(57)【要約】【課題】パイプと被接合部材との接合強度を高めることができるパイプと被接合部材との接合方法を提供する。【解決手段】パイプ60を被接合部材70に設けられた挿通孔71内に挿通する。パイプ60の中空部62内に拡管接合工具51を配置する。パイプ60を被接合部材70に対して相対的にパイプ60の中心軸Ｚを中心に回転させながら、パイプ60の外周面61が被接合部材70の挿通孔71の内周面72に圧接するようにパイプ60を拡管接合工具51によって拡管加工する。これにより、パイプ60に被接合部材70を拡管接合すると同時に摩擦圧接する。【選択図】図８
2011000620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプを被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通した状態で、パイプを被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプをその中空部内に配置された拡管接合工具によって拡管加工することにより、パイプに被接合部材を拡管接合すると同時に摩擦圧接することを特徴とするパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項２】
パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するように、且つ、パイプの挿通孔内への挿通部分の軸方向両側近傍部分がそれぞれパイプの半径外方向に膨出するように、パイプを拡管加工する請求項１記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項３】
被接合部材はパイプの中心軸を中心に回転不能に固定されており、
パイプはその中心軸を中心に従動回転自在に支持されており、
パイプの中心軸を中心に回転駆動している拡管接合工具をパイプの内周面に当接させることにより、パイプを拡管接合工具の回転動作に従ってパイプの中心軸を中心に従動回転させながら、パイプを拡管加工する請求項１又は２記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項４】
パイプはその中心軸を中心に回転不能に固定されており、
被接合部材をパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプを拡管加工する請求項１又は２記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項５】
パイプと被接合部材をパイプの中心軸を中心に互いに反対方向に回転させながら、パイプを拡管加工する請求項１又は２記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項６】
パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接した状態のもとで、パイプに対する被接合部材の所定部位の周方向の位置が所定位置になるように回転を制御停止させる請求項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。
【請求項７】
被接合部材の挿通孔の周縁部に、円筒状の座部がパイプの軸方向の片側に突出して一体形成されており、
パイプを被接合部材の挿通孔に挿通し且つ被接合部材の座部の外側に配置された規制部材により座部の外側への膨出量を規制した状態で、パイプを被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプを拡管加工する請求項１〜６のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項８】
被接合部材は、その厚さ方向両側の面のうち一方を、他の部材と連結される連結面とするものであり、
被接合部材の挿通孔の周縁部に、円筒状の座部が連結面とは反対側に突出して一体形成されており、
被接合部材の挿通孔の内周面における挿通孔の軸方向中間部から連結面までの領域に、係合凹所が形成されており、
パイプの端部を被接合部材の挿通孔内にパイプの端面が挿通孔の軸方向中間部から被接合部材の連結面までの範囲に配置されるように挿通した状態で、パイプを被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するように、且つ、パイプの挿通孔内への挿通部分のパイプ端面側近傍部分が係合凹所に係合するように、パイプを拡管加工する請求項１〜７のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項９】
拡管接合工具は、楔孔部を有し且つ楔孔部を中心に複数個のダイセグメントに分割されたダイと、楔部を有し且つ楔部がダイの楔孔部内に差し込まれることによりダイの各ダイセグメントをパイプの半径外方向に移動させるマンドレルと、を備えており、
ダイセグメントは、パイプの挿通孔内への挿通部分の軸方向両側近傍部分を押圧する２個の押圧凸部のうち一方の押圧凸部を有する駒部と、他方の押圧凸部を有するとともにマンドレルの楔部の外周面に当接するダイセグメント本体と、駒部とダイセグメント本体とを分離可能に連結する連結手段と、を備えている請求項１〜８のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【請求項１０】
楔孔部を有し且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う２個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれダイ連結杆を介して互いに連結されたダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部を有し且つ前記複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたマンドレルと、
を備えた拡管接合工具を準備し、
パイプを複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内に前記複数個の被接合部材が互いにパイプの軸方向に離間するように挿通した状態で、パイプを前記複数個の被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプの外周面が各被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプをその中空部内に配置された拡管接合工具によって拡管加工することにより、パイプに前記複数個の被接合部材を一括して拡管接合すると同時に摩擦圧接することを特徴とするパイプと複数個の被接合部材との接合方法。
【請求項１１】
被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通されたパイプの中空部内に配置されるとともに、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプを拡管加工することにより、パイプに被接合部材を拡管接合する拡管接合工具と、
拡管接合工具によりパイプを拡管加工する際に、パイプが被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転するように、パイプ、拡管接合工具及び被接合部材のうち少なくとも一つを回転させる回転駆動部と、
を備え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。
【請求項１２】
回転駆動部は、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接した状態のもとで、パイプに対する被接合部材の所定部位の周方向の位置が所定位置になるように回転を制御停止させる制御部を備えている請求項１１記載のパイプと被接合部材との接合装置。
【請求項１３】
複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内に前記複数個の被接合部材が互いにパイプの軸方向に離間するように挿通されたパイプの中空部内に配置されるとともに、パイプの外周面が各被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプを拡管加工することにより、パイプに複数個の被接合部材を一括して拡管接合する拡管接合工具と、
拡管接合工具によりパイプを拡管加工する際に、パイプが前記複数個の被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転するように、パイプ、拡管接合工具及び前記複数個の被接合部材のうち少なくとも一つを回転させる回転駆動部と、
を備えており、
拡管接合工具は、
楔孔部を有し且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割されたダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う２個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部を有し且つ前記複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたマンドレルと、
を備えていることを特徴とするパイプと複数個の被接合部材との接合装置。
【請求項１４】
パイプが被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通された状態で、パイプに被接合部材が拡管接合されるとともに摩擦圧接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構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用部品、配管材等を製造する際に用いられるパイプと被接合部材との接合方法、該接合方法に用いられる接合装置、パイプと複数個の被接合部材との接合方法、該接合方法に用いられる接合装置、及び、パイプと被接合部材との接合構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パイプにフランジ等の被接合部材を接合する方法として、例えば拡管接合方法が知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。この拡管接合方法は以下のとおりである。
