(57)【要約】【課題】第一ベースと第二ベースとを冶金学的に接合することなく、第一ベースに第二ベースを固定した複合部材を提供する。【解決手段】複合部材１は、第一ベース２と、この第一ベース２とは異種材料で構成され、第一ベース２に接合される第二ベース３と、を備える。第二ベース３は、ピン部材３０（第一分割片）と、シャフト部材４０（第二分割片）と、両者３０，４０を冶金学的に接合する接合部５０とを備える。ピン部材３０は、第一ベース２の貫通孔２０内に冶金学的に接合されることなく嵌めこまれる細軸部３０Ｓ、および貫通孔２０における細軸部３０に対応する細軸対応部２０Ｓの内径よりも大きな外径の太軸部３０Ｌを有する。このピン部材３０と、ピン部材３０とシャフト部材４０とを接合する接合部５０と、に第一ベース２が挟み込まれることで、第一ベース２と第二ベース３とが機械的に係合されている。【選択図】図１
2014061532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ベースと、この第一ベースとは異種材料で構成され、前記第一ベースに固定される第二ベースと、を備える複合部材であって、
前記第一ベースは、貫通孔を備え、
前記第二ベースは、
前記第一ベースに形成される貫通孔に冶金学的に接合されることなく嵌め込まれる細軸部、および前記貫通孔における細軸部に対応する細軸対応部の内径よりも大きな外径の太軸部を有する第一分割片と、
前記第一分割片の細軸部側の端部に配置される第二分割片と、
前記第一分割片と前記第二分割片とを冶金学的に接合し、前記細軸対応部の内径よりも大きな外径を有する接合部と、を備え、
前記太軸部と前記接合部とに前記第一ベースが挟み込まれることで、前記第一ベースと前記第二ベースとが機械的に係合されている複合部材。
【請求項２】
前記第一ベースはブロック状体であり、前記第二分割片は棒状体である請求項１に記載の複合部材。
【請求項３】
前記第一ベースはブロック状体であり、前記第一分割片の太軸部は棒状体である請求項１または２に記載の複合部材。
【請求項４】
前記第一ベースの貫通孔は、前記第一分割片の細軸部にほぼ一致する前記細軸対応部に連続し、前記第一分割片の太軸部にほぼ一致する太軸対応部を有し、
前記細軸対応部と太軸対応部とで形成される段差に第一分割片の太軸部が引っ掛かっている請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合部材。
【請求項５】
前記貫通孔と前記第一分割片にはそれぞれ、第一分割片の回転を抑制するように互いに係合する回り止め部が設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合部材。
【請求項６】
前記貫通孔と前記第一分割片との嵌め合いは中間ばめ、もしくは締まりばめである請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合部材。
【請求項７】
第一ベースと、この第一ベースとは異種材料で構成され、前記第一ベースに固定される第二ベースと、を備える複合部材を作製する方法であって、
貫通孔を有する第一ベースを用意する工程と、
前記貫通孔に嵌め込まれる細軸部、および前記貫通孔における細軸部に対応する細軸対応部の内径よりも大きな外径の太軸部を有する第一分割片を用意する工程と、
前記第一分割片の細軸部側の端部に配置される第二分割片を用意する工程と、
前記第一ベースの貫通孔に第一分割片の細軸部を嵌め込む工程と、
前記貫通孔に嵌め込んだ細軸部の端部に対向する位置に、前記第二分割片の一端を配置する工程と、
第一分割片の細軸部の端部と第二分割片の一端とを冶金学的に接合し、その接合部と前記第一分割片の太軸部とで第一ベースを挟み込み、前記第一ベースと前記第二ベースとを機械的に係合させる工程と、
を備える複合部材の製造方法。
【請求項８】
前記接合は、第二分割片を回転させつつ第二分割片の一端を第一分割片の細軸部の端部に接触させる摩擦圧接により行なう請求項７に記載の複合部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一ベースと、この第一ベースとは異種材料で構成され、前記第一ベースに固定される第二ベースと、を備える複合部材、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
