(57)【要約】      （修正有）【課題】第１の部材と第２の部材とを、二重に接合強度を維持させる接合構造を提供する。【解決手段】二部材の接合構造１０は、第１の部材１１と第２の部材１２とを接合する構造であり、第１の部材１１の端面には摩擦圧接面Ｆ１を形成し、第２の部材１２の端面には第１の部材１１の摩擦圧接面Ｆ１と摩擦圧接される摩擦圧接面Ｆ２を備えると共に、当該第２の部材１２の摩擦圧接面Ｆ２の第１の部材１１側には、壁部１２Ａを設け、摩擦圧接された第１の部材１１の外周部と第２の部材１２の壁部１２Ａの先端とを溶接Ｗにより接合してなるものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と第２の部材との接合構造であって、
前記第１の部材の端面には摩擦圧接面を形成し、
前記第２の部材の端面には前記第１の部材の摩擦圧接面と摩擦圧接される摩擦圧接面を備えると共に、当該第２の部材の前記第１の部材側には、前記第１の部材の外周面と対向する壁部を設け、
摩擦圧接された前記第１の部材の外周部と前記第２の部材の壁部とを溶接により接合してなることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項２】
前記請求項１に記載の二部材の接合構造において、
前記壁部は、前記第１の部材の外周部に内面が対向する円筒状に形成されてなることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項３】
前記請求項１に記載の二部材の接合構造において、
前記溶接は円筒状壁部先端と第１の部材の外周面に施される一部溶接であることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項４】
前記請求項１に記載の二部材の接合構造において、
前記溶接は円筒状壁部先端と第１の部材の外周面に施される全周溶接であることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項５】
前記請求項１に記載の二部材の接合構造において、
前記壁部は、前記第１の部材の外周部に内面が対向する複数の壁部により形成されてなることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項６】
前記請求項１に記載の二部材の接合構造において、
前記壁部は、前記第１の部材の外周部に内面が対向する複数の壁部により形成されて第２の接合はその先端およびまたは側辺と第１の部材の側面が溶接されてなることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項７】
前記請求項１に記載の二部材の接合構造において、
前記壁部と前記第１の部材の外周面との間には
前記摩擦圧接により生じるバリを収容するバリ収容空隙を有する筒状の周壁部を設けてなることを特徴とする二部材の接合構造。
【請求項８】
ハンドルに連結されたシャフト部および継手部を備えると共に前記請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載した二部材の接合構造を適用したステアリングシャフトであって、
前記第１の部材が前記ステアリングシャフトのシャフト部とされ、前記第２の部材が前記継手部を形成するヨークとされていることを特徴とするステアリングシャフト。
【請求項９】
第１の部材と第２の部材との接合方法であって、
前記第１の部材の端面に摩擦圧接面が形成されると共に前記第２の部材の端面に前記摩擦圧接面と摩擦圧接される摩擦圧接面が形成され、
前記第２の部材の第１の部材側には当該第１の部材の外周面に対向する壁部が設けられた前記第１の部材および第２の部材を予め準備する第１工程と、
前記第１の部材の摩擦圧接面と前記第２の部材の摩擦圧接面同士を摩擦圧接する第２工程と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを、前記第１の部材の外周面と前記第２の部材の壁部とを溶接により接合する第３工程とよりなることを特徴とする二部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二部材の接合構造に関し、さらに詳しくは、２つの部材の接合部において、ねじり方向の力が作用する場合や、引張ないし圧縮方向の力が作用する場合や、曲げ方向の力が作用する場合等に本発明を利用でき、殊に、ねじり方向の力が作用する例えば自動車のステアリングシャフトのシャフト部と継手部を構成するヨーク部間の接合に好適な二部材の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の部材と第２の部材同士を接合して連結する手段としては、ＭＩＧ溶接等のアーク溶接による連結構造が知られている。
この溶接接合による第１の部材と第２の部材同士の接合部では既知の適切な継手構造にて溶接が施される。例えば、接合する二部材の端部同士を当接させ、その部位の周囲を全周溶接Ｗする形態がある。
