金属部件连接结构以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够进行高强度和高精度连接的金属部件连接结构以及金属部件连接装置。在第一金属部件(11)的环状部分(14)，嵌合有第二金属部件(12)的轴状部分(17)，并在第一金属部件(11)的环状部分(14)的外周部，配置约束环(33)，通过按压环状部分(14)使其发生塑性变形，并使环状部分(14)流入到轴状部分(17)的连接槽(16)，通过机械性啮合来连接第一金属部件(11)和第二金属部件(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用塑性流动连接的金属部件的连接结构以及连接装置。
技术介绍
以往，为了使轴状的金属部件嵌合并固定在由金属形成的机架的环状部分上，而沿着轴状金属部件的外周缘形成一体化的支架部，并用螺栓将该支架部紧固在机架上。但是，为了形成支架部而使部件的重量以及费用増加。另外，在批量生产中因螺栓的紧固而导致生产性变差。因此，已知有ー种使金属发生塑性变形并进行连接的方法(例如參照专利文献I)。现有技术文献专利文献I :日本特开平5 — 318109号公报
技术实现思路
但是，在利用了塑性流动连接的金属部件的连接中，为了获得较高的连接强度，就需要增大为了按压而施加的负荷，从而就存在仅限于所按压的机架侧的机械强度高的部件这ー问题。另外，在将两个部件进行连接的过程中，由于对ー个部件施加较大的负荷并进行按压，因此，就无法避免在进行连接的两部件之间的相对位置的变化，并难以进行高精度的连接。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供ー种在利用塑性流动连接的金属部件的连接中，能够进行高強度和高精度连接的金属部件连接结构以及金属部件连接装置。为了达到上述目的，本专利技术的金属部件连接结构的特征在于，在包括环状部分的第一金属部件的该环状部分，嵌合有包括轴状部分的第二金属部件的该轴状部分，该轴状部分在外周部具有连接槽，在第一金属部件的环状部分的外周部配置约束环，通过按压该环状部分使其发生塑性变形，并使环状部分流入到轴状部分的连接槽，通过机械性啮合来连接第一金属部件和第二金属部件。根据这ー结构，即使在环状部分的壁厚较薄的情况下，也能够用约束环从外周部对环状部分进行加強，并使环状部分塑性流动到轴状部分的连接槽，从而进行连接。另外，即使在环状部分由高硬度材料或者缺乏延展性的材料而形成的情况下，通过用约束环从外周部对环状部分进行加强，也能够约束环状部分向外周的扩展，能够使环状部分有效地塑性流动到轴状部分的连接槽，井能够实现较高的连接强度。另外，由于用约束环从外周来固定环状部分，因此即使对环状部分施加较大的负荷并进行按压，也能够防止环状部分的轴心、与轴状部分的轴心的相对位置的变化，因而能够进行高精度的连接。另外，由于通过机械性啮合进行的连接，能够确保相对于轴向的高剪切強度，并且能够确保在塑性流动连接时的因残余应カ所产生的旋转方向的高強度，因此能够实现高強度的连接。在该结构中，还可以采用如下的结构所述第一金属部件是铝压铸制品，所述环状部分是厚度2mm以上的薄壁部分。根据这ー结构，能够使高硬度的铝压铸制品的薄壁部分发生塑性流动并进行高强度的连接而不会发生破裂。因此，由于不需要如以往那样在轴状的第二金属部件的轴状部分上一体化形成支架部，并将该支架部利用螺栓紧固在由铝压铸所形成的第一金属部件上，因此，能够实现金属部件的轻量化以及低成本化。而且，由于能够利用塑性流动连接，因此能够提高生产性。在该结构中，还可以在所述环状部分的外周嵌合有环状部件，所述环状部件的热膨胀系数小于所述环状部分且刚性高于所述环状部分。根据这ー结构，由于将热膨胀系数小于该环状部分的环状部件嵌合在环状部分的 外周，因此，即使将该金属部件连接结构应用于例如发动机部件等那样的、在高温且振动环境下进行使用的部件的情况下，也能够抑制因高温下第一金属部件与第二金属部件的热膨胀差所导致的紧固カ的下降，并且由于所述环状部件由刚性高于环状部分的部件所构成，因此环状部件从外侧保护环状部分，所以能够确保金属部件连接结构的耐久性。