形状が異なる２つの合金部材同士を冶金学的に接合する方法として、代表的には、溶接やロウ付けなどを挙げることができる。これらの接合方法の他には、例えば、摩擦圧接（ｆｒｉｃｔｉｏｎ  ｗｅｌｄｉｎｇ）による接合も提案されている。摩擦圧接は、接合する両合金部材を相対的に回転させ、両者の接触面に生じる摩擦熱を利用して両者を冶金学的に接合する方法である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ブロック状の部材（第一ベース）に棒状の部材（第二ベース）を取り付けるにあたり、第一ベースに孔を形成し、その孔に第二ベースの先端部をねじ込むようにして両者を摩擦圧接することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１５４７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、第一ベースと第二ベースとを冶金学的に接合する方法では、第一ベースと第二ベースとが異種材料であると、両者の接合性が芳しくない場合がある。例えば、電磁弁において電磁力により往復動する可動部品などはブロック状の第一ベースとこの第一ベースから突出するように設けられる棒状の第二ベースを備え、一方が磁性体、他方が非磁性体で構成される場合がある。このような構成では、選択する材質によっては摩擦圧接による第一ベースと第二ベースの接合が十分でなく、使用に伴い両者の接合を維持できなくなる虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは第一ベースと第二ベースとを冶金学的に接合することなく、第一ベースに第二ベースを固定した複合部材とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合部材は、第一ベースと、この第一ベースとは異種材料で構成され、前記第一ベースに固定される第二ベースと、を備える複合部材であって、第一ベースは貫通孔を備え、第二ベースは第一分割片と第二分割片と接合部とを備える。第一分割片は、第一ベースに形成される貫通孔に冶金学的に接合されることなく嵌め込まれる細軸部、および貫通孔における細軸部に対応する細軸対応部の内径よりも大きな外径の太軸部を有する。第二分割片は、第一分割片の細軸部側の端部に配置される部材である。接合部は、第一分割片と第二分割片とを冶金学的に接合し、細軸対応部の内径よりも大きな外径を有する。これらの構成を備える本発明の複合部材では、第二ベースを構成する太軸部と接合部とに第一ベースが挟み込まれることで、第一ベースと第二ベースとが機械的に係合されている。
【０００８】
本発明の構成によれば、第一ベースに対して第二ベースが機械的な係合により保持されるため、第一ベースから第二ベースが外れ難い。特に、第一ベースと第二ベースが冶金学的に接合し難い異種材料で構成される場合でも、本発明の構成によれば第一ベースから第二ベースが外れ難い。ここで、第二ベースを構成する第一分割片と第二分割片とは同一材料で構成することが好ましいが、異種材料で構成しても良い。但し、第一分割片と第二分割片を異種材料とする場合、第一分割片および第二分割片と第一ベースとを冶金学的に接合する場合と同等程度以上の接合強度が得られるように第一分割片と第二分割片の材質を選択する必要がある。
【０００９】
本発明の複合部材において、第一ベースをブロック状体とし、第二分割片、もしくは第一分割片の太軸部を棒状体とすると、棒状体の先端にブロック状体が取り付けられた複合部材とすることができる。
【００１０】
また、第一ベースをブロック状体とし、第二分割片を棒状体とすることに加え、第一分割片の太軸部も棒状体とすると、１本の棒状体の中間部にブロック状体が取り付けられた複合部材とすることができる（図７を参照する変形例１−Ｄを参照）。
【００１１】
本発明の複合部材において、第一ベースの貫通孔を、第一分割片の細軸部にほぼ一致する細軸対応部と、この細軸対応部に連続し、第一分割片の太軸部にほぼ一致する太軸対応部とで構成し、細軸対応部と太軸対応部とで形成される段差に第一分割片の太軸部が引っ掛かるようにしても良い。このような構成とすることで、第一ベースの端面から第一分割片の太軸部が突出する部分を小さくできる。また、太軸対応部の軸方向長さを調節することで、第一ベースの端面と太軸部の端面とが面一となるようにすることもできるし、太軸部を貫通孔の内部に収めることもできる。その場合、第一ベース端面からの太軸部の突出をなくすことができる。