【０００３】
また、２つの部材同士を接合する手法の他の一つとして摩擦圧接が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
この特許文献１に開示された防護柵用支柱では、車道脇に固定される台座にジョイント部材を介して支柱を固着する際に、円筒状のジョイント部材と台座の平面部とが摩擦圧接により接合された構成となっている。
また特許文献２によれば、中空状の連結棒と接合部を円筒状としたエンド部材とが摩擦圧接により接合された例が開示されている。
【０００４】
ところで、摩擦圧接は、２つの部材のうち、例えば一方の部材を固定しておいて、他方の部材に所定の圧力（摩擦圧力）を加えた状態で、高速で回転または摺動させ、そのときに生じる摩擦熱により両部材が軟化した時点で、さらに圧力を加えることで２つの部材を接合する方法である。
そして、摩擦圧接は、接合しようとする面同士の摩擦熱によって接合面全体が同時に接合される。さらに、摩擦圧接は、前記ＭＩＧ溶接やＴＩＧのように接合する部分に対して線状に順次接合を進めるものでないため、短時間に接合が完了する。
このため、近年では、広範な分野で利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６９４号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の通り摩擦圧接法によれば、短時間で接合ができ作業効率の良い接合方法であるが、本発明は継手の健全性をさらに向上することを課題とし、二重に接合をおこなうものである。
【０００７】
例えば、第１の部材である自動車のステアリングシャフトのシャフト部と、第二部材である自在継手部を形成するヨーク間にあっては摩擦圧接ないし溶接で両者を接合する場合、この接合部に何らかの接合不良が発生した場合でも接合強度を維持できる工夫が求められている。
【０００８】
本発明は、上述した課題を改善するためのものであり、特に同一軸線上に配置された第１の部材と第２の部材とを、二重に接合強度を維持させる接合構造を提供することを目的としたものであり、２つの部材同士を摩擦圧接により第１の接合とするとともに、これら二部材同士を溶接による接合方法でさらに第２の接合を行うことで、二重の接合を施し接合部をより確実にするものである。
本発明は、ステアリングシャフトのシャフト部と自在継手部を形成するヨーク部の接合に最適に利用できるが、これ以外の二部材の接合部であっても摩擦圧接接合が可能な構造への適用が可能とした構造を提供する。
なお、第１の部材は中空部を有する部材であっても中空部の形成されない中実材でも適用可能である。また、第２の部材も同様である。
さらに、摩擦圧接に際してのバリ排出の有無、バリを排出させる場合での排出方法を特定するものではない。
本発明の第２の接合には溶接が用いられるが、第２の接合時点では既に第１の接合が完了しており、第１の部材と第２の部材は接合が完了しているための溶接は容易に行うことが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本願発明の二部材の接合構造は、第１の部材と第２の部材との接合構造であって、
前記第１の部材の端面には摩擦圧接面を形成し、
前記第２の部材の端面には前記第１の部材の摩擦圧接面と摩擦圧接される摩擦圧接面を備えると共に、
当該第２の部材の前記第１の部材側に、摩擦圧接終了時点で前記第１の部材の外周面と対向する壁部を設け、
第１の接合である摩擦圧接された前記第１の部材の外周部と前記第２の部材の壁部とを第２の接合である溶接により接合してなることを特徴とする。
【００１０】
また、本願発明のステアリングシャフトは、ステアリングホイールに連結されたシャフト部および継手部を備えると共にこの両者を接合する接合構造として前記請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載した二部材の接合構造を適用してなるステアリングシャフトであって、
前記第１の部材が前記ステアリングシャフトのシャフト部とされ、前記第２の部材が前記継手部を構成するヨークとされていることを特徴とする。
【００１１】
また、本願発明の二部材の接合方法は、第１の部材と第２の部材との接合方法であって、前記第１の部材の端面に摩擦圧接面が形成されると共に前記第２の部材の端面に前記摩擦圧接面と摩擦圧接される摩擦圧接面が形成され、
前記第２の部材の前記第１の部材側には摩擦圧接後に第１の部材の外周面と対向する壁部が設けられた前記第１の部材と前記第２の部材を予め準備する第１工程と、
