接合強度として特にねじり強度(スリップトルク)を向上させることができる。
In addition, since the engaging
さらに、エキスパンド加工の途中では、パイプ11の係合溝部対応部分14をダイセグメント21aの押込み凸部25でパイプ11の半径外方向に押圧して係合溝部18に押し込むので、パイプ11の係合溝部対応部分14を係合溝部18に確実に押し込むことができる。
Further, during the expanding process, the engaging groove
さらに、エキスパンド加工の途中では、パイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部18の底面18aに当接する前に、被接合部材15の係合溝部18の両側部分19、19をパイプ11を介してダイセグメント21aの両押圧凸部26、26でパイプ11の半径外方向に押圧することにより係合溝部18を弾性的に拡開させるので、係合溝部18を確実に拡開させることができる。
Further, during the expanding process, before the engaging groove
また、図14A〜14Cに示したように圧力媒体による拡管方法によりパイプ111に被接合部材115を接合した場合には、上述したようにパイプ111の肉厚が局部的に薄くなるため、パイプ111に対する被接合部材115のねじり強度が低下するという欠点があるが、一方、本実施形態の接合方法ではそのような現象は殆ど生じないので、ねじり強度をより一層向上させることができる。
14A to 14C, when the
而して、本実施形態の接合装置20において、図1Cに示すように、パイプ11の肉厚をt、係合溝部18の幅をb1、押込み凸部25の幅をb2、係合溝部18の深さをh1、押込み凸部25の突出高さをh2、押圧凸部26の突出高さをh3とするとき、各寸法の一般的な範囲は以下のとおりである。ただし本発明では、各寸法は以下の範囲内であることに限定されるものではなく、パイプ11や被接合部材15の使用目的や用途に応じて様々に設定されうるものである。
Thus, in the joining
t:0.5〜5mm
b1:2〜20mm
b2:1〜19mm
h1:1〜5mm
h2:0.5〜4.5mm
h3:0.1〜4mm
t: 0.5 to 5 mm
b1: 2 to 20 mm
b2: 1-19mm
h1: 1-5mm
h2: 0.5 to 4.5 mm
h3: 0.1 to 4 mm
特にb1とb2は次式(1)を満足していることが望ましい。 In particular, it is desirable that b1 and b2 satisfy the following formula (1).
0.8b1−2t≦b2≦1.5b1−2t …(1) 0.8b1-2t ≦ b2 ≦ 1.5b1-2t (1)
上記式(1)を満足することにより、係合溝部18に押し込まれたパイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部18の両内側面18b、18bの間で確実に挟着保持される。これにより、パイプ11と被接合部材15との接合強度を確実に向上させることができる。
By satisfying the above expression (1), the engaging groove
さらに、特にh1とh2とh3は次式(2)及び(3)を満足していることが望ましい。 Furthermore, it is desirable that h1, h2, and h3 satisfy the following expressions (2) and (3).
h1≦h2+t …(2)
h3≦h2 …(3)
h1 ≦ h2 + t (2)
h3 ≦ h2 (3)
上記式(2)及び(3)を満足することにより、パイプ11の係合溝部対応部分14を係合溝部18に更に確実に押し込むことができるし、係合溝部18を更に確実に拡開させることができる。
By satisfying the above formulas (2) and (3), the engaging groove
なお本実施形態では、押込み凸部25の突出高さh2と押圧凸部26の突出高さh3は、ともにダイセグメント21aの外面23からの高さである。ダイセグメント21aの外面23は、ダイ21の中心軸Qを中心とした円周面からなる。したがって、外面23の曲率中心軸及び曲率半径は、それぞれダイ21の中心軸Q及び半径に相当している。
In the present embodiment, the protrusion height h2 of the
而して、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々に変更可能である。その幾つかの変形例について上記実施形態と異なる点を中心に以下に説明する。 Thus, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified. Some of the modifications will be described below with a focus on differences from the above embodiment.