【００１２】
本発明の複合部材において、貫通孔と第一分割片にはそれぞれ、第一分割片の回転を抑制するように互いに係合する回り止め部を設けることが好ましい。上記構成であれば、複合部材を作製する際に第一分割片の回転を抑制することができる。さらに、上記構成であれば、複合部材を作製した後も第一分割片の回転と、この第一分割片に接合される第二分割片の回転、即ち第二ベースの回転を抑制することができる。回り止め部としては、例えば、第一分割片の太軸部（細軸部）をボルト頭部のような多角形状とし、貫通孔の太軸対応部（細軸対応部）を第一分割片の太軸部（細軸部）の形状に一致させることが挙げられる。
【００１３】
本発明の複合部材において、第一ベースの貫通孔と第一分割片との嵌め合いは中間ばめ、もしくは締まりばめとすると良い。上記構成でも、複合部材の作製時と作製後において、第一ベースに対して第一分割片の回転を抑制することができる。ここで、複合部材の作製時において、後述するように第一分割片と第二分割片とを摩擦圧接で接合する際は、第一分割片に多大な回転力が作用する。その対策として、貫通孔と第一分割片との嵌め合いに加えて、第一分割片の太軸部側端面に六角穴のような凹部を形成しておけば、複合部材を作製する際にこの凹部に嵌合する凸部で第一分割片の回転をより効果的に抑制することができる。
【００１４】
本発明の複合部材の製造方法は、第一ベースと、この第一ベースとは異種材料で構成され、第一ベースに固定される第二ベースと、を備える複合部材を作製する方法であって、以下の工程を備えることを特徴とする。
・貫通孔を有する第一ベースを用意する工程。
・前記貫通孔に嵌め込まれる細軸部、および前記貫通孔における細軸部に対応する細軸対応部の内径よりも大きな外径の太軸部を有する第一分割片を用意する工程。
・前記第一分割片の細軸部側の端部に配置される第二分割片を用意する工程。
・前記第一ベースの貫通孔に第一分割片の細軸部を嵌め込む工程。
・前記貫通孔に嵌め込んだ細軸部の端部に対向する位置に、前記第二分割片の一端を配置する工程。
・第一分割片の細軸部の端部と第二分割片の一端とを冶金学的に接合し、その接合部と前記第一分割片の太軸部とで第一ベースを挟み込み、前記第一ベースと前記第二ベースとを機械的に係合させる工程。
【００１５】
本発明の複合部材の製造方法によれば、第一ベースに対する第二ベースの取り付けを冶金学的に行うのではなく機械的に行うことができる。その結果、第一ベースと第二ベースを異種材料で構成しても、第一ベースに第二ベースを強固に固定できる。
【００１６】
上記本発明の複合部材の製造方法における第一分割片と第二分割片との接合は、溶接やロウ付で行っても良いし、摩擦圧接で行っても良い。
【００１７】
前者の場合、第一ベースの貫通孔から突出する第一分割片の細軸部の端部に第二分割片の一端を接触させた状態とし、溶接あるいはロウ付を行えば良い。溶接すると、第一分割片の細軸部の端部と第二分割片の一端が溶融して冶金学的に接合された接合部が形成される。また、ロウ付すると、このロウが第一分割片と第二分割片とを冶金学的に接合する接合部として機能する。もちろん、これらの場合も、接合部と第一分割片の太軸部との間で第一ベースを挟みつけることができるように接合部を形成する（図８を参照する実施例２を参照）。
【００１８】
一方、後者の場合、第二分割片を回転させつつ第二分割片の一端を第一分割片の細軸部の先端に接触させ、摩擦圧接により第一分割片と第二分割片とを接合すると良い。この場合、第一分割片の細軸部の先端と第二分割片の一端が摩擦熱により溶融して冶金学的に接合された接合部が形成される。この摩擦圧接による接合であれば、第一分割片の軸と第二分割片の軸とを一致させた状態で接合させることが容易である（図１〜３を参照する実施例１、図４〜７を参照する変形例を参照）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の複合部材は、第一ベースとこの第一ベースから突出する第二ベースとが冶金学的に接合されるのではなく機械的に係合されている。そのため、第一ベースと第二ベースとが冶金学的に接合し難い異種材料であっても、第一ベースに第二ベースが強固に固定された複合部材とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）は実施例１に示す複合部材の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に示す複合部材の概略縦断面図である。