前記第１の部材の摩擦圧接面と前記第２の部材の摩擦圧接面同士を摩擦圧接する第２工程と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを、前記第１の部材の外周面と前記第２の部材の壁部とを溶接により接合する第３工程とよりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上に説明したような構成となっているので、第１の部材の端面および第２の部材の端面同士が摩擦圧接された後、第２の部材の壁部先端と第１の部材の外周面とが溶接により接合される。第１の部材と第２の部材からなる二部材が二重の接合を施される結果、より確実な接合となり二重の接合強度が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る二部材の接合構造の第１実施形態を示し、第１の部材と第２の部材とを接合する前の段階を表す分解図であり、第１の部材が一部に内側スプラインを有するタイプの場合である。
【図２】図１に示した状態から第１の部材を第２の部材の円筒状に形成した壁部内に挿入し、両部材を第１の接合である摩擦圧接した状態を示す一部断面の全体側面図である。
【図３】図２の状態から第２の部材の壁部先端の外周と第１の部材とを第２の接合である全周溶接により接合した状態を示す一部断面の全体側面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線に沿った縦断面図であり、図４（Ａ）は第２の部材の壁先端の外周と第１の部材とを全周溶接する前の状態、図４（Ｂ）は壁部先端の外周と第１の部材とを全周溶接した後の状態を示す図である。
【図５】本発明に係る二部材の接合構造の第２実施形態を示し、第１の部材と第２の部材とを接合する前の段階を表す分解図であり、第１の部材が中実で一部に外側スプラインを有するタイプの場合である。
【図６】図５に示した状態から第１の部材を第２の部材の円筒状に形成した壁部に挿入し、両部材を摩擦圧接した状態を示す一部断面の全体側面図である。
【図７】図６の状態から第２の部材の円筒状の壁部の先端と第１の部材の外周とを全周溶接により接合した状態を示す一部断面の全体側面図である。
【図８】各実施形態における第１の接合である摩擦圧接部の他の例を示す第７実施形態を示す部分断面図である。
【図９】各実施形態における第１の接合である摩擦圧接の他の例を示す第８実施形態を示す部分断面図である。
【図１０】各実施形態における壁部の形状を円筒状でないものとした例の第２の部材を示す斜視図である。
【図１１】図１０の第２の部材を用いて第２の接合である溶接をした例を示す側面図である。
【図１２】本発明に係る二部材の接合構造をステアリング装置のステアリングシャフトに適用した例を示す全体斜視図である。
【図１３】図１２のステアリングシャフトの詳細を示す側面図である。
【図１４】本発明に係る二部材の接合構造をプロペラシャフト等の回転力伝達装置に適用した例を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［構成の説明］
以下に、図１〜図４を参照して、本発明に係る二部材の接合構造の第１実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本第１実施形態の二部材の接合構造（以下、単に接合構造）１０を構成する第１の部材１１と第２の部材１２とを接合する前の段階を表す分解図である。
図１において、符号Ｆ１は第１の部材の端面に形成した摩擦圧接面であり、符号Ｆ２は第２の部材１２に形成した摩擦圧接面であり第１の部材側の摩擦圧接面と対向するように形成されている。
符号１２Ａは壁部で、摩擦圧接面Ｆ１、Ｆ２が摩擦圧接された後に第１の部材１１の外周面と対向するように形成されており、本実施形態にあっては円筒状に形成されている。
この壁部は第２の接合を行う目的で形成されるものであり、必ずしも円筒状である必要はなく第２の接合である溶接に必要な部分にのみ形成されていれば充分である。
図２は、図１に示した状態から第１の部材１１を第２の部材１２の第１の部材側の向かう円筒状の壁部１２Ａ内に挿入し、両部材１１，１２を第１の接合である摩擦圧接した状態を示す図である。
図３は、図２の状態から第２の部材１２の円筒状の壁部１２Ａの先端と第１の部材１１の外周とを全周溶接して、第１の部材１１と第２の部材１２とを第２の接合をした状態を示す図である。図４において、符号Ｂはバリである。
【００１６】
これらの図１〜図４に示すように、本第１実施形態の接合構造１０は、同一軸線上に配置された第１の部材１１と第２の部材１２とを二重に接合する構造である。
【００１７】
すなわち、第１の部材１１と第２の部材１２とが、第１の接合手段としての摩擦圧接接合手段Ｆによる接合と、第２の接合手段としての溶接Ｗによる接合との二重の接合で接合したものである。
なお、第１の部材１１と第２の部材１２とは、それぞれが、例えば、アルミニウムまたはアルミ合金で形成されている。
【００１８】
第１の部材１１はパイプ状に形成されている。
上記第２の部材１２において第１の部材１１側の先端には円筒状の壁部１２Ａが形成されている。
そして、この壁部１２Ａの内周面と第１の部材１１の外周面との隙間が、図２，３に示すように、前記摩擦圧接により生じるバリＢを収容するバリ収容空隙１２Ｂとなっている。