【０００３】
パイプを被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通するとともに、パイプの中空部内に拡管接合工具を配置する。拡管接合工具は、中心部に楔孔部を有するとともに楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割されたダイと、ダイの各ダイセグメントを半径外方向に移動させる楔部を有するマンドレルとを備えている。次いで、マンドレルの楔部をダイの楔孔部内に差し込むことにより、ダイの各ダイセグメントをパイプの半径外方向に移動させて、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するように各ダイセグメントでパイプを半径外方向に押圧する。この際、各ダイセグメントによるパイプへの押圧はパイプが塑性変形されるまで行う。これによりパイプを拡管加工する。その結果、パイプに被接合部材が固定状態に拡管接合される。
【０００４】
また、拡管接合法とは異なるが、２個のパイプの端部同士を接合する方法として、ラジアル摩擦圧接法が知られている。この方法は、回転不能に固定した２個のパイプの端部同士を突き合せた状態で、両パイプの突合せ部に外挿された円環状リングを回転させながら該リングを縮径方向に加圧することにより、両パイプの突合せ部の外周面にリングを摺接させ、これにより両パイプの端部同士をリングを介して摩擦圧接する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−８８１８号公報（第２頁、第８図）
【特許文献２】特開２００７−２９６５６９号公報
【特許文献３】特開２００７−２８３３２３号公報
【特許文献４】特開２００９−５０８７５号公報
【特許文献５】特開２００９−７２８２５号公報
【特許文献６】特開２００９−９０３１３号公報
【特許文献７】特開２００９−１０７００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
而して、上記拡管接合法により得られた接合構造体において、例えば、この接合構造体が自動車のフレーム等の構造部材に用いられるかあるいは配管材に用いられる場合には、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要求される。しかしながら、従来の接合構造体では、パイプと被接合部材は両者間の圧接力（接触面圧）によってのみ接合されているため、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。
【０００７】
上記ラジアル摩擦圧接法では、パイプの突合せ部の外周面にリングを均一に摺接させることにより、両パイプの端部同士の接合強度が高められる。しかし、パイプの突合せ部の外周面に均一にリングを摺接させるためには、リングを均一に縮径方向に加圧しなければならず、リングの縮径の制御が困難であった。そのため、高い接合強度を得ることは困難であった。
【０００８】
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高めることができるパイプと被接合部材との接合方法、該接合方法に用いられる接合装置、パイプと複数個の被接合部材との接合方法、該接合方法に用いられる接合装置、及び、パイプと被接合部材との接合構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下の手段を提供する。
【００１０】
［１］  パイプを被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通した状態で、パイプを被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプをその中空部内に配置された拡管接合工具によって拡管加工することにより、パイプに被接合部材を拡管接合すると同時に摩擦圧接することを特徴とするパイプと被接合部材との接合方法。
【００１１】
［２］  パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するように、且つ、パイプの挿通孔内への挿通部分の軸方向両側近傍部分がそれぞれパイプの半径外方向に膨出するように、パイプを拡管加工する前項１記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１２】
［３］  被接合部材はパイプの中心軸を中心に回転不能に固定されており、
パイプはその中心軸を中心に従動回転自在に支持されており、
パイプの中心軸を中心に回転駆動している拡管接合工具をパイプの内周面に当接させることにより、パイプを拡管接合工具の回転動作に従ってパイプの中心軸を中心に従動回転させながら、パイプを拡管加工する前項１又は２記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１３】
［４］  パイプはその中心軸を中心に回転不能に固定されており、
被接合部材をパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプを拡管加工する前項１又は２記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１４】
［５］  パイプと被接合部材をパイプの中心軸を中心に互いに反対方向に回転させながら、パイプを拡管加工する前項１又は２記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１５】
［６］  パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接した状態のもとで、パイプに対する被接合部材の所定部位の周方向の位置が所定位置になるように回転を制御停止させる前項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。
【００１６】
［７］  被接合部材の挿通孔の周縁部に、円筒状の座部がパイプの軸方向の片側に突出して一体形成されており、
パイプを被接合部材の挿通孔に挿通し且つ被接合部材の座部の外側に配置された規制部材により座部の外側への膨出量を規制した状態で、パイプを被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプを拡管加工する前項１〜６のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１７】
［８］  被接合部材は、その厚さ方向両側の面のうち一方を、他の部材と連結される連結面とするものであり、
被接合部材の挿通孔の周縁部に、円筒状の座部が連結面とは反対側に突出して一体形成されており、
被接合部材の挿通孔の内周面における挿通孔の軸方向中間部から連結面までの領域に、係合凹所が形成されており、
パイプの端部を被接合部材の挿通孔内にパイプの端面が挿通孔の軸方向中間部から被接合部材の連結面までの範囲に配置されるように挿通した状態で、パイプを被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するように、且つ、パイプの挿通孔内への挿通部分のパイプ端面側近傍部分が係合凹所に係合するように、パイプを拡管加工する前項１〜７のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１８】
［９］  拡管接合工具は、楔孔部を有し且つ楔孔部を中心に複数個のダイセグメントに分割されたダイと、楔部を有し且つ楔部がダイの楔孔部内に差し込まれることによりダイの各ダイセグメントをパイプの半径外方向に移動させるマンドレルと、を備えており、
ダイセグメントは、パイプの挿通孔内への挿通部分の軸方向両側近傍部分を押圧する２個の押圧凸部のうち一方の押圧凸部を有する駒部と、他方の押圧凸部を有するとともにマンドレルの楔部の外周面に当接するダイセグメント本体と、駒部とダイセグメント本体とを分離可能に連結する連結手段と、を備えている前項１〜８のいずれかに記載のパイプと被接合部材との接合方法。
【００１９】
［１０］  楔孔部を有し且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う２個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれダイ連結杆を介して互いに連結されたダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部を有し且つ前記複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたマンドレルと、
を備えた拡管接合工具を準備し、
パイプを複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内に前記複数個の被接合部材が互いにパイプの軸方向に離間するように挿通した状態で、パイプを前記複数個の被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転させながら、パイプの外周面が各被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプをその中空部内に配置された拡管接合工具によって拡管加工することにより、パイプに前記複数個の被接合部材を一括して拡管接合すると同時に摩擦圧接することを特徴とするパイプと複数個の被接合部材との接合方法。
【００２０】
［１１］  被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通されたパイプの中空部内に配置されるとともに、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプを拡管加工することにより、パイプに被接合部材を拡管接合する拡管接合工具と、