図6A〜6Cは、上記実施形態の第1変形例を示している。この変形例では、図6Cに示すように、被接合部材15の係合溝部18の底面18aは、平坦面ではなく円弧面に形成されており、詳述すると挿通孔16の中心軸を中心に円弧状に湾曲している。さらに、この係合溝部18の底面18aと各内側面18b、18bとの間の角部18c、18cはそれぞれ丸く形成されており、こうすることにより、係合溝部18の拡開時に当該角部18cに応力が集中するのを防止することができる。
6A to 6C show a first modification of the above embodiment. In this modified example, as shown in FIG. 6C, the
図7A〜7Cは、上記実施形態の第2変形例を示している。この変形例では、図7Cに示すように、被接合部材15の係合溝部18の底面18a及び両内側面18b、18bは、互いに一つに合体した円弧面に形成されている。さらに、挿通孔16の内周面17と係合溝部18の各内側面18b、18bとの間の角部18d、18dはそれぞれ丸く形成されている。
7A to 7C show a second modification of the above embodiment. In this modified example, as shown in FIG. 7C, the
図8は、上記実施形態の第3変形例を示している。この変形例では、ダイ21の分割数は4個である。ダイ21の各ダイセグメント21aは、2個の押込み凸部25、25と3個の押圧凸部26、26、26とを有している。ダイ21の楔孔部24の断面形状は円形状である。また、被接合部材15の係合溝部18の底面は、図6A〜6Cに示した第1変形例と同様に円弧面に形成されている。
FIG. 8 shows a third modification of the above embodiment. In this modification, the number of divisions of the die 21 is four. Each die
図9は、上記実施形態の第4変形例を示している。この変形例では、被接合部材15の係合溝部18の個数は4個である。ダイ21の分割数、即ちそのダイセグメント21aの個数は8個である。8個のダイセグメント21aのうち、各係合溝部18に対応して配置された4個のダイセグメント21aは、それぞれ1個の押込み凸部25を有している。その他の4個のダイセグメント21aは、それぞれパイプ11の半径外方向(即ちダイ21の半径外方向)にh3だけ突出するように長く形成されており、したがって当該ダイセグメント21aの外面全体に押圧凸部26が形成されている。この変形例では、係合溝部18は、押込み凸部25を有するダイセグメント21aの両側に配置された2個のダイセグメント21a、21aの押圧凸部26、26によって係合溝部18の両側部分が押圧されることにより、拡開される。また、係合溝部18の底面は、図6A〜6Cに示した第1変形例と同様に円弧面に形成されている。
FIG. 9 shows a fourth modification of the above embodiment. In this modification, the number of the engaging
図10は、上記実施形態の第5変形例を示している。この変形例では、パイプ11は断面四角形状の角パイプである。被接合部材15の挿通孔16の断面形状は、パイプ11の断面形状に対応した形状であり、すなわち四角形状である。係合溝部18の個数は8個である。すなわち、係合溝部18は、被接合部材15の挿通孔16の内周面における4つの角部と4つの平坦部の幅方向中間部とに1個ずつ形成されている。
FIG. 10 shows a fifth modification of the above embodiment. In this modification, the
図11は、上記実施形態の第6変形例を示している。この変形例では、パイプ11は断面四角形状の角パイプである。被接合部材15の挿通孔16の断面形状は、パイプ11の断面形状に対応した形状であり、すなわち四角形状である。係合溝部18の個数は4個である。すなわち、係合溝部18は、被接合部材15の挿通孔16の内周面における4つの平坦部の幅方向中間部に1個ずつ形成されている。また、8個のダイセグメント21aのうち、各係合溝部18に対応して配置された4個のダイセグメント21aは、それぞれ、1個の押込み凸部25と2個の押圧凸部26、26とを有している。一方、その他の4個のダイセグメント21aはいずれも押込み凸部及び押圧凸部を有していない。
FIG. 11 shows a sixth modification of the above embodiment. In this modification, the
図12は、上記実施形態の第7変形例を示している。この変形例では、パイプ11は断面四角形状の角パイプである。被接合部材15の挿通孔16の断面形状は、パイプ11の断面形状に対応した形状であり、すなわち四角形状である。係合溝部18の個数は4個である。すなわち、係合溝部18は、被接合部材15の挿通孔16の内周面における4つの角部に1個ずつ形成されている。また、8個のダイセグメント21aのうち、各係合溝部18に対応して配置された4個のダイセグメント21aは、それぞれ、1個の押込み凸部25と2個の押圧凸部26、26とを有している。一方、その他の4個のダイセグメント21aはいずれも押込み凸部及び押圧凸部を有していない。
FIG. 12 shows a seventh modification of the embodiment. In this modification, the
以上で本発明の実施形態と幾つかの変形例とを示したが、本発明はこれらに限定されるものでない。 As mentioned above, although embodiment of this invention and some modifications were shown, this invention is not limited to these.