また、第２の部材１２の壁部１２Ａと反対側において、当該第２の部材１２の内部には壁部１２Ａに連続するバリ収容孔１２Ｃが形成されている。
【００１９】
なお、バリ収容空隙１２Ｂないしバリ収容孔１２Ｃは必要により形成すればよく、摩擦圧接により軟化した摩擦圧接面Ｆ１、Ｆ２同士をバリが出ないように圧着して接合する場合はバリ収容空隙１２Ｂないしバリ収容孔１２Ｄは不要になる。
【００２０】
上記第１の部材１１において第２の部材１２側の端面は摩擦圧接面Ｆ１が形成されている。これに対して、上記第２の部材１２の上記摩擦圧接面Ｆ１側面には、上記摩擦圧接面Ｆ１と摩擦圧接される摩擦圧接面Ｆ２が形成されている。
円筒状の壁部１２Ａはバリ収容空隙１２Ｂが形成されることにより、第１の部材と第２の部材とを摩擦圧接のために摩擦加熱が可能なように、回転ないし両者を摩擦加熱させるための摺動ないし振動が可能な隙間が第１の部材の外周面との間に形成される。
なお、この摩擦圧接面Ｆ２は、当該壁部１２Ａの奥部面において、その壁部１２Ａの内径寸法とバリ収容用の貫通穴１２Ｃの外径との間に形成されているリング状の平坦面となっている。
【００２１】
前記摩擦圧接接合手段Ｆは、以上に説明したように、第１の部材１１の摩擦圧接面Ｆ１と、第２の部材１２に形成されている摩擦圧接面Ｆ２とを摩擦圧接により接合して、第１の部材１１と第２の部材１２とを接合する手段である。
【００２２】
ここで、摩擦圧接は、前述したように、２つの部材、つまり第１の部材１１と第２の部材１２のうちいずれかの部材、例えば第２の部材１２を固定しておいて、第１の部材１１に所定の摩擦圧力を加えた状態で、高速で回転または摺動させ、そのときに生じる摩擦熱により両部材１１，１２が軟化した時点で、さらに圧力（アプセット圧力）を加えることで第１の部材１１と第２の部材１２を接合する方法である。
そして、摩擦圧接は、接合しようとする面同士の摩擦熱によって接合されるもののため、接合面全体が同時に接合される。
【００２３】
図３，４に示すように、それぞれの端面同士が摩擦圧接された第１の部材１１と第２の部材１２とは、摩擦圧接の他に、さらに、第２の部材１２の壁部１２Ａの先端と第１の部材１１の外周面とが溶接により接合されている。
そして、本実施形態では溶接がＭＩＧ溶接による全周溶接Ｗとなっているが、この溶接は、断続溶接等の一部溶接であってもよい。
なお、溶接方法としてはＭＩＧまたはＴＩＧその他の溶融溶接方法を用いることができる。この溶接に際しては、第１の部材１１と第２の部材１２は既に摩擦圧接により接合されているので溶接は容易である。
【００２４】
以上に説明したように、第１の部材１１と第２の部材１２とには、摩擦圧接による接合と溶接Ｗとによる二重の接合が施され、接合部がより確実に接合されている。
【００２５】
次に、第１の部材１１と第２の部材１２との接合方法（手順）を説明する。
まず、第１工程として、図１に示すように、第１の部材１１と第２の部材１２とを予め準備しておく。この際、第１の部材１１の端面には摩擦圧接面Ｆ１が形成されており、また、第２の部材１２の端面には上記摩擦圧接面Ｆ１と摩擦圧接される摩擦圧接面Ｆ２が形成されている。
そして、第２の部材１２の第１の部材１１側先端に円筒状の壁部１２Ａが形成され、この壁部１２Ａの内周面と第１の部材１１の外周面との間には、摩擦圧接により生じるバリＢを収容するバリ収容空隙１２Ｂが形成されている。
【００２６】
次に、第２工程として、図２に示すように、第１の部材１１の摩擦圧接面Ｆ１と第２の部材１２の摩擦圧接面Ｆ２を摩擦圧接して第１の接合を行い、第１の部材１１と第２の部材１２とは第１の接合である摩擦圧接Ｆがなされる。
【００２７】
さらに、第３工程として、第１の部材１１と第２の部材１２とを、第２の部材の壁部１２Ａの先端と第１の部材１１の外周面とを第２の接合としてのＭＩＧ溶接により第２の接合である全周溶接Ｗにより接合する。
その結果、第１の部材１１と第２の部材１２とには、摩擦圧接と全周溶接Ｗとによる接合との二重の接合が行われている。
【００２８】
以上のような構成の接合構造１０によれば、次のような効果が得られる。
（１）第１の部材１１の端面に形成された摩擦圧接面Ｆ１と、第２の部材１２の第１の部材側の摩擦圧接面Ｆ１に対向する位置に形成された摩擦圧接面Ｆ２とが第１の接合手段として摩擦圧接された後、第２の部材１２の壁部１２Ｂの先端と第１の部材１１の外周面とが第２の接合手段としての全周溶接Ｗにより接合される。これにより第１の部材１１と第２の部材１２からなる２部材が二重の接合を施される結果、より確実な接合となり、接合強度を維持することができる。
【００２９】
（２）第１の部材１１と第２の部材１２とが、摩擦圧接と溶接Ｗとの二重の接合により接合されているので、接合不良や何らかの原因によりいずれかの接合に故障が生じても、完全な破壊を生じることがなくなり、その結果、不測の事態が避けられる。
【００３０】
（３）第１の部材１１と第２の部材１２とが、摩擦圧接と溶接Ｗとの二重の接合により接合されているので、いずれかの部材に加わった回転負荷を、二つの部材１１，１２が分担した状態となり、各部材１１，１２のそれぞれに掛かる負担を軽くすることができる。その結果、第１の部材１１と第２の部材１２との長寿命化を図ることができる。