拡管接合工具によりパイプを拡管加工する際に、パイプが被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転するように、パイプ、拡管接合工具及び被接合部材のうち少なくとも一つを回転させる回転駆動部と、
を備え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。
【００２１】
［１２］  回転駆動部は、パイプの外周面が被接合部材の挿通孔の内周面に圧接した状態のもとで、パイプに対する被接合部材の所定部位の周方向の位置が所定位置になるように回転を制御停止させる制御部を備えている前項１１記載のパイプと被接合部材との接合装置。
【００２２】
［１３］  複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内に前記複数個の被接合部材が互いにパイプの軸方向に離間するように挿通されたパイプの中空部内に配置されるとともに、パイプの外周面が各被接合部材の挿通孔の内周面に圧接するようにパイプを拡管加工することにより、パイプに複数個の被接合部材を一括して拡管接合する拡管接合工具と、
拡管接合工具によりパイプを拡管加工する際に、パイプが前記複数個の被接合部材に対して相対的にパイプの中心軸を中心に回転するように、パイプ、拡管接合工具及び前記複数個の被接合部材のうち少なくとも一つを回転させる回転駆動部と、
を備えており、
拡管接合工具は、
楔孔部を有し且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割されたダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う２個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部を有し且つ前記複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたマンドレルと、
を備えていることを特徴とするパイプと複数個の被接合部材との接合装置。
【００２３】
［１４］  パイプが被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通された状態で、パイプに被接合部材が拡管接合されるとともに摩擦圧接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構造体。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は以下の効果を奏する。
【００２５】
なお本明細書では、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。
【００２６】
［１］の発明では、パイプと被接合部材を拡管接合すると同時に摩擦圧接するので、パイプと被接合部材との接合強度を、拡管接合のみで両者を接合した場合よりも高めるできるし、更に、パイプと被接合部材との接合を能率良く行うことができる。
【００２７】
［２］の発明では、パイプを拡管加工することでパイプの挿通部分の軸方向両側近傍部が膨出されるので、パイプに対する被接合部材の抜け強度を高めることができる。
【００２８】
［３］の発明では、被接合部材が回転不能に固定されるとともに、パイプが従動回転自在に支持されているので、被接合部材を回転駆動させる回転駆動装置とパイプを回転駆動させる回転駆動装置とを必要としない。そのため、パイプに被接合部材を接合する接合装置の構成を簡素化することができる。
【００２９】
さらに、被接合部材が回転不能に固定されているので、パイプに対する被接合部材の接合位置の設定を容易に行うことができる。
【００３０】
［４］の発明では、パイプが回転不能に固定されているので、パイプを回転駆動させる回転駆動装置を必要としない。さらに、もし仮にパイプの撓み等によってパイプが少し曲がっていた場合でも、被接合部材を回転させることができ、これにより、パイプに被接合部材をパイプの周方向に均一に接合することができる。
【００３１】
［５］の発明では、パイプと被接合部材を互いに反対方向に回転させるので、パイプ及び被接合部材の回転速度をそれぞれ低減することができる。これにより、パイプ及び被接合部材を回転駆動させる回転駆動装置として、それぞれ安価な装置を用いることができる。
【００３２】
［６］の発明では、パイプに対する被接合部材の所定部位の周方向の位置を所定位置に確実に設定することができる。
【００３３】
［７］の発明では、接合部材の挿通孔の周縁部に座部が形成されているので、被接合部材の肉厚を大きくしなくても被接合部材の挿通孔の内周面とパイプの外周面との当接面積を大きく確保することができる。そのため、接合構造体の軽量化を図ることができるし、パイプと被接合部材との接合強度を高めることができる。
【００３４】
さらに、被接合部材の座部の外側に配置された規制部材により座部の外側への膨出量を規制した状態で、パイプを拡管加工するので、被接合部材の座部が確実に弾性変形域内で変形するものとなり、即ち座部の塑性変形が確実に防止される。これにより、パイプと被接合部材との接合強度を確実に高めることができる。
【００３５】
［８］の発明では、接合部材の挿通孔の周縁部に座部が形成されているので、被接合部材の肉厚を大きくしなくても被接合部材の挿通孔の内周面とパイプの外周面との当接面積を大きく確保することができる。そのため、接合構造体の軽量化を図ることができるし、パイプと被接合部材との接合強度を高めることができる。
【００３６】
さらに、パイプの端部を被接合部材の挿通孔内にパイプの端面が挿通孔の軸方向中間部から被接合部材の連結面までの範囲に配置されるように挿通した状態で、パイプを拡管加工するので、パイプの端部に接合された被接合部材を他の部材に連結する際に、パイプの挿通孔内への挿通部分のパイプ端面側の部分が他の部材に干渉しない。これにより、被接合部材を他の部材に良好に連結することができる。
【００３７】
さらに、パイプの挿通孔内への挿通部分のパイプ端面側近傍部分が係合凹所に係合するように、パイプを拡管加工するので、パイプに対する被接合部材の抜け強度を高めることができる。
【００３８】
［９］の発明では、ダイセグメントは、一方の押圧凸部を有する駒部と、他方の押圧凸部を有するダイセグメント本体と、連結手段とを備えている。したがって、駒部の押圧凸部とダイセグメント本体の押圧凸部との間の間隔を被接合部材の厚さに対応して設定することができる。
【００３９】
［１０］の発明では、パイプに複数個の被接合部材を一括して拡管接合すると同時に摩擦圧接するので、パイプと複数個の被接合部材との接合を能率良く行うことができる。
【００４０】
［１１］の発明では、本発明に係る接合方法に好適に用いられる接合装置を提供できる。
【００４１】
［１２］の発明では、本発明に係る接合方法のうち特に上記［６］の接合方法に好適に用いられる接合装置を提供できる。
【００４２】
［１３］の発明では、特に上記［１０］に係る接合方法に好適に用いられる接合装置を提供できる。
【００４３】
［１４］の発明では、接合強度が高いパイプと被接合部材との接合構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る接合装置を用いてパイプに被接合部材が接合されて製作された接合構造体の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、同接合構造体の縦断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、同接合構造体の縦断面の要部拡大図である。
【図３】図３は、同接合装置の概略図である。
【図４】図４は、同接合装置の拡管接合工具の斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、同拡管接合工具のダイの側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、同ダイの後面図である。
【図６】図６は、同拡管接合工具のマンドレルの側面図である。
【図７】図７は、同拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の縦断面図である。
【図８】図８は、パイプを拡管加工した状態の縦断面図である。
【図９】図９は、同接合装置を用いてパイプに被接合部材を接合する場合における、同接合装置の動作のタイミング図である。
【図１０】図１０は、同拡管接合工具のダイ及びマンドレルの各主要部位の寸法を説明する縦断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、被接合部材を回転不能に固定する方法の一例を示す被接合部材の一部の正面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、被接合部材を回転不能に固定する方法のもう一つの例を示す被接合部材の一部の正面図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態における第１変形形態に係る接合装置の概略図である。
【図１３】図１３は、同接合装置を用いてパイプに被接合部材を接合する場合における、同接合装置の動作のタイミング図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態における第２変形形態に係る接合装置の概略図である。
【図１５】図１５は、同接合装置を用いてパイプに被接合部材を接合する場合における、同接合装置の動作のタイミング図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２実施形態に係る接合装置の拡管接合工具の斜視図である。
【図１７】図１７は、同拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の縦断面図である。