また本発明では、係合溝部18の個数は8個であることに限定されるものではなく、1個以上であれば良いが、係合溝部18の個数が多ければ多いほどパイプ11に対する被接合部材15のねじり強度(スリップトルク)は向上するため、なるべく多い方が望ましい。一方、ダイ21の分割数が多くなるとダイセグメント21aの強度・耐久性が低下するので、ダイ21の分割数は4、6、8、10、12程度が妥当である。
In the present invention, the number of the engaging
また本発明では、係合溝部18は、本実施形態のように被接合部材15の挿通孔16の内周面17に軸方向に延びて形成されていても良いし、あるいは周方向に延びて形成されていても良い。係合溝部18が周方向に延びたものである場合には、パイプ11の係合溝部対応部分14が係合溝部に軸方向に係合し、これによりパイプ11と被接合部材15との接合強度として特にパイプ11に対する被接合部材15の抜け強度が向上する。ただしこの場合、係合溝部を拡開するのに大きな押圧力が必要とされる。
In the present invention, the engaging
また本発明では、パイプ11は断面円形状の丸パイプであっても良いし、断面四角形、五角形、六角形などの多角形パイプであっても良いし、異形パイプであっても良い。
In the present invention, the
また本発明では、パイプ11の材質と被接合部材15の材質は、互いに同じであっても良いし、異なっていても良い。
In the present invention, the material of the
また本発明では、パイプ11のエキスパンド加工対象部12は、少なくともパイプ11の挿通部分12aを含んでいれば良く、したがってパイプ11の挿通部分12aだけでも良い。
Further, in the present invention, the expanding
次に、本発明の具体的な実施例及び比較例を以下に示す。 Next, specific examples and comparative examples of the present invention are shown below.
<実施例>
図1A〜5に示した上記実施形態の接合方法に従ってパイプ11に被接合部材15を接合して接合構造体S1を製造した。この場合の接合条件を以下に示す。この接合条件では、b1とb2は上記式(1)を満足しており、且つ、h1とh2とh3は上記式(2)及び(3)を満足している。
<Example>
The joined
パイプ11の材質:アルミニウム合金(合金番号:6N01)
パイプ11の外径:64mm
パイプ11の肉厚t:2mm
被接合部材15の材質:アルミニウム合金(合金番号:6N01)
被接合部材15の座部15aの肉厚:20mm
被接合部材15の挿通孔16の直径:65mm
係合溝部18の幅b1:10mm
係合溝部18の深さh1:3.5mm
押込み凸部25の幅b2:6mm
押込み凸部25の突出高さh2:3mm
押圧凸部26の突出高さh3:0.5mm
Material of pipe 11: Aluminum alloy (alloy number: 6N01)
The outer diameter of the pipe 11: 64 mm
Thickness t of pipe 11: 2 mm
Material of
Thickness of the
Diameter of
Width b1 of the engaging groove 18: 10 mm
Depth of
Width b2 of indentation convex part 25: 6 mm
Projection height h2 of the pressing convex part 25: 3 mm
Projection height h3 of the pressing convex portion 26: 0.5 mm
<比較例>
図14A〜14Cに示した圧力媒体による拡管方法によりパイプ111に被接合部材115を接合して接合構造体S2を製造した。この場合に用いたパイプ111及び被接合部材115は実施例と同じである。圧力媒体としては水圧を用いた。
<Comparative example>
The joined
<スリップトルクの評価>
実施例の接合構造体S1と比較例の接合構造体S2とについて、それぞれスリップトルクの評価試験を行った。その試験結果を図13に示す。同図に示すように、実施例の接合構造体S1は、比較例の接合構造体S2よりもトルクの立ち上がりが急であり、且つ、最大トルクが大きい。したがって、実施例の接合構造体S1は、比較例の接合構造体S2よりもねじり強度が高いことを確認し得た。
<Evaluation of slip torque>
A slip torque evaluation test was performed on the bonding structure S1 of the example and the bonding structure S2 of the comparative example. The test results are shown in FIG. As shown in the figure, the joining structure S1 of the example has a steep rise in torque and a larger maximum torque than the joining structure S2 of the comparative example. Therefore, it could be confirmed that the joining structure S1 of the example had higher torsional strength than the joining structure S2 of the comparative example.