【００３１】
次に、図５〜図７を参照して、本発明に係る二部材の接合構造の第２実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
図５は、本第２実施形態の接合構造２０を構成する第１の部材２１と第２の部材２２とを接合する前の段階を表す分解図である。図６は、図５に示した状態から第１の部材２１の摩擦圧接面Ｆ１を第２の部材２２の摩擦圧接面Ｆ２に当接させ、両部材２１，２２を第１の接合である摩擦圧接した状態を示す図である。図７は、図６の状態から第２の部材２２における壁部２２Ａの先端と第１の部材２１の外周面とを第２の接合である全周溶接Ｗして接合した状態を示す図である。
【００３３】
ここで、本第２実施形態の接合構造２０と、前記第１実施形態の接合構造１０と異なるのは、第１実施形態の接合構造１０における第１の部材１１がパイプ状部材で構成されていたものが、第２実施形態の接合構造２０における第１の部材２１が丸棒状の中実部材で構成されている点である。
【００３４】
図５〜図７に示すように、本第２実施形態の接合構造２０は、前記第１実施形態の接合構造１０と同様に、同一軸線上に配置された第１の部材２１と第２の部材２２とを二重に接合する構造である。
すなわち、第１の部材１１と第２の部材１２とが、第１の接合手段としての摩擦圧接接合手段Ｆによる接合と、第２の接合手段としての溶接による接合との二重の接合で接合したものである。
【００３５】
第１の部材２１は、その外周面が断面円形状に形成されると共に、この外周面の前記第２の部材２２の反対側の端部側には、第１の部材２１の軸線方向に沿った外側スプライン２１Ａが所定範囲にわたって形成されている。
第２の部材２２は、前記第１実施形態の第２の部材１２と略同一形状に形成されており、当該第２の部材２２において第１の部材２１側の先端内径部には円筒状の壁部２２Ａが形成されている。
【００３６】
そして、この壁部２２Ａの内周面と第１の部材２１の外周面との隙間が、図６，７に示すように、前記摩擦圧接により生じるバリＢを収容するバリ収容空隙２２Ｂとなっている。また、第２の部材２２の壁部２２Ａと反対側において、当該第２の部材２２の内部には壁部２２Ａに連続するバリ収容孔２２Ｃが形成されている。
【００３７】
第１の部材２１において第２の部材２２側の端面は摩擦圧接面Ｆ１に形成されている。これに対して、上記第２の部材２２において第１の部材２１側の端面で壁部２２Ａの奥面には、上記の摩擦圧接面Ｆ１と摩擦圧接される摩擦圧接面Ｆ２が形成されている。
なお、この摩擦圧接面Ｆ２は、当該壁部２２Ａの奥部面において、その壁部２２Ａの内径寸法とバリ収容孔２２Ｃの外径との間に形成されているリング状の平坦面となっている。
そして、これらの第１の摩擦圧接面Ｆ１と第２の摩擦圧接面Ｆ２とが摩擦圧接されるようになっており、この摩擦圧接が第１の接合手段を構成している。
【００３８】
図６，７に示すように、それぞれの摩擦圧接面Ｆ１とＦ２とが摩擦圧接された第１の部材２１と第２の部材２２とは、摩擦圧接の他に、さらに、第２の部材２２の円筒状の壁部２２Ａの先端と第１の部材２１の外周面とが、前述したように、第２の接合手段であるＭＩＧ溶接による全周溶接Ｗにより接合されている。
【００３９】
以上に説明したように、第１の部材２１と第２の部材２２とは、摩擦圧接面Ｆ１，Ｆ２の摩擦圧接Ｆと、第２の部材２２の円筒状の壁部２２Ａの先端と第１の部材２１の外周面との全周溶接Ｗによる接合の二重の接合となり、接合部がより確実に接合されている。
なお、第１の部材１１と第２の部材１２とは、例えば、アルミニウムまたはアルミ合金で形成されている。
【００４０】
次に、第１の部材２１と第２の部材２２との接合方法（手順）を説明する。
まず、第１工程として、図５に示すように、第１の部材２１と第２の部材２２とを予め準備しておく。この際、第１の部材２１の端面には摩擦圧接面Ｆ１が形成されており、第２の部材２２の端面には上記摩擦圧接面Ｆ１と摩擦圧接される摩擦圧接面Ｆ２が形成されている。
そして、第２の部材２２の第１の部材２１側先端には、円筒状の壁部２２Ａが形成されており、この壁部２２Ａの内周面と第１の部材２１の外周面との間には、摩擦圧接により生じるバリＢを収容するバリ収容空隙２２Ｂが形成されている。
【００４１】
次に、第２工程として、図６に示すように、第１の部材２１の摩擦圧接面Ｆ１と第２の部材２２の摩擦圧接面Ｆ２とを摩擦圧接して第１の接合を行い、第１の部材２１と第２の部材２１とは第１の接合である摩擦圧接Ｆがなされる。
【００４２】
さらに、第３工程として、図７に示すように、第１の部材２１と第２の部材２２とを、当該第２の部材２２の円筒状の壁部２２Ａの先端と第１の部材２１の外周面とをＭＩＧ溶接により第２の接合である全周溶接Ｗして接合する。
その結果、第１の部材２１と第２の部材２２とが、摩擦圧接と全周溶接Ｗによる接合との二重の接合となっている。
【００４３】