【図１８】図１８は、パイプを拡管加工した状態の縦断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の第３実施形態に係る接合装置を用いてパイプに被接合部材が接合されて製作された接合構造体の斜視図である。
【図２０】図２０は、同接合装置の拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の斜視図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、図２０中のＸ−Ｘ線横断面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図２１Ａ中のＹ−Ｙ線縦断面図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、パイプを拡管加工した状態の、図２１Ａに対応する横断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、図２２Ａ中のＹ−Ｙ線縦断面図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、本発明の第４実施形態に係る接合装置を用いてパイプに被接合部材が接合されて製作された接合構造体の斜視図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、同接合構造体を別の方向から見た斜視図である。
【図２４】図２４は、同接合構造体を他の部材に連結した状態の縦断面図である。
【図２５】図２５は、同接合装置の拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の縦断面図である。
【図２６】図２６は、パイプを拡管加工した状態の縦断面図である。
【図２７】図２７は、本発明の第５実施形態に係る接合装置の拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の横断面図である。
【図２８】図２８は、本発明の第６実施形態に係る接合装置の拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の横断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の第７実施形態に係る接合装置を用いてパイプに被接合部材が接合されて製作された接合構造体の斜視図である。
【図３０】図３０は、同接合構造体の縦断面図である。
【図３１】図３１は、同接合装置の拡管接合工具の斜視図である。
【図３２】図３２は、同拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の縦断面図である。
【図３３】図３３は、パイプを拡管加工した状態の縦断面図である。
【図３４】図３４は、第７実施形態における一変形形態の接合装置の拡管接合工具によりパイプを拡管加工する前の状態の縦断面図である。
【図３５】図３５は、本発明の第８実施形態に係る接合装置を用いてパイプに被接合部材が接合された製作された接合構造体の斜視図である。
【図３６】図３６は、同接合装置の拡管接合工具によりパイプを拡管加工した状態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００４６】
＜第１実施形態＞
図１〜１１Ｂは、本発明の第１実施形態を説明する図である。図３において、５０は、第１実施形態に係る接合装置である。
【００４７】
図１及び２Ａにおいて、８０は、第１実施形態の接合装置５０を用いてパイプ６０に被接合部材７０が接合されて製作された接合構造体である。
【００４８】
パイプ６０は、例えば、自動車の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、その他の自動車部品に用いられるか、あるいは配管材に用いられるものである。
【００４９】
パイプ６０は真直なものであり、その外周面６１ａ及び内周面６１ｂの断面形状はいずれも円形状である。さらに、パイプ６０はその軸方向（即ち長さ方向）に延びた断面円形状の中空部６２を有している。パイプ６０の内径、外径及び肉厚は、いずれもパイプ６０の軸方向において一定に設定されている。図２Ａにおいて、Ｚは、パイプ６０の中心軸である。
【００５０】
パイプ６０は、弾性変形及び塑性変形可能な材料からなり、例えば金属製であり、詳述するとアルミニウム（その合金を含む。以下同じ。）製である。ただし本発明では、パイプ６０の材質はアルミニウムであることに限定されるものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼、銅等の金属であっても良いし、あるいはプラスチックであっても良い。さらに、パイプ６０は、押出材又は引抜材からなるものであっても良いし、その他の方法で製作されたものであっても良い。
【００５１】
被接合部材７０は、例えば、他の部材（図示せず）に取り付けられるフランジとして又はブラケットとして用いられるものである。この被接合部材７０は、比較的厚肉の板状であり、詳述すると円環板状である。被接合部材７０の外周部には、他の部材に取り付けられる取付け部として、ボルト挿通孔等の締結具挿通孔７４が設けられている。ただし本発明では、被接合部材７０は、フランジやブラケットとして用いられるものであることに限定されるものではなく、その他に、例えば、ステイを有するものであっても良い。
【００５２】
被接合部材７０は、弾性変形可能な材料からなり、例えば金属製であり、詳述するとアルミニウム製である。ただし本発明では、被接合部材７０の材質はアルミニウムであることに限定されるものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼、銅等の金属であっても良いし、プラスチックであっても良い。さらに、被接合部材７０は、押出材、引抜材又は圧延材からなるものであっても良いし、その他の方法により製作されたものであっても良い。
【００５３】
被接合部材７０の中央部には、パイプ６０が挿通される挿通孔７１が貫通して設けられている。この挿通孔７１の断面形状は、パイプ６０の外周面６１ａの断面形状に対応した形状であり、即ち円形状である。
【００５４】
パイプ６０の長さは例えば５０〜２０００ｍｍの範囲内に設定され、その内径は例えば２０〜１００ｍｍの範囲内に設定され、その肉厚は例えば０．５〜５ｍｍの範囲内に設定されている。
【００５５】
ただし本発明では、パイプ６０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く、パイプ６０の使用目的に応じて様々に設定されるものである。
【００５６】
被接合部材７０の外径は例えば３０〜１００ｍｍの範囲内に設定されている。被接合部材７０の挿通孔７１の直径は、拡管加工される前の状態のパイプ６０の外径よりも例えば０．１〜１ｍｍ大きく設定されている。これにより、パイプ６０が挿通孔７１内に遊挿状に挿通されうるものとなされている。被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２のパイプ軸方向に沿う長さを、内周面７２の幅（図１０参照、Ｗ１）とするとき、内周面７２の幅は、例えば２〜５０ｍｍの範囲内に設定されている。
【００５７】
ただし本発明では、被接合部材７０の各部位の各寸法は、上記の範囲内であることに限定されるものではなく、被接合部材７０の使用目的に応じて様々に設定されるものである。
【００５８】
図１〜２Ｂに示すように、この接合構造体８０において、パイプ６０が被接合部材７０の挿通孔７１内に挿通された状態で、パイプ６０に被接合部材７０が拡管接合されるとともに摩擦圧接されている。なお、摩擦圧接は「摩擦溶接」とも呼ばれている。
【００５９】
この接合構造体８０の構成について詳述すると、次のとおりである。
【００６０】
図２Ｂに示すように、パイプ６０の挿通孔７１内への挿通部分６３は、拡管加工されることで、挿通部分６３の外周面６１ａが被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２に圧接するようにパイプ６０の半径外方向に膨出した状態に塑性変形されている。そして、この拡管加工時に蓄積された被接合部材７０の弾性復元力によって、被接合部材７０にはパイプ６０の半径内方向の力が常時作用されている。さらに、パイプ６０の挿通部分６３の外周面６１ａと挿通孔７１の内周面７２とが摩擦圧接されている。したがって、パイプ６０に被接合部材７０が非常に強固に接合されている。図２Ｂにおいて、Ｊは、パイプ６０に被接合部材７０が摩擦圧接されてなる摩擦圧接部である。なお図２Ｂでは、この摩擦圧接部Ｊは、他の部材と区別し易くするためドットハッチングで示されている。
【００６１】
さらに、パイプ６０の全長さ領域のうちパイプ６０の挿通部分６３の軸方向両側近傍部分６４、６４は、拡管加工されることで、それぞれ、パイプ６０の半径外方向に局部的に膨出した状態に塑性変形されている。そのため、各近傍部分６４に断面円弧状の抜止め用膨出部Ｓがパイプ６０の周方向に延びて形成されている。被接合部材７０は、両膨出部Ｓ、Ｓの間にパイプ６０の軸方向に挟まれた状態で、パイプ６０に接合されている。したがって、両膨出部Ｓ、Ｓによって、パイプ６０に対する被接合部材７０の抜け強度が高められている。膨出部Ｓの膨出量は例えば０．５〜１０ｍｍである。膨出部の幅は例えば１〜３０ｍｍである。
【００６２】
なお本発明では、膨出部Ｓの断面形状は円弧状であることに限定されるものではなく、その他に、三角形状、四角形状などであっても良い。さらに、膨出部Ｓの膨出量及び幅は、上記の範囲内であることに限定されるものではない。
【００６３】
次に、第１実施形態の接合装置５０の構成について以下に説明する。
【００６４】
図３に示すように、この接合装置５０は、拡管接合工具５１、回転駆動部４０などを具備している。
【００６５】
拡管接合工具５１は、ダイ１０、マンドレル３０等を備えている。
【００６６】
図４〜５Ｂに示すように、ダイ１０は、略円柱状のものである。したがって、ダイ１０の横断面形状は略円形状である。さらに、ダイ１０の基端部には該ダイ１０を支持する支持部１５がダイ１０の軸方向に延びて一体形成されている。ダイ１０は例えば工具鋼や超硬合金製である。