本発明は、例えば、自動車のバンパーステイ、ステアリングサポートビーム、ステアリングコラムホルダ、マフラ、フレーム、プロペラシャフト、サスペンションアーム、カムシャフト、その他の自動車の部品を製作する際に用いられ、あるいは、自動車以外の製品として、例えば配管材を製作する際に用いられる、パイプと被接合部材との接合方法、及び前記接合方法に用いられる接合装置に利用可能である。 The present invention is used, for example, when manufacturing bumper stays, steering support beams, steering column holders, mufflers, frames, propeller shafts, suspension arms, camshafts, and other automotive parts for automobiles, or other than automobiles. As a product, it can be used for, for example, a method for joining a pipe and a member to be joined and a joining device used for the joining method, which are used when manufacturing a piping material.
S1:接合構造体
11:パイプ
12:エキスパンド加工対象部
12a:挿通部分
12b:近傍部分
14:係合溝部対応部分
15:被接合部材
16:挿通孔
17:内周面
18:係合溝部
18a:底面
18b:内側面
19、19:両側部分
20:接合装置
21:ダイ
21a:ダイセグメント
25:押込み凸部
26:押圧凸部
28:マンドレル
S1: Joining structure 11: Pipe 12: Expand processing
Claims (8)
被接合部材に設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、前記パイプの中空部内に配置された前記ダイの各ダイセグメントで前記パイプの挿通孔内への挿通部分を前記パイプの半径外方向に押圧することにより、前記パイプの前記挿通部分をエキスパンド加工し、これにより前記パイプに前記被接合部材を接合する、パイプと被接合部材との接合方法であって、
被接合部材の挿通孔の内周面には、係合溝部が設けられており、
パイプの挿通部分をエキスパンド加工する途中において、被接合部材の係合溝部の両側部分をパイプを介してダイセグメントでパイプの半径外方向に押圧することにより弾性的に拡開された係合溝部に、パイプの係合溝部対応部分を押し込むものとし、
パイプの係合溝部対応部分が係合溝部の底面に当接する前に、被接合部材の係合溝部の両側部分をそれぞれパイプを介してダイセグメントに設けられた押圧凸部でパイプの半径外方向に押圧することにより係合溝部を拡開させることを特徴とするパイプと被接合部材との接合方法。 Using an expanding die divided into a plurality of die segments in the circumferential direction,
In a state where the pipe is inserted into the insertion hole provided in the member to be joined, the radius of the pipe is determined by inserting each of the die segments of the die disposed in the hollow portion of the pipe into the insertion hole of the pipe. By pressing outwardly, the insertion portion of the pipe is expanded, thereby joining the member to be joined to the pipe.