以上のような構成の第２実施形態によれば、前記（１）〜（３）と略同様の効果を得ることができる。
【００４４】
次に、図８に基づいて、本発明に係る二部材の接合構造の第３実施形態を詳細に説明する。
図８は、第３実施形態の二部材の接合構造３０を構成する第１の部材と第２の部材との第１の接合である摩擦圧接の変形例を示す第３実施形態を示し、第１の接合である摩擦圧接がされた状態の断面図であり、第１の部材３１、第２の部材３２よりなる。
【００４５】
第１の部材３１の先端部には、当該第１の部材の摩擦圧接面Ｆ１が形成されるとともに、バリ収納用空洞３１Ｄが形成されている。
第２の部材３２の第１の部材３１側には摩擦圧接面Ｆ２が形成されている。図８において、符号３２Ａは第２の接合を行うための壁部であり、この壁部３２Ａは円筒状に形成されており、摩擦圧接後に第１の部材３１の外表面に対向するように形成されている。
壁部３２Ａは本実施形態では円筒状に形成したが、第２の接合のために設けるものであるため部分的に形成することもできる。
【００４６】
本実施形態において壁部３２Ａは円筒状とされ、第１の部材の部材３１の外表面との間にはバリ収容用の空隙は形成されないが、第１の部材３１と第の２部材３２の摩擦圧接の為に必要な回転等の動きが可能な隙間は当然必要である。
【００４７】
本実施形態に於ける前記各実施態様との相違は、円筒状の壁部３２Ａと第１の部材３１の外表面間にバリ収容用に隙間を形成していない点と、第２の部材３２にバリ収容孔を設けず、第１の部材３１側にバリ収納用空洞３１Ｄを設け、発生するバリはこのバリ収納用空洞３１Ｄ内に収容されるように構成した点である。
そして、壁部３２Ａの先端と第一の部材３１の外表面とは溶接Ｗにより第２の接合がなされる。
【００４８】
以上のような構成の第３実施形態の接合構造３０によれば、前記（１）〜（３）と略同様の効果の他、次のような効果が得られる。
（４）第２の部材３２の先端の壁部３２Ａと第１の部材３１の外表面との間にバリ収容空隙が形成されていなくても、第１の部材３１の先端にバリ収納用空洞３１Ｄが形成されており、摩擦圧接により発生するバリをバリ収納用空洞３１Ｄ内に収容することができる。
【００４９】
次に、図９に基づいて、本発明に係る二部材の接合構造の第４実施形態を詳細に説明する。
図９は、第４実施形態の二部材の接合構造４０を構成する第１の部材と第２の部材との第１の接合である摩擦圧接の変形例を示し、第１の接合である摩擦圧接後の状態の断面図であり、第１の部材４１、第２の部材４２よりなる。
【００５０】
第１の部材４１の先端部全面には、第１の部材４１の摩擦圧接面Ｆ１が形成される。
また、第２の部材４２の第１の部材４１側には摩擦圧接面Ｆ２が形成されている。図９において、符号４２Ａは第２の接合を行うための壁部であり、この壁部４２Ａは、摩擦圧接後の第１の部材４１の外表面に対向するように形成される。
【００５１】
壁部４２Ａは本実施形態では円筒状に形成したが、第２の接合のために設けるものであるため部分的に形成すれば充分である。
【００５２】
本実施形態にあっては壁部４２Ａは円筒状とされ、第１の部材の外表面との間にはバリ収容用の空隙は形成されないが、第１の部材４１と第２の部材４２の摩擦圧接の為に必要な回転等の動きが可能な間隙はある。
【００５３】
本例に於ける前記各実施態様との相違は円筒状の壁部４２Ａと第１の部材４１の外表面間にバリ収容用に隙間を形成していない点と、第２の部材のバリ収容孔や第１の部材側にバリ収納用空洞を設けていない点である。
【００５４】
摩擦圧接に際しては、第１の部材４１と第２の部材４２を摩擦圧力を加え摩擦回転（摺動）により両部材４１，４２の摩擦圧接面が加熱軟化され、その後、両者４１，４２間にアプセット圧力を加え圧着するものである。
上記の各実施形態にあっては、バリを排出させることにより摩擦面にある酸化物を排出させているが、本実施形態においては、バリの排出を必要としない場合に利用できるものである。すなわち表面の酸化物を極力少なくしたり、酸化物の存在が支障にならない場合に利用できる。
そして、壁部４２Ａの先端と第一の部材４１の外表面とは溶接により第２の接合Ｗがなされる。
【００５５】
以上のような構成の第４実施形態の接合構造４０によれば、前記（１）〜（３）と略同様の効果の他、次のような効果が得られる。
（５）バリの排出が必要としない場合、すなわち、表面の酸化物を極力少なくしたり、酸化物の存在が支障にならない場合に利用することができる。
【００５６】
次に、図１０，１１に基づいて、本発明に係る二部材の接合構造の第５実施形態を詳細に説明する。
図１０は第２の部材５２の斜視図である。
図１１は、第５実施形態の二部材の接合構造５０を構成する第１の部材５１と第２の部材５２との第２の接合である溶接部の変形例を示し、第２の接合であるＭＩＧ溶接後の状態の側面図であり、第１の部材５１、第２の部材５２よりなる。
【００５７】
図１０，１１において、符号５２Ａは壁部であり、この壁部５２Ａは、前記各実施形態とは相違して円筒状ではなく２つの部分５２Ａ１、５２Ａ２で形成されている。