【００６７】
ダイ１０の中心部には楔孔部１４がダイ１０の中心軸Ｑと同軸に且つダイ１０及び支持部１５の軸方向に貫通して設けられている。楔孔部１４は、円錐状又は多角錐状であり、第１実施形態では多角錐状であり、詳述すると正四角錐状である。したがって、楔孔部１４の横断面形状は正四角形状である（図５Ｂ参照）。
【００６８】
さらに、ダイ１０は、楔孔部１４を中心に周方向に均等に複数個のダイセグメント１１に分割されており、これに伴い、支持部１５も楔孔部１４を中心に周方向に均等に複数個の支持部セグメント１６に分割されている。第１実施形態では、ダイ１０及び支持部１５の分割数は４個である。各支持部セグメント１６は各ダイセグメント１１に一体形成されている。
【００６９】
さらに、ダイ１０の支持部１５の基端面側には、複数個（第１実施形態では４個）のダイセグメント１１及び支持部セグメント１６を一つに組み合せた状態に保持する保持基体１７が配置されている。図５Ａ及び５Ｂに示すように、保持基体１７の中心部には、楔孔部１４と連通した貫通孔１７ａが軸方向に貫通して設けられている。さらに、保持基体１７における貫通孔１７ａの周囲には、保持基体１７の半径方向に延びた長孔からなる複数個（第１実施形態では４個）のボルト挿通孔１７ｂが、保持基体１７の周方向に均等に配設されている。そして、各ボルト挿通孔１７ｂ内に連結ボルト１８が挿通されるとともに、該各連結ボルト１８の先端部が各支持部セグメント１６に設けられたねじ孔１６ａに螺合されている。これにより、複数個のダイセグメント１１及び支持部セグメント１６が一つに組み合された状態に且つ各ダイセグメント１１及び支持部セグメント１６がダイ１０の半径方向に移動可能に保持基体１７に保持されている。
【００７０】
図６に示すように、マンドレル３０は、ダイ１０の楔孔部１４に対応する楔部３１を有している。楔部３１は、例えば工具鋼や超硬合金製であり、マンドレル３０の先端部に先細り状に一体形成されている。楔部３１は、円錐状又は多角錐状であり、第１実施形態では多角錐状であり、詳述すると正四角錐状である。したがって、楔部３１の横断面形状は正四角形状である。楔部３１のテーパ角は、ダイ１０の楔孔部１４のテーパ角と等しく設定されており、例えば１〜３０°の範囲内に設定されている。ただし本発明では、楔部３１及び楔孔部１４のテーパ角は上記の範囲内であることに限定されるものではない。
【００７１】
図３に示すように、マンドレル３０の基端部には、楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内に差し込む方向にマンドレル３０を移動させるマンドレル駆動部３３が、軸受け（例：スラスト玉軸受け）３２を介して接続されている。第１実施形態では、マンドレル駆動部３３は、マンドレル３０を押圧することで楔部３１を楔孔部１４に対して差込み方向に移動させるものであり、その駆動源として油圧シリンダ（図示せず）を有している。そして、図３及び６に示すように、油圧シリンダの駆動ロッド３３ａの先端部に軸受け３２を介してマンドレル３０がその中心軸を中心に回転自在に連結されている。
【００７２】
マンドレル３０は、図７及び８に示すように、パイプ６０の中空部６２内に配置されたダイ１０の楔孔部１４内に楔部３１を差し込みことにより、ダイ１０の各ダイセグメント１１をパイプ６０の半径外方向に移動させるものである。
【００７３】
マンドレル駆動部３３は、楔部３１の楔孔部１４内への差込み量、即ち油圧シリンダの駆動ロッド３３ａの押圧ストローク量を制御する制御部（図示せず）を有している。パイプ６０の半径外方向へのダイセグメント１１の移動量は、マンドレル駆動部３３の制御部によって押圧ストローク量を制御することにより、調節される。
【００７４】
ダイ１０の各ダイセグメント１１は、マンドレル３０の楔部３１によってパイプ６０の半径外方向に移動されることにより、パイプ６０の挿通部分６３及び両近傍部分６４、６４を半径外方向に押圧し、これによりこれらの部分６３、６４、６４を塑性変形させて拡管加工するものである。
【００７５】
図４に示すように、ダイセグメント１１の押圧面（即ち、各ダイセグメント１１のパイプ内周面６１ｂ側に向いた外面）には、ダイ１０の周方向に延びた２個の押圧凸部１２、１２が互いにダイ１０の軸方向に離間して形成されている。押圧凸部１２の断面形状は円弧状である。さらに、ダイセグメント１１の押圧面における両第１押圧凸部１２、１２の間に押圧部１３が形成されている。
【００７６】
両押圧凸部１２、１２は、図８に示すように、拡管加工時にパイプ６０の挿通部分６３の両側近傍部分６４、６４をパイプ６０の半径外方向に押圧するものであり、その形状及び寸法は互いに等しく設定されている。
【００７７】
押圧部１３は、拡管加工時にパイプ６０の挿通部分６３をパイプ６０の半径外方向に押圧するものである。
【００７８】
接合装置５０の回転駆動部４０は、拡管接合工具５１によりパイプ６０を拡管加工する際に、パイプ６０が被接合部材７０に対して相対的にパイプ６０の中心軸Ｚを中心に回転するように、パイプ６０、拡管接合工具５１及び被接合部材７０のうち少なくとも一つを回転駆動させるものである。第１実施形態では、図３に示すように、回転駆動部４０は、被接合部材７０及びパイプ６０ではなく拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）を回転駆動させるものである。すなわち、この回転駆動部４０は、拡管接合工具５１に駆動力伝達手段としての駆動力伝達無端ベルト４５を介して接続されている。このベルト４５は、回転駆動部４０の駆動軸４１ａに設けられた駆動輪４６と、ダイ１０の保持基体１７の外周部に取り付けられた従動輪４７とに架け渡されて取り付けられている。
【００７９】
回転駆動部４０は、回転駆動源４１と制御部４４を備えている。
【００８０】
回転駆動源４１は例えば駆動モータからなる。回転駆動源４１の回転駆動力は、駆動力伝達ベルト４５を介して拡管接合工具５１に伝達される。
【００８１】
制御部４４は、回転を制御するものであり、クラッチ４２とブレーキ４３を備えている。クラッチ４２は回転駆動源４１の駆動力を断接するものである。ブレーキ４３は回転を停止させるものである。そして、制御部４４は、クラッチ４２及びブレーキ４３のうち少なくともブレーキ４３が操作されることによって、パイプ６０に対する被接合部材７０の所定部位の周方向の位置が所定位置になるように回転を制御停止させうるものとなされている。第１実施形態では、被接合部材７０の所定部位とは、例えば締結具挿通孔７４である。所定位置とは、例えばパイプ６０の上方位置又は下方位置である。ただし本発明では、被接合部材７０の所定部位は締結具挿通孔７４であることに限定されるものではなく、また所定位置はパイプ６０の上方位置又は下方位置であることに限定されるものではない。
【００８２】
次に、上記接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法について以下に説明する。
【００８３】
図７に示すように、パイプ６０を被接合部材７０の挿通孔７１内に挿通する。被接合部材７０を固定手段（図示せず）によりパイプ６０の中心軸Ｚを中心にパイプ６０に対して回転不能に固定する。被接合部材７０の固定方法については後述する。また、パイプ６０をパイプ支持手段（図示せず）によってパイプ６０の中心軸Ｚを中心に従動回転自在に支持する。パイプ６０の中空部６２内における被接合部材７０に対応する位置に、拡管接合工具５１のダイ１０を配置する。この状態において、ダイ１０は、その中心軸Ｑがパイプ６０の中心軸Ｚと一致するように配置されている（即ちＺ＝Ｑ）。さらに、拡管接合工具５１のマンドレル３０を、その楔部３１の中心軸がパイプ６０の中心軸Ｚと一致するように配置する。
【００８４】
そして、回転駆動部４０を作動させることによって、拡管接合工具５１のダイ１０及びマンドレル３０をパイプ６０の中心軸Ｚを中心に一体に回転駆動させる。ダイ１０及びマンドレル３０の回転速度は互いに等しく設定されており、例えば１００〜３０００ｍｉｎ-1（ｒｐｍ）の範囲内に設定される。ダイ１０及びマンドレル３０の回転方向は同じである。
【００８５】
次いで、マンドレル駆動部３３を動作させることでマンドレル３０の楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内に差し込む。これにより、図８に示すように、ダイ１０の各ダイセグメント１１がパイプ６０の半径外方向に移動されてパイプ６０の内周面６１ｂに当接する。すると、パイプ６０がその中心軸Ｚを中心にダイ１０の回転動作に従って従動回転される。このようにパイプ６０を回転させながら、引き続きマンドレル３０の楔部３１を楔孔部１４内に差し込むことにより、パイプ６０の挿通部分６３の外周面６１ａが被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２に圧接するようにダイ１０の各ダイセグメント１１でパイプ６０を半径外方向に押圧する。押圧は、パイプ６０の挿通部分６３及び両近傍部分６４、６４が塑性変形されるまで行う。これにより、パイプ６０が拡管加工され、その結果、パイプ６０に被接合部材７０が拡管接合されると同時に摩擦圧接される。その後、マンドレル３０の楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内から抜出する。
【００８６】
この接合方法では、拡管加工時において、パイプ６０の挿通部分６３は、各ダイセグメント１１の押圧部１３によってパイプ６０の半径外方向に膨出した状態に押圧されて塑性変形される。さらに、このようにパイプ６０の挿通部分６３が膨出されるのに伴い、被接合部材７０がパイプ６０の半径外方向に押圧されて弾性変形される。これにより、被接合部材７０に弾性復元力が蓄積される。パイプ６０の挿通部分６３の両側近傍部分６４、６４は、各ダイセグメント１１の両押圧凸部１２、１２によってパイプ６０の半径外方向に膨出した状態に押圧されて塑性変形される。これにより、当該各近傍部分６４に断面円弧状の膨出部Ｓがパイプ６０の周方向に延びて形成される。マンドレル３０の楔部３１がダイ１０の楔孔部１４内から抜出されると、被接合部材７０の弾性復元力によって被接合部材７０にはパイプ６０の半径内方向の力が作用する。