【図２】（Ａ）は実施例１に示す複合部材を作製する際に用意する各部材の概略構成図、（Ｂ）は複合部材の組み立て手順の一部を示す模式図である。
【図３】実施例１に示す複合部材を作製するための摩擦圧接装置の概略構成図である。
【図４】（Ａ）は変形例１−Ａに示す複合部材の組み立て手順の一部を示す模式図、（Ｂ）はその複合部材の概略縦断面図である。
【図５】（Ａ）は変形例１−Ｂに示す複合部材の組み立て手順の一部を示す模式図、（Ｂ）はその複合部材の概略縦断面図である。
【図６】（Ａ）は変形例１−Ｃに示す複合部材の組み立て手順の一部を示す模式図、（Ｂ）はその複合部材の概略縦断面図である。
【図７】（Ａ）は変形例１−Ｄに示す複合部材の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に示す複合部材の組み立て手順の一部を示す模式図である。
【図８】実施例２に示す複合部材の概略縦断面図である。
【図９】試作例で作製した複合部材の縦断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例、変形例を図面に基づいて説明する。なお、変形例、実施例２では、実施例１との相違点を主に説明し、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
＜実施例１＞
実施例１では、図１に例示する複合部材１とその製造方法を説明する。この複合部材１は、ブロック状の第一ベース２と、第一ベース２から突出するように設けられる第二ベース３とを備え、第一ベース２と第二ベース３とは異種材料で構成される。第二ベース３は、第一ベース２から実際に突出するシャフト部材（第二分割片）４０、第一ベース２を貫通するピン部材（第一分割片）３０、およびシャフト部材４０とピン部材３０とを冶金学的に接合する接合部５０を備える。以下、複合部材１の作製手順を説明すると共に複合部材１を構成する各部材について詳細に説明する。
【００２３】
［構成部材の用意］
まず、複合部材１の構成部品として、図２（Ａ）に示す第一ベース２と、ピン部材３０と、シャフト部材４０を用意した。用意する第一ベース２と、ピン部材３０およびシャフト部材４０と、は冶金学的に接合させ難く、接合しても外れ易いような異種材料としてかまわない。なお、ピン部材３０とシャフト部材４０とは同種材料とすることが好ましい。
【００２４】
（第一ベース）
第一ベース２は、その中央部分に貫通孔２０を備える。貫通孔２０は、太軸対応部２０Ｌと細軸対応部２０Ｓからなり、太軸対応部２０Ｌと細軸対応部２０Ｓとの境界部分が段差になっている。この貫通孔２０の横断面形状は、本実施例では円形であるが、特に限定されない。例えば、当該横断面形状は楕円形であっても良いし、多角形であっても良いし、雲形などの不定形であっても良い。貫通孔２０の横断面形状を異形とすると、貫通孔２０に嵌め込まれるピン部材３０の回転を抑制する効果がある。
【００２５】
また、第一ベース２の外形は、本実施例では直方体としたが、特に限定されない。例えば、第一ベース２の外形は、円盤状や円柱状であっても良い。
【００２６】
（ピン部材）
ピン部材３０は、貫通孔２０の太軸対応部２０Ｌの内周面形状に相似する外形を有する太軸部３０Ｌと、貫通孔２０の細軸対応部２０Ｓの内周面形状に相似する外形を有する細軸部３０Ｓとからなる。このピン部材３０を第一ベース２の貫通孔２０に嵌め込むと、ピン部材３０の太軸部３０Ｌが、貫通孔２０の太軸対応部２０Ｌと細軸対応部２０Ｓとの間の段差に引っ掛かる。この状態においてピン部材３０の細軸部３０Ｓは、ピン部材３０の嵌め込み方向側における第一ベース２の端面から突出する（図２（Ｂ）を参照）。
【００２７】
ピン部材３０の細軸部３０Ｓ（太軸部３０Ｌ）と貫通孔２０の細軸対応部２０Ｓ（太軸対応部２０Ｌ）との嵌め合いは、締まりばめ、あるいは中間ばめとすることが好ましい。但し、複合部材１の用途が、第一ベース２に対する第二ベース３の回転を許容する用途であれば、第一ベース２の貫通孔２０とピン部材３の横断面形状を円形とし、上記嵌め合いを隙間ばめとしても良い。