図１１は、第１の部材５１と第２の部材５２とを第１の接合である摩擦圧接Ｆを、第１の部材５１の摩擦圧接面Ｆ１と第２の部材５２の摩擦圧接面Ｆ２間で行った後に、壁部５２Ａと第１の部材５１の外表面間で第１の接合であるＭＩＧ溶接による溶接を行った状態を示す。
【００５８】
図１１に示すように、壁部５２Ａ１の先端と第１の部材５１の外表面の溶接Ｗ１が施され、壁部５２Ａ１の側端と第１の部材５１の外表面には溶接Ｗ２が施されている。
壁部５２Ａ２にも同様の溶接Ｗ１とＷ２が施されている。
【００５９】
これらの溶接Ｗ１、Ｗ２は必要な接合強度を得ればよく、必要により溶接Ｗ１または溶接Ｗ２のみとすることもできる。また、本実施形態によれば、前記各実施形態に比べ溶接長さを長くすることも可能となる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態において、第２の部材に形成される壁部は円筒状に形成したが、必ずしも円筒状に形成しなくともよく、第２の接合のために利用することが可能であればよく、第２の部材に一体または一体的に構成され、第２の接合の目的に必要な強度を維持できるものであれば、その位置形状は任意に設計でき円筒状でなくとも部分的に壁部を形成したものとしてもよい。
【００６１】
以上のような構成の第５実施形態の接合構造５０によれば、前記（１）〜（３）と略同様の効果が得られる。
【００６２】
次に、図１２，１３に基づいて、本願発明の二部材の接合構造１０等を自動車のステアリング装置７０を構成するステアリングシャフト７４に適用した例を説明する。
【００６３】
図１２に示すように、ステアリング装置７０は、ステアリングホイール（ハンドル）７１、ステアリングコラムカバー７２、ステアリングメインシャフト７３、ステアリングシャフト７４、ステアリングギアボックス７５、タイロッド７６やリンク類などで構成されている。
【００６４】
ステアリングホイール７１の回転は、ステアリングメインシャフト７３からステアリングシャフト７４を介してステアリングギアボックス７５に伝えられると共に、そのステアリングギアボックス７５内のステアリングギアによって減速されて運動方向が変換され、ピットマンアームの左右方向への動きへと変わる。
【００６５】
この動きはリレーロッドを介して左右のタイロッド７６，７６に伝えられ、それらのタイロッド７６，７６によりナックルアームが左右方向に振られる。そして、ステアリングナックル（フロントの軸受け部）が回転し、フロントホイールの向きが変えられるように構成されている。
【００６６】
ステアリングシャフト７４は、ステアリングメインシャフト７３とステアリングギアボックス７５との間に設けられている。ステアリングシャフト７４は、ステアリングメインシャフト７３側に取付けられる第１の継手部７４Ａと、この第１の継手部７４Ａに接続されたアッパーシャフト７４Ｂと、このアッパーシャフト７４Ｂに接続されたロアシャフト７４Ｃと、このロアシャフト７４Ｃに接続されると共に、上記ステアリングギアボックス７５に接続された第２の継手部７４Ｄとを備えて構成されている。
【００６７】
そして、上記ステアリングシャフト７４において、前記第１の部材１１，２１等がステアリングシャフト７４のアッパーシャフト７４Ｂ、ロアシャフト７４Ｃであり、前記第２の部材１２，２２等が、それぞれ第１，２の継手部７４Ａ，７４Ｄを形成するヨークである。
【００６８】
ステアリングシャフト７４は、ステアリングホイールの操作力をステアリングギアボックス７５内のステアリングギアに伝達するものであり、路面からハンドル７１に伝わってくる衝撃を緩衝するために軸方向にスライド可能となっている。
【００６９】
すなわち、図１２，１３に矢印Ａで示すように、アッパーシャフト７４Ｂの内周部とロアシャフト７４Ｃの外周部とがそれぞれの軸方向、つまり矢印Ａ方向にスライド可能に係合している。
そのため、アッパーシャフト７４Ｂとロアシャフト７４Ｃとは、相互にスライド可能かつ回転力伝達可能な構造、例えば、内側スプラインと外側スプラインとの係合により回転伝達可能かつ軸方向にスライド可能な構成となっている。
【００７０】
本実施形態では、アッパーシャフト７４Ｂが、その内部に内側スプラインを有する第１の部材で構成されていることが必要となり、例えば、内側スプライン１１Ａが形成されている前記第１実施形態の第１の部材１１が用いられ、継手部としてのヨーク７４Ａ，７４Ｄに第１，２実施形態のいずれかの第２の部材１２，２２が用いられている。
そして、このようなアッパーシャフト７４Ｂとヨーク７４Ａとの接合に、前記１，２実施形態の接合構造１０，２０のいずれかが適用されている。
【００７１】
また、ロアシャフト７４Ｃは、その外部に外側スプラインを有する第１の部材で構成されていることが必要となり、例えば、前記第２実施形態の第１の部材２１が用いられ、ヨークを構成する第２の継手部７４Ｄに第１実施形態の第２の部材１２が用いられている。
そして、ロアシャフト７４Ｂとヨーク７４Ｄとの接合に、前記第１実施形態の接合構造１０が適用されている。