【００８７】
さらに、拡管加工時において、パイプ６０の挿通部分６３の外周面６１ａが被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２に当接すると、挿通部分６３の外周面６１ａが挿通孔７１の内周面７２にパイプ６０の周方向に摺動する。これにより、それらの面６１ａ、７２にそれぞれ形成されていた薄い自然酸化膜が除去されるとともに、それらの面６１ａ、７２間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱によって、挿通部分６３と被接合部材７０とが、挿通部分６３の外周面６１ａと挿通孔７１の内周面７２との当接部にてそれぞれ軟化する。そして、挿通部分６３の外周面６１ａが挿通孔７１の内周面７２に圧接されることにより、挿通部分６３の軟化部と被接合部材７０の軟化部とが金属的に融合し、その結果、パイプ６０に被接合部材７０が摩擦圧接される。
【００８８】
図９は、上記接合方法における接合装置５０（即ち拡管接合工具５１及び回転駆動部４０）の動作のタイミング図を示している。
【００８９】
図９において、「Ａ」→「Ｂ」→「Ｃ」→「Ｄ」→「Ｅ」は、上記接合方法における接合過程を順に示している。「Ａ」は、拡管加工前のときである。「Ｂ」は、パイプ６０の内周面６１ｂにダイ１０のダイセグメント１１が当接したときである。「Ｃ」は、パイプ６０の挿通部分６３の外周面６１ａが被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２に圧接したときである。「Ｄ」は、拡管加工（即ち拡管接合）が終了したときである。「Ｅ」は、マンドレル３０の楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内から抜出したときである。
【００９０】
「Ａ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を開始する［回転開始］。一方、被接合部材７０を回転不能に固定する［回転固定］。パイプ６０は従動回転自在に支持されている。
【００９１】
「Ｂ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を維持する［回転維持］。そして、ダイ１０のダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接することにより、パイプ６０がダイ１０の回転動作に従って従動回転される［従動回転］。
【００９２】
パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるように、パイプ６０に被接合部材７０を接合する場合には、「Ｃ」〜「Ｄ」の間のとき、パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるように、回転駆動部４０の制御部４４のクラッチ４２及びブレーキ４３のうち少なくともブレーキ４３を操作することで、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を制御して急速停止させる［制御停止］。パイプ６０は、ダイ１０及びマンドレル３０の回転動作に従って回転する。したがって、ダイ１０及びマンドレル３０の回転が停止されたら、パイプ６０の回転も停止される。
【００９３】
一方、パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるようにパイプ６０に被接合部材７０を接合する必要がない場合には、「Ｃ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を維持する［回転維持］。「Ｄ」のとき、回転駆動部４０の制御部４４のクラッチ４２を操作することによって回転駆動源４１の駆動力の伝達を遮断することにより、ダイ１０及びマンドレル３０の回転をフリーにする［自由回転］。なお本発明では、クラッチ４２による駆動力の伝達の遮断は、その他に、「Ｄ」のときだけではなく「Ｃ」のときに行っても良い。パイプ６０は、ダイ１０及びマンドレル３０の回転動作に従って回転する。したがって、ダイ１０及びマンドレル３０の回転がフリーにされたら、パイプ６０の回転もフリーにされる。
【００９４】
上記第１実施形態では、パイプ６０に被接合部材７０を拡管接合すると同時に摩擦圧接するので、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度を、拡管接合のみで両者を接合した場合よりも高めるできるし、更に、パイプ６０と被接合部材７０との接合を能率良く行うことができる。
【００９５】
さらに、パイプ６０の材質と被接合部材７０の材質とが同じであっても異なっていてもパイプ６０に被接合部材７０を強固に接合することができる。
【００９６】
さらに、パイプ６０を拡管加工することでパイプ６０の挿通部分６３の両側近傍部分６４、６４がそれぞれ膨出されるので、パイプ６０に対する被接合部材７０の抜け強度を高めることができる。
【００９７】
さらに、被接合部材７０が回転不能に固定されるとともに、パイプ６０が従動回転自在に支持されているので、被接合部材７０を回転駆動させる回転駆動装置とパイプ６０を回転駆動させる回転駆動装置とを必要としない。そのため、パイプ６０に被接合部材７０を接合する接合装置５０の構成を簡素化することができる。
【００９８】
さらに、被接合部材７０が回転不能に固定されているので、パイプ６０に対する被接合部材７０の接合位置の設定を容易に行うことができる。
【００９９】
而して、上記接合方法では、拡管加工は、次の第１関係式（１）、第２関係式（２）及び第３関係式（３）のうち少なくとも一つを満足するように行われるのが望ましく、これら３つの関係式のうち二つを満足するように行われるのが更に望ましく、これら３つの関係式の全てを満足するように行われるのが最も望ましい。
【０１００】
第１関係式（１）：１＜（Ｄ＋Ｄ１＋ｔ）／Ｄ２  …式（１）
第２関係式（２）：１．０≦Ｗ２／（Ｗ１＋２ｔ）≦３．０  …式（２）
第３関係式（３）：１．０＜（Ｄ＋Ｄ１＋Ｄ３）／ＤＰ≦１．２  …式（３）。
【０１０１】
ここで、各関係式（１）（２）及び（３）において、ｔ、Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、ＤＰ、Ｗ１及びＷ２は、図１０に示すように次のとおりである。
【０１０２】
ｔは、パイプ６０の肉厚である。
【０１０３】
Ｄは、パイプ６０の半径外方向におけるダイセグメント１１の移動量である。
【０１０４】
Ｄ１は、パイプ６０の中心軸Ｚからダイセグメント１１の押圧部１３までの距離である。
【０１０５】
Ｄ２は、パイプ６０の中心軸Ｚから被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２までの距離である。
【０１０６】
Ｄ３は、ダイセグメント１１の押圧部１３に対する押圧凸部１２の頂部の高さである。
【０１０７】
ＤＰは、パイプ６０の中心軸Ｚからパイプ６０の内周面６１ｂまでの距離、即ちパイプ６０の半径である。
【０１０８】
Ｗ１は、接合初期にパイプ６０の外周面６１ａと当接する被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２の幅である。
【０１０９】
Ｗ２は、ダイセグメント１１の両押圧凸部１２、１２の頂部間の距離である。
【０１１０】
ここで、第１実施形態では、上述したように、拡管加工時にダイ１０の中心軸Ｑがパイプ６０の中心軸Ｚと一致するようにダイ１０がパイプ６０の中空部内に配置されることから、Ｄ１は、ダイ１０の中心軸Ｑからダイセグメント１１の押圧部１３までの距離であると換言することができる。
【０１１１】
上記第１関係式（１）を満足することにより、拡管加工時に被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２がパイプ６０の半径外方向に確実に押圧される。その結果、被接合部材７０に弾性復元力を確実に生じさせることができる。これにより、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度を確実に高めることができる。
【０１１２】
第１関係式（１）の右辺の上限値は特に限定されないが、特に、拡管加工時において被接合部材７０が弾性変形域内での変形となる値までであることが望ましい。すなわち本発明では、拡管加工による被接合部材７０の変形形態が塑性変形ではなく弾性変形である条件のもとで、つまり拡管加工により被接合部材７０が塑性変形しないで弾性変形する条件のもとで、上記第１関係式（１）を満足することが特に望ましい。具体的に第１関係式（１）の右辺の上限値について示すと、上限値は１．２（特に好ましくは１．１）であることが良い。
【０１１３】
上記第１関係式（１）では、ダイセグメント１１は、押圧凸部１２を有していても良いし、あるいは押圧凸部１２を有していなくても良い。しかるに、接合構造体８０において、パイプ６０に対する被接合部材７０の抜け強度について高いことが要求される場合には、ダイセグメント１１は押圧凸部１２を有していることが望ましい。
【０１１４】
なお、パイプ６０の半径外方向におけるダイセグメント１１の移動量の調節は、マンドレル駆動部３３による楔部３１の楔孔部１４内への差込み量を制御することにより、行われる。
【０１１５】
上記第２関係式（２）を満足することにより、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度を確実に高めることができる。
【０１１６】
第２関係式（２）において特に望ましい関係式（２ａ）は次のとおりである。
【０１１７】
１．０≦Ｗ２／（Ｗ１＋２ｔ）≦１．５  …式（２ａ）
【０１１８】
上記第３関係式（３）を満足することにより、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度、特に、パイプ６０に対する被接合部材７０の抜け強度を更に確実に高めることができるし、拡管加工時におけるパイプ６０の破断を確実に防止できる。