【００２８】
その他、ピン部材３０の太軸部３０Ｌ側端面には、凹部３００が設けられている。この凹部３００は、複合部材１を作製する際に回り止めとして使用されるものであって、例えば、六角穴などの多角形状の穴である。凹部３００の具体的な使用方法については後述する。なお、貫通孔２０とピン部材３０の横断面形状を異形とするのであればピン部材３０は回転しないので、凹部３００は必要ない。
【００２９】
（シャフト部材）
シャフト部材４０は、その一端がピン部材３０の細軸部３０Ｓに冶金学的に接合される棒状体である。そして、このシャフト部材４０の一端の外径は、細軸対応部２０Ｓの内径よりも大きく形成されている。このシャフト部材４０の横断面形状は本実施例では円形であるが、多角形であっても良い。但し、どのような横断面形状を選択するにしても、シャフト部材４０の一端面の面積を細軸対応部２０Ｓの開口面積よりも大きくして、シャフト部材４０の一端面の一部が必ず細軸対応部２０Ｓの開口部の縁部に重複するようにする。
【００３０】
［複合部材の組み立て］
図１の複合部材１の具体的な製造手順について図２および図３を参照して説明する。
【００３１】
まず、図２（Ａ）に示すように、第一ベース２の貫通孔２０にピン部材３０を嵌め込む。貫通孔２０にピン部材３０を嵌め込むと、図２（Ｂ）に示すように、ピン部材３０の太軸部３０Ｌが貫通孔２０の段差に引っ掛かり、ピン部材３０の細軸部３０Ｓは第一ベース２の端面から突出する。そして、このピン部材３０を嵌め込んだ第一ベース２を、図３に示す摩擦圧接装置１００に備わるスライダ１５０のクランプ１２０に保持させる。クランプ１２０には、ピン部材３０の凹部３００に嵌め込まれる凸部が設けられており、ピン部材３０は回転しないように保持される。
【００３２】
次いで、摩擦圧接装置１００に備わるスピンドル１１０にシャフト部材４０を把持させて、そのシャフト部材４０の一端を、クランプ１２０に保持される第一ベース２から突出する細軸部３０Ｓの端面に対向させる（図２（Ｂ）も合わせて参照）。
【００３３】
最後に、スピンドル１１０でシャフト部材４０を回転させつつ、シリンダ装置１３０のロッド１４０でスライダ１５０をスピンドル１１０側に押圧し、細軸部３０Ｓの端面とシャフト部材４０の一端を接触させる（図２（Ｂ）も合わせて参照）。その際、回転しないように固定されたピン部材３０の細軸部３０Ｓと、シャフト部材４０の一端との間に高い摩擦力が発生し、その摩擦力が生む熱により両者が溶融して冶金学的に接合される。その結果、図１に示すようなピン部材３０とシャフト部材４０とは接合部５０を介して冶金学的に接合された複合部材１が完成する。
【００３４】
［効果］
以上のようにして作製された図１に示す複合部材１において、ピン部材３０と第一ベース２とは冶金学的に接合されず、ピン部材３０とシャフト部材４０とが冶金学的に接合される。このような複合部材１のシャフト部材４０を紙面上方に引っ張った場合、シャフト部材４０と冶金学的に接合するピン部材３０の太軸部３０Ｌが第一ベース２の段差に引っ掛かり、シャフト部材４０（第二ベース３）が第一ベース２から外れることを防止する。逆に、シャフト部材４０を紙面下方に押した場合、シャフト部材４０とピン部材３０との接合部５０が、第一ベース２の端面に引っ掛かり、シャフト部材４０（第二ベース３）が第一ベース２から外れることを防止する。これは、接合部５０の外径が貫通孔２０の細軸対応部２０Ｓの内径よりも大きいため、ピン部材３０の嵌め込み方向とは反対方向への機械的な抜け止めとして機能するからである。このように、作製した複合部材１では、冶金学的な接合ではなく、機械的係合によって第一ベース２に第二ベース３が取り付けられた状態となるため、両者が冶金学的に接合し難い異種材料でできていても第一ベース２と第二ベース３との係合に何ら支障が生じない。
【００３５】
なお、接合部５０のうち、シャフト部材４０の外周面の延長面から突出する部分は研磨などにより除去しても良い。当該部分を除去しても、シャフト部材４０の径が貫通孔２０の細軸対応部２０Ｓよりも大きいため、接合部５０による機械的な抜け止めの効果は維持される。
【００３６】
＜変形例１−Ａ＞
変形例１−Ａでは、実施例１とは異なる第一ベース２Ａとピン部材３０Ａを使用して作製した複合部材１Ａを図４に基づいて説明する。