在该结构中，所述连接槽包括沿所述轴状部分的周向延伸的多条横槽；在任意一个环槽脊部上沿周向隔开间隔并沿轴向延伸的多个纵槽。根据这ー结构，由于在轴状部分的外周上，不仅形成沿周向延伸的横槽，而且形成如齿槽那样的多个纵槽，因此，即使将该金属部件连接结构应用于例如在轴状部分作用有较大的沿周向的旋转カ的部件等的情况下，通过使其塑性流动到纵槽而成为周向的制动器，从而使连接强度提高。另外，本专利技术的特征在于，金属部件连接装置包括模具机构、约束环以及冲压机构，所述模具机构在包括环状部分的第一金属部件的该环状部分、嵌合有包括轴状部分的第二金属部件的该轴状部分的状态下，对所述第一金属部件和所述第二金属部件进行保持，所述轴状部分在外周部具有连接槽；所述约束环被配置在所述第一金属部件的环状部分的外周部；所述冲压机构在通过所述约束环来约束所述第一金属部件的环状部分的外周部的状态下，对该环状部分进行按压，通过所述冲压机构的按压而使所述环状部分发生塑性变形，并使环状部分流入到轴状部分的连接槽，通过机械性啮合来连接所述第一金属部件和所述第二金属部件。根据这ー结构，能够防止环状部分向外周方向的扩展，例如即使在第一金属部件的环状部分是铝压铸制品的薄壁部分的情况下，也能够防止因冲压机构的按压而使环状部分破裂。进而，能够使经过塑性变形的环状部分有效地流入到连接槽。另外，由于能够通过约束环来防止环状部分以及与环状部分相嵌合的轴状部分的变动，因此能够实现高精度的连接。在该结构中，还可以采用将所述约束环配置于所述冲压机构的结构。根据这ー结构，在批量生产的制造エ序中，通过使冲压机构上升，能够使约束环自动地从第一金属部件的环状部分中脱离。因此，在约束环的装卸上就不需要花费劳力，使用约束环，就能够实现环状部分与轴状部分的高精度和高強度的连接。在该结构中，还可以在所述环状部分的外周嵌合有环状部件，所述环状部件的热膨胀系数小于环状部分且刚性高于环状部分，并在环状部件的外周部配置所述约束环。根据这ー结构，由于将热膨胀系数小于该环状部分的环状部件嵌合在环状部分的外周上，因此，即使将金属部件连接结构应用于例如发动机部件等那样的在高温且振动环境下进行使用的部件的情况下，也能够抑制因高温下第一金属部件与第二金属部件的热膨胀差所导致的紧固カ的下降，并且由于所述环状部件由刚性高于环状部分的部件所构成，因此环状部件从外侧保护环状部分，所以能够确保金属部件连接结构的耐久性。在该结构中，所述连接槽还可以包括沿所述轴状部分的周向延伸的多条横槽；在任意一个环槽脊部上沿周向隔开间隔并沿轴向延伸的多个纵槽。根据这ー结构，由于在轴状部分的外周上，不仅形成沿周向延伸的横槽，而且形成如齿槽那样的多个纵槽，因此，即使在将金属部件连接结构应用于例如在轴状部分作用有较大的沿周向的旋转カ的部件等的情况下，通过使其塑性流动到纵槽而成为周向的制动器，从而使连接强度提高。根据本专利技术，即使在环状部分的壁厚较薄的情况下，也能够用约束环从外周部对环状部分进行加強，并使环状部分塑性流动到轴状部分的连接槽，从而进行连接。另外，即使在环状部分由高硬度材料或者缺乏延展性的材料而形成的情况下，通过用约束环从外周 部对环状部分进行加强，也能够约束环状部分向外周的扩展，能够使环状部分有效地塑性流动到轴状部分的连接槽，井能够实现较高的连接强度。另外，由于用约束环从外周来固定环状部分，因此即使对环状部分施加较大的负荷并进行按压，也能够防止环状部分的轴心、与轴状部分的轴心的相对位置的变化，所以能够进行高精度的连接。附图说明图IA是表不第一金属部件以及第ニ金属部件的截面图；图IB是表不一部分第二金属部件的截面放大图。图2是表示本实施方式所涉及的金属部件连接装置的截面图。图3是表示降下了冲压机构的状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川目信幸，村上硕哉，
申请(专利权)人：京滨精密工业株式会社，
类型：
国别省市：