【０１１９】
第３関係式（３）において特に望ましい関係式（３ａ）は次のとおりである。
【０１２０】
１．１≦（Ｄ＋Ｄ１＋Ｄ３）／ＤＰ≦１．２  …式（３ａ）
【０１２１】
なお第１実施形態では、ダイセグメント１１の押圧凸部１２の幅Ｗ３は特に限定されるものではなく、例えば３〜３０ｍｍの範囲内に設定される。
【０１２２】
図１１Ａ及び１１Ｂは、それぞれ、拡管加工時に被接合部材７０を回転不能に固定する方法を説明する図である。
【０１２３】
図１１Ａでは、被接合部材７０の外周部にはその外周縁から被接合部材７０の中心部に向かって窪んだ係合凹部１９ａが設けられている。そして、この係合凹部１９ａ内に、被接合部材７０を回転不能に固定する固定手段としての固定ピン９０が係脱自在に嵌合係合されており、これにより、被接合部材７０がパイプ６０の中心軸Ｚを中心に回転不能に固定されている。拡管加工時には、被接合部材７０は、係合凹部１９ａ内に固定ピン９０が嵌合係合された状態のもとで、パイプ６０の半径外方向へ移動される。
【０１２４】
図１１Ｂでは、 被接合部材７０の外周部には被接合部材７０の半径方向に延びた係合長孔１９ｂが設けられている。そして、この係合長孔１９ｂ内に固定ピン９０が係脱自在に嵌合係合されており、これにより、被接合部材７０がパイプ６０の中心軸Ｚを中心に回転不能に固定されている。拡管加工時には、被接合部材７０は、係合長孔１９ｂ内に固定ピン９０が嵌合係合された状態のもとで、パイプ６０の半径外方向へ移動される。
【０１２５】
ここで、上記第１実施形態では、図３に示すように、回転駆動部４０は、拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）に接続されており、拡管接合工具５１を回転駆動させてダイ１０のダイセグメント１１をパイプ６０の内周面６１ｂに当接させることでパイプ６０を従動回転させるものである。しかるに、本発明では、回転駆動部４０は、その他に、拡管接合工具５１ではなくパイプ６０に接続されてパイプ６０を回転駆動させるものであっても良い。この場合、拡管接合工具５１のダイ１０及びマンドレル３０は、拡管接合工具支持手段によってパイプ６０の中心軸Ｚを中心に従動回転自在に支持される。そして、ダイ１０及びマンドレル３０は、ダイ１０のダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接することで、パイプ６０の回転動作に従って従動回転される。さらに、本発明では、回転駆動部４０は、拡管接合工具５１とパイプ６０にそれぞれ接続されて、拡管接合工具５１とパイプ６０をそれぞれ同一方向に同一速度で回転駆動させるものであっても良い。
【０１２６】
図１２及び１３は、上記第１実施形態における第１変形形態に係る接合装置５０及びその動作のタイミング図を示す図である。図１２及び１３は、それぞれ、図３及び９に対応するものであり、これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。
【０１２７】
図１２では、回転駆動部４０は、被接合部材７０をパイプ６０の中心軸Ｚを中心に回転駆動させるものである。被接合部材７０は、環状の保持部材７８内に嵌着されることで保持部材７８に固定状態に保持されている。なおこの状態では、保持部材７８はパイプ６０に当接していない。回転駆動部４０は保持部材７８に駆動力伝達ベルト４５を介して接続されている。すなわち、ベルト４５は、回転駆動部４０の駆動輪４６と、保持部材７８に一体形成された従動輪部７８ａとに架け渡されて取り付けられている。回転駆動部４０の回転駆動源４１の駆動力は、ベルト４５を介して保持部材７８に伝達され、これにより、保持部材７８と被接合部材７０は、パイプ６０の中心軸Ｚを中心に一体に回転駆動される。一方、パイプ６０と拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）は、パイプ６０の中心軸Ｚを中心に回転不能に固定されている。
【０１２８】
図１２に示した第１変形形態の接合装置５０は、図１３に示すように次のように動作される。
【０１２９】
「Ａ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０を回転不能に固定する［回転固定］。パイプ６０も回転不能に固定する［回転固定］。
【０１３０】
「Ａ」〜「Ｂ」の間のとき、被接合部材７０の回転を開始する［回転開始］。被接合部材７０の回転速度は、例えば１００〜３０００ｍｉｎ-1（ｒｐｍ）の範囲内に設定される。
【０１３１】
パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるように、パイプ６０に被接合部材７０を接合する場合には、「Ｃ」〜「Ｄ」の間のとき、パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるように、回転駆動部４０の制御部４４のクラッチ４２及びブレーキ４３のうち少なくともブレーキ４３を操作することで、被接合部材７０の回転を制御して急速停止させる［制御停止］。
【０１３２】
一方、パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるようにパイプ６０に被接合部材７０を接合する必要がない場合には、「Ｃ」のとき、被接合部材７０の回転を維持する［回転維持］。「Ｄ」のとき、回転駆動部４０の制御部４４のクラッチ４２を操作することによって回転駆動源４１の駆動力の伝達を遮断することにより、被接合部材７０の回転をフリーにする［自由回転］。なお、クラッチ４２による駆動力の伝達の遮断は、「Ｄ」のときだけではなく「Ｃ」のときに行っても良い。
【０１３３】
図１２及び１３に示した接合方法では、パイプ６０が回転不能に固定されているので、パイプ６０を回転駆動させる回転駆動装置を必要としない。さらに、もし仮にパイプ６０の撓み等によってパイプ６０が少し曲がっていた場合でも、被接合部材７０を回転させることができ、これにより、パイプ６０に被接合部材７０をパイプ６０の周方向に均一に接合することができる。
【０１３４】
図１４及び１５は、上記第１実施形態における第２変形形態に係る接合装置５０及びその動作のタイミング図を示す図である。図１４及び１５は、それぞれ、図３及び９に対応するものであり、これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。
【０１３５】
図１４では、接合装置５０は、拡管接合工具５１を回転駆動させる第１回転駆動部４０Ａと、被接合部材７０を回転駆動させる第２回転駆動部４０Ｂとを備えている。第１回転駆動部４０Ａの構成は、図３に示した上記第１実施形態と同様であり、すなわち、第１回転駆動部４０Ａは拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）に駆動力伝達ベルト４５を介して接続されている。第２回転駆動部４０Ｂの構成は、図１２に示した上記第１変形形態と同様であり、すなわち、第２回転駆動部４０Ｂは保持部材７８に駆動力伝達ベルト４５を介して接続されている。第１回転駆動部４０Ａによるダイ１０及びマンドレル３０の回転方向と、第２回転駆動部４０Ｂによる被接合部材７０の回転方向とは、互いに反対方向である。パイプ６０は、パイプ支持手段（図示せず）によってパイプ６０の中心軸Ｚを中心に従動回転自在に支持されている。
【０１３６】
図１４に示した第２変形形態の接合装置は、図１５に示すように次のように動作される。
【０１３７】
「Ａ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を開始する［回転開始］。ダイ１０及びマンドレル３０の回転速度は、例えば５０〜１５００ｍｉｎ-1（ｒｐｍ）である。パイプ６０は従動回転自在に支持されている。
【０１３８】
「Ｂ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を維持する［回転維持］。そして、ダイ１０のダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接することにより、パイプ６０がダイ１０の回転動作に従って従動回転される［従動回転］。
【０１３９】
「Ａ」〜「Ｂ」の間のとき、被接合部材７０の回転を開始する［回転開始］。被接合部材７０の回転方向は、ダイ１０及びマンドレル３０の回転方向とは反対方向である。被接合部材７０の回転速度は、例えば５０〜１５００ｍｉｎ-1（ｒｐｍ）である。
【０１４０】
パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるように、パイプ６０に被接合部材７０を接合する場合には、「Ｃ」〜「Ｄ」の間のとき、パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるように、第１回転駆動部４０Ａ及び第２回転駆動部４０Ｂの制御部４４のクラッチ４２及びブレーキ４３のうち少なくともブレーキ４３をそれぞれ操作することで、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を制御して急速停止させるとともに被接合部材７０の回転を制御して急速停止させる［制御停止］。
【０１４１】
一方、パイプ６０に対する被接合部材７０の締結具挿通孔７４の周方向の位置が所定位置になるようにパイプ６０に被接合部材７０を接合する必要がない場合には、「Ｃ」のとき、ダイ１０及びマンドレル３０の回転を維持するとともに被接合部材７０の回転を維持する［回転維持］。「Ｄ」のとき、第１回転駆動部４０Ａ及び第２回転駆動部４０Ｂの制御部４４のクラッチ４２をそれぞれ操作することによって、各回転駆動源４１、４１の駆動力の伝達を遮断することにより、ダイ１０及びマンドレル３０の回転をフリーにするとともに被接合部材７０の回転をフリーにする［自由回転］。なお、クラッチ４２による各駆動力の伝達の遮断は、「Ｄ」のときだけではなく「Ｃ」のときに行っても良い。
【０１４２】