【００３７】
本例で使用する第一ベース２Ａの貫通孔２０Ａは一様な内径を有し、ピン部材３０Ａの細軸部３０ＡＳは実施例１のピン部材よりも長い。このような部材を使用した場合、第一ベース２Ａの貫通孔２０Ａに嵌め込まれたピン部材３０Ａの太軸部３０Ｌが、貫通孔２０Ａの縁部に引っ掛かる。つまり、この構成によっても、第一ベース２Ａに対してピン部材３０Ａが貫通孔２０Ａへの嵌め込み方向に引っ掛かりを有するので、ピン部材３０Ａとシャフト部材４０とを摩擦圧接すれば、第一ベース２Ａと第二ベース３Ａとが機械的に接合される。
【００３８】
なお、本変形例の構成では、ピン部材３０Ａとシャフト部材４０とを摩擦圧接する際にピン部材３０Ａの回転を抑制する構成として、ピン部材３０Ａに凹部３００を形成する代わりに、第一ベース２Ａから紙面下側に突出するピン部材３０Ａの太軸部３０Ｌを直接保持しても良い。この場合、太軸部３０Ｌをボルト頭部のように多角形状にすると、太軸部３０Ｌの保持が容易である。
【００３９】
＜変形例１−Ｂ＞
変形例１−Ｂでは、実施例１とは異なる第一ベース２Ｂとピン部材３０Ｂを使用して作製した複合部材１Ｂを図５に基づいて説明する。
【００４０】
本例で使用する第一ベース２Ｂに設けられる貫通孔２０Ｂの太軸対応部２０ＢＬは、その内径が細軸対応部２０ＢＳに向かうに従い小さくなる、先細りのテーパ状である。また、太軸対応部２０ＢＬに対応するピン部材３０Ｂの太軸部３０ＢＬも、太軸対応部２０ＢＬの形状に相似するテーパ状である。一方、貫通孔２０Ｂの細軸対応部２０ＢＳとピン部材３０Ａの細軸部３０ＢＳは一様な径である。この構成によっても、第一ベース２Ｂに対してピン部材３０Ｂが貫通孔２０Ｂへの嵌め込み方向に引っ掛かりを有するので、ピン部材３０Ｂとシャフト部材４０とを摩擦圧接すれば、第一ベース２Ｂと第二ベース３Ｂとが機械的に接合される。
【００４１】
＜変形例１−Ｃ＞
変形例１−Ｃでは、実施例１とは異なる第一ベース２Ｃとピン部材３０Ｃを使用して作製した複合部材１Ｃを図６に基づいて説明する。
【００４２】
本例で使用する第一ベース２Ｃの貫通孔２０Ｃは全体的に先細りのテーパ状である。また、ピン部材３０Ｃは貫通孔２０Ｃの内径に対応する円錐台状である。この場合、貫通孔２０Ｃにおける径の大きな開口部から貫通孔２０Ｃの軸方向に所定長さの範囲を太軸対応部２０ＣＬ、残りの範囲を細軸対応部２０ＣＳと見做す。同様に、ピン部材３０Ｃにおける径の大きな底面からピン部材３０Ｃの軸方向に所定長さの範囲を太軸部３０ＣＬ、残りの範囲を細軸部３０ＣＳと見做す。以上の構成によっても、第一ベース２Ｃに対してピン部材３０Ｃが貫通孔２０Ｃへの嵌め込み方向に引っ掛かりを有するので、ピン部材３０Ｃとシャフト部材４０とを摩擦圧接すれば、第一ベース２Ｃと第二ベース３Ｃとが機械的に接合される。
【００４３】
＜変形例１−Ｄ＞
変形例１−Ｄでは、実施例１とは異なるピン部材３０Ｄを使用して作製した複合部材１Ｄを図７に基づいて説明する。
【００４４】
本例で使用するピン部材３０Ｄは、実施例１で使用したピン部材３０の太軸部３０Ｌの軸方向長さを長くしたものである。この場合、ピン部材３０Ｄとシャフト部材４０とを摩擦圧接する際は、貫通孔２０から突出するピン部材３０Ｄの太軸部３０ＤＬの外周面を直接保持してピン部材３０Ｄの回転を抑制する。以上の構成によって得られた複合部材１Ｄは、１本の棒状体の軸方向中間部にブロック状体が設けられた構成となる。そして、この場合も、第一ベース２と第二ベース３Ｄとが機械的に接合され、第一ベース２から第二ベース３Ｄが外れ難い。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例２では、実施例１で使用したピン部材３０とシャフト部材４０とをロウ付により冶金学的に接合した複合部材１´を図８に基づいて説明する。
【００４６】
まず、複合部材１´を作製するにあたり、実施例１と同じ第一ベース２、ピン部材３０、シャフト部材４０を用意する。次に、第一ベース２の貫通孔２０にピン部材３０を嵌め込んで、ピン部材３０の細軸部３０Ｓの端面にシャフト部材４０の一端を当接させる。その際、ピン部材３０の凹部３００に金具を嵌合させ、ピン部材３０を貫通孔２０に向かって押圧しつつピン部材３０の回転を抑制すると共に、シャフト部材４０の外周面を保持してシャフト部材４０も固定する。そして、貫通孔２０から突出するピン部材３０の細軸部３０Ｓとシャフト部材４０とをロウ付して、ピン部材３０とシャフト部材４０とを冶金学的に接合するロウ付接合部５０´を形成し、複合部材１´を完成させる。