また、第１の接合に第３ないし第４の実施形態も利用可能であるし、第２の接合に第５の実施形態を利用することもできる。
【００７２】
以上のような構成のステアリングシャフト７４によれば、次のような効果が得られる。
（６）前記各接合構造１０，２０，３０，４０，５０が、前記（１）〜（３）の各効果を有することから、ステアリングシャフト７４のアッパーシャフト７４Ｂと第１の継手部７４Ａ、およびロアシャフト７４Ｃと第２の継手部７４Ｄとの接合を確実とすることができるので、ステアリングシャフト７４の機能を充分に果たすことができる。
【００７３】
次に、図１４に基づいて、本願発明の接合構造１０等をプロペラシャフト等の回転力伝達装置８０に適用した例を説明する。
【００７４】
図１４に示すように、回転力伝達装置８０は、同一回転軸上に配置された軸部材８１の一端に第１接続部材８２、他端に第２接続部材８３が、それぞれ接合されている。第１接続部材８２および第２接続部材８３の端部には、それぞれ回転伝達部材８４，８５が連結されている。
【００７５】
そして、上記軸部材８１が、前記第１，２実施形態の二部材の接合構造１０，２０のいずれかの第１の部材１１，２１で構成され、第１接続部材８２および第２接続部材８３が、前記第１，２実施形態の接合構造１０，２０のいずれかの第２の部材１２，２２で構成されている。
【００７６】
すなわち、上記構成の回転力伝達装置８０において、軸部材８１の一端と第１接続部材８２との接合、および軸部材８１の他端と第２接続部材８３との接合に、前記第１，２実施形態の接合構造１０，２０のうちのいずれか、例えば二部材の接合構造１０が適用されている。
ただし、回転力伝達装置８０では、軸部材８１の両端に第１接続部材８２および第２接続部材８３が接合されているので、軸部材８１には、第１実施形態の接合構造１０における第１の部材１１の内側スプライン１１Ａと、第２実施形態の接合構造２０における第２の部材２１の外側スプライン２１Ａとを設ける必要はないものである。
また、第１の接合に第３ないし第４の実施形態も利用可能であるし、第２の接合に第５の実施形態を利用することもできる。
【００７７】
以上のような構成の回転力伝達装置８０によれば次のような効果を得ることができる。
（７）前記各接合構造１０，２０，３０，４０，５０が、前記（１）〜（３）の各効果を有することから、プロペラシャフト等の回転力伝達装置８０において、軸部材８１と第１接続部材８２および第２接続部材８３との接合との接合を確実とすることができるので、プロペラシャフト等の回転力伝達装置８０の機能を充分に果たすことができる。
【００７８】
以上、前記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、前記実施形態の構成の一部または全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【００７９】
例えば、前記各実施形態では、第２の接合手段として、第１，２の部材１２，２２の壁部１２Ａ，２２Ａの先端と、第１，２の部材１１，２１の一端部の外周とを全周溶接Ｗする構成としたが、これに限らない。所定間隔で溶接する一部溶接でもよい。
このようにしても、前記（１）と略同様の効果を得ることができる。
【００８０】
また、前記各実施形態にあっては、接合する部材はアルミニウム合金材を利用した実施形態を示したが、摩擦圧接可能で溶接が可能なら他の金属材料でもよく、第１の部材、第２の部材同士を異種の金属材料としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、２つの部材の接合部において、ねじり方向の力が作用する場合や、引張ないし圧縮方向の力が作用する場合や、曲げ方向の力が作用する場合等に利用できる。
例えば、ねじり方向の力が作用する例えば自動車のステアリングシャフトのシャフト部と継手部を構成するヨーク部間の接合に利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０，２０，３０，４０，５０  二部材の接合構造（第１〜第５実施形態）
１１，２１，３１，４１，５１  第１の部材
１２，２２，３２，４２，５２  第２の部材
１２Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ  壁部
１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂ，５２Ｂ  バリ収容空隙
３１Ｄ  バリ収容空洞
７０  ステアリング装置
７４  ステアリングシャフト
８０  プロペラシャフト等の回転力伝達装置
Ｆ  摩擦圧接接合手段
Ｆ１  第１の部材の摩擦圧接面
Ｆ２  第２の部材の摩擦圧接面
Ｂ  バリ
Ｗ  溶接
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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