On the inner peripheral surface of the insertion hole of the member to be joined, an engagement groove is provided,
In the middle of expanding the insertion part of the pipe, the engagement groove part elastically expanded by pressing both side parts of the engagement groove part of the member to be joined to the outside of the pipe radius by the die segment through the pipe. , And push the corresponding part of the pipe into the engagement groove ,
Before the portion corresponding to the engagement groove portion of the pipe abuts the bottom surface of the engagement groove portion, the both sides of the engagement groove portion of the member to be joined are respectively pressed by convex portions provided on the die segment via the pipe in the radially outward direction A method for joining a pipe and a member to be joined, characterized in that the engaging groove is expanded by being pressed .
係合溝部の幅をb1、
押込み凸部の幅をb2とするとき、
b1とb2が次式(1)を満足している請求項2記載のパイプと被接合部材との接合方法。
0.8b1−2t≦b2≦1.5b1−2t …(1) The wall thickness of the pipes t,
The width of the engaging groove is b1,
When the width of the indentation convex part is b2,
The joining method of the pipe and to-be-joined member of Claim 2 with which b1 and b2 satisfy | fill following Formula (1).
0.8b1-2t ≦ b2 ≦ 1.5b1-2t (1)
被接合部材に設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、前記パイプの中空部内に配置された前記ダイの各ダイセグメントで前記パイプの挿通孔内への挿通部分を前記パイプの半径外方向に押圧することにより、前記パイプの前記挿通部分をエキスパンド加工し、これにより前記パイプに前記被接合部材を接合する、パイプと被接合部材との接合装置であって、
被接合部材の挿通孔の内周面には、係合溝部が設けられており、
被接合部材の係合溝部の両側部分をパイプを介してダイセグメントでパイプの半径外方向に押圧することにより弾性的に拡開された係合溝部に、パイプの係合溝部対応部分を押し込むように、パイプの挿通部分をエキスパンド加工するものとなされており、
ダイセグメントは、パイプの係合溝部対応部分が係合溝部の底面に当接する前に、被接合部材の係合溝部の両側部分をそれぞれパイプを介してパイプの半径外方向に押圧することにより係合溝部を弾性的に拡開させる押圧凸部を有していることを特徴とするパイプと被接合部材との接合装置。 Equipped with an expanding die divided into a plurality of die segments in the circumferential direction,
In a state where the pipe is inserted into the insertion hole provided in the member to be joined, the radius of the pipe is determined by inserting each of the die segments of the die disposed in the hollow portion of the pipe into the insertion hole of the pipe. By pressing outwardly, the insertion part of the pipe is expanded, thereby joining the member to be joined to the pipe, and a joining device between the pipe and the member to be joined,
On the inner peripheral surface of the insertion hole of the member to be joined, an engagement groove is provided,
By pressing both side portions of the engagement groove portion of the member to be joined to the engagement groove portion that is elastically expanded by pressing the die segment with the die segment in the radial direction of the pipe so that the engagement groove portion corresponding portion of the pipe is pushed. In addition, the pipe insertion part is to be expanded ,
The die segment is engaged by pressing both side portions of the engagement groove portion of the member to be joined to the outside of the radius of the pipe through the pipe before the corresponding portion of the engagement groove portion of the pipe contacts the bottom surface of the engagement groove portion. A joining device for a pipe and a member to be joined, characterized in that it has a pressing projection for elastically expanding the joint groove .
係合溝部の幅をb1、
押込み凸部の幅をb2とするとき、
b1とb2が次式(1)を満足している請求項6記載のパイプと被接合部材との接合装置。
0.8b1−2t≦b2≦1.5b1−2t …(1) The wall thickness of the pipes t,
The width of the engaging groove is b1,
When the width of the indentation convex part is b2,
The joining apparatus of the pipe and to-be-joined member of Claim 6 with which b1 and b2 satisfy | fill following Formula (1).
0.8b1-2t ≦ b2 ≦ 1.5b1-2t (1)
The joining device for a pipe and a member to be joined according to any one of claims 5 to 7 , wherein the engaging groove portion extends in the axial direction.
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