【００４７】
以上のようにして作製した複合部材１´によれば、貫通孔２０へのピン部材３０の嵌め込み方向へはピン部材３０の太軸部３０Ｌが第一ベース２に引っ掛かり、当該嵌め込み方向とは反対の方向へはロウ付接合部５０´が第一ベース２に引っ掛かる構成となる。その結果、第一ベース２と第二ベース３´とが機械的に接合され、第一ベース２から第二ベース３´が外れ難い。
【００４８】
＜試作例＞
試作例として、上述した実施例１で説明した複合部材１を作製した。以下に、複合部材１を作製する際に用意した第一ベース２、ピン部材３０、およびシャフト部材４０の構成を示す（図２を参照）。
【００４９】
まず、第一ベース２は、Ｆｅ−２ｗｔ％Ｃｕ−０．８ｗｔ％Ｃからなる密度７．０×１０６ｇ／ｍ３の焼結体とした。この第一ベース２は、φ２５ｍｍ×厚さ１０ｍｍで、その中央部に貫通孔２０を有する。貫通孔２０の太軸対応部２０Ｌは、φ１０ｍｍ×長さ２ｍｍであり、細軸対応部２０Ｓは、φ７．９９ｍｍ×長さ８ｍｍであった。
【００５０】
また、ピン部材３０は、炭素鋼（ＪＩＳ  Ｓ４５Ｃ）とした。ピン部材３０の太軸部３０Ｌは、φ１０．０１ｍｍ×長さ２ｍｍであり、細軸部３０Ｓは、φ８．０２×１０ｍｍであった。つまり、第一ベース２に対するピン部材３０の嵌め合いは締まりばめとなる。なお、第一ベース２とピン部材３０とが締まりばめとなっているため、ピン部材３０とシャフト部材４０とを摩擦圧接する際に、ピン部材３０の回転を抑制するための凹部３００は設けなかった。
【００５１】
最後に、シャフト部材４０は、ピン部材３０と同じ炭素鋼とした。シャフト部材４０は、φ１０ｍｍ×長さ２０ｍｍとした。
【００５２】
こられの部材を使用して、実施例１に示す製造方法に従い、複合部材１を作製した。ここで、第一ベース２とピン部材３０との嵌め合いが締まりばめとなっていることから、ピン部材３０に凹部３００がなくてもピン部材３０とシャフト部材４０とを摩擦圧接する際にピン部材３０が回転することがなかった。
【００５３】
以上のようにして作製した複合部材の縦断面写真を図９に示す。この図９をみれば、ピン部材とシャフト部材とが冶金学的に接合しており、その接合部とピン部材の太軸部とで第一ベースが挟み込まれていることがわかる。また、第一ベースの貫通孔に嵌め込まれるピン部材と第一ベースとは冶金学的に接合しておらず、第一ベースと第二ベースとは機械的に係合していることがわかる。
【００５４】
なお、本発明の実施形態は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明複合部材は、例えば電磁弁の可動部品として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１，１´，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  複合部材
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  第一ベース
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  貫通孔
２０Ｌ，２０ＢＬ，２０ＣＬ  太軸対応部
２０Ｓ，２０ＢＳ，２０ＣＳ  細軸対応部
３，３´，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  第二ベース
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  ピン部材（第一分割片）
３０Ｌ，３０ＢＬ，３０ＣＬ，３０ＤＬ  太軸部
３０Ｓ，３０ＡＳ，３０ＢＳ，３０ＣＳ  細軸部
３００  凹部
４０  シャフト部材（第二分割片）
５０  接合部  ５０´  ロウ付接合部
１００  摩擦圧接装置
１１０  スピンドル  １２０  クランプ  １３０  シリンダ装置
１４０  ロッド  １５０  スライダ
【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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