図１４及び１５に示した接合方法では、パイプ６０と被接合部材７０とを互いに反対方向に回転させるので、パイプ６０及び被接合部材７０の回転速度をそれぞれ低減することができる。これにより、第１回転駆動部４０Ａ及び第２回転駆動部４０Ｂとして、それぞれ安価な装置を用いることができる。
【０１４３】
ここで、上記第２変形形態では、第１回転駆動部４０Ａは、拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）に接続されており、拡管接合工具５１を回転駆動させてダイ１０のダイセグメント１１をパイプ６０の内周面６１ｂに当接させることでパイプ６０を従動回転させるものである。しかるに、本発明では、第１回転駆動部４０Ａは、その他に、拡管接合工具５１ではなくパイプ６０に接続されてパイプ６０を回転駆動させるものであっても良い。この場合、拡管接合工具５１のダイ１０及びマンドレル３０は、パイプ６０の中心軸Ｚを中心に従動回転自在に支持される。そして、ダイ１０及びマンドレル３０は、ダイ１０のダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接することで、パイプ６０の回転動作に従って従動回転される。さらに本発明では、第１回転駆動部４０Ａは、拡管接合工具５１とパイプ６０にそれぞれ接続されて、拡管接合工具５１とパイプ６０をそれぞれ同一方向に同一速度で回転駆動させるものであっても良い。
【０１４４】
＜第２実施形態＞
図１６〜１８は、本発明の第２実施形態を説明する図である。これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第２実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１４５】
図１６に示すように、第２実施形態の接合装置５０では、拡管接合工具５１のダイ１０及び支持部１５の分割数は８個である。ダイ１０の楔孔部１４の横断面形状は正八角形状である。拡管接合工具５１のマンドレル３０の楔部３１の横断面形状は正八角形状である。
【０１４６】
ダイ１０の各ダイセグメント１１は、駒部２０と、ダイセグメント本体２１と、スぺーサ２２と、連結手段としての連結ボルト２３とを備えている。
【０１４７】
駒部２０は、ダイセグメント１１の２個の押圧凸部１２、１２のうち一方の押圧凸部１２を有している。
【０１４８】
ダイセグメント本体２１は、駒部２０とは別体に形成されるとともに他方の押圧凸部１２を有しており、拡管加工時にマンドレル３０の楔部３１の外周面に当接してパイプ６０の半径外方向に移動されるものである。詳述すると、図１７に示すように、ダイセグメント本体２１には、駒部２０側に向かって張出した張出部２１ａが一体形成されている。この張出部２１ａの楔孔部１４側の面は、楔孔部１４の内周面の一部を構成するものであり、拡管加工時にマンドレル３０の楔部３１の外周面に当接することでパイプ６０の半径外方向の駆動力を受けるものとなされている。
【０１４９】
スぺーサ２２は、駒部２０の押圧凸部１２とダイセグメント本体２１の押圧凸部１２との間に配置されている。このスぺーサ２２は、駒部２０の押圧凸部１２とダイセグメント本体２１の押圧凸部１２との間の間隔を所定間隔に保持するものであり、詳述すると、当該間隔を被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２の幅に対応する間隔に保持するものである。さらに、スぺーサ２２の外面は、パイプ６０の挿通部分６３をパイプ６０の半径外方向に押圧する押圧部１３として機能している。
【０１５０】
連結ボルト２３は、駒部２０とダイセグメント本体２１とをスぺーサ２２を介して分離可能に連結するものである。なお、連結ボルト２３は、駒部２０とダイセグメント本体２１とをスぺーサ２２を介さないで分離可能に連結するものであっても良い。
【０１５１】
駒部２０とスぺーサ２２は、ダイセグメント本体２１の張出部２１ａの楔孔部１４とは反対側の面上に配置されている。そしてこの状態で、連結ボルト２３が駒部２０及びスぺーサ２２にそれぞれ設けられたボルト挿通孔２４内に挿通されるとともに、該連結ボルト２３の先端部がダイセグメント本体２１に設けられたねじ孔２５に螺合されている。これにより、駒部２０とダイセグメント本体２１とがスぺーサ２２を介して連結ボルト２３により一体的に連結されている。さらに、連結ボルト２３とねじ孔２５との螺合を解除することにより、駒部２０とダイセグメント本体２１とスぺーサ２２とは互いに分離される。
【０１５２】
第２実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法は、上記第１実施形態、第１変形形態又は第２変形形態と同じである。
【０１５３】
第２実施形態の接合装置５０では、駒部２０とダイセグメント本体２１が分離されているので、被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２の幅に対応して、駒部２０の押圧凸部１２とダイセグメント本体２１の押圧凸部１２との間の間隔を設定することができる。すなわち、例えば、両方の押圧凸部１２、１２間の間隔が様々に異なるものとなるように、スぺーサ２２を少なくとも１個準備しておき、これらの中から被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２の幅に応じてスぺーサ２２を選択し、該スぺーサ２２を駒部２０の押圧凸部１２とダイセグメント本体２１の押圧凸部１２との間に配置することにより、両方の押圧凸部１２、１２間の間隔を被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２の幅に対応して設定することができる。したがって、この接合装置５０は高い汎用性を有している。
【０１５４】
なお本発明では、駒部２０の押圧凸部１２とダイセグメント本体２１の押圧凸部１２との間に配置されるスぺーサ２２の数は１個であることに限定されるものではなく、その他に、複数個であって良いし、あるいは０個であっても良い。さらに、スぺーサ２２が駒部２０又はダイセグメント本体２１に一体形成されていても良い。
【０１５５】
＜第３実施形態＞
図１９〜２２Ｂは、本発明の第３実施形態を説明する図である。これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第３実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１５６】
図１９に示すように、被接合部材７０は、比較的薄肉の板状であり、その中央部にはパイプ６０が挿通される挿通孔７１が設けられている。さらに、被接合部材７０の外周縁部には外方向に突出した複数個（第３実施形態では４個）の取付け片部７５が周方向に均等に配設されている。取付け片部７５の先端部に締結具挿通孔７４が設けられている。
【０１５７】
被接合部材７０の挿通孔７１の周縁部には、挿通孔７１を包囲するように短円筒状の座部７３がパイプ６０の軸方向の片側に突出して一体形成されている。座部７３は、被接合部材７０の挿通孔７１の周縁部を、その周方向の全周に亘ってパイプ６０の軸方向の片側に突出するように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。すなわち、この座部７３は、被接合部材７０の挿通孔７１の周縁部から屈曲して且つ挿通孔７１の周縁部の全周に沿って形成されている。被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２は、座部７３の内周面からなる。被接合部材７０及びその座部７３の肉厚は例えば２〜５ｍｍである。座部７３の突出長さ（即ち、パイプ６０の軸方向に沿う長さ）は例えば５〜２０ｍｍである。
【０１５８】
第３実施形態の接合構造体８０では、図１９に示すように、パイプ６０が被接合部材７０の挿通孔７１内に挿通され且つ被接合部材７０の座部７３がパイプ６０の外周面６１ａに重合された状態で、パイプ６０に被接合部材７０が拡管接合されるとともに摩擦圧接されている。拡管接合と摩擦圧接は、パイプ６０が拡管加工されることにより同時に行われている。
【０１５９】
図２１Ａに示すように、第３実施形態の接合装置５０では、拡管接合工具５１のダイ１０及び支持部（図示せず）の分割数は８個である。ダイ１０の楔孔部１４の横断面形状とマンドレル３０の楔部３１の横断面形状とはともに正八角形状である。
【０１６０】
さらに、接合装置５０は規制部材３９を備えている。図２０に示すように、この規制部材３９は、被接合部材７０の座部７３の外側に配置され且つ拡管加工時に被接合部材７０の座部７３の外側への膨出量を規制するものである。規制部材３９の形状は円環状であり、更に、規制部材３９は周方向に２個に分割されている。
【０１６１】
第３実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法では、図２１Ａ及び２１Ｂに示すように、パイプ６０を拡管加工する前に、被接合部材７０の座部７３の外側に座部７３の全周を包囲するように規制部材３９を座部７３に対して少し隙間を空けて配置する。この隙間は例えば１〜５ｍｍである。規制部材３９は、被接合部材７０と同様に回転不能に固定されている。次いで、ダイ１０及びマンドレル３０を回転駆動させる。そして、マンドレル３０の楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内に差し込む。これにより、ダイ１０の各ダイセグメント１１をパイプ６０の半径外方向に移動させる。ダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接すると、パイプ６０がダイ１０の回転動作に従って従動回転される。このようにパイプ６０を被接合部材７０に対して回転させながら、パイプ６０を拡管接合工具５１によって拡管加工する。これにより、図２２Ａ及び２２Ｂに示すように、パイプ６０に被接合部材７０を拡管接合すると同時に摩擦圧接する。拡管加工の際には被接合部材７０の座部７３が外側へ膨出しようとするが、その途中で座部７３が規制部材３９に衝合し、これにより座部７３の外側への膨出量が規制される。その結果、座部７３が確実に弾性変形域内で変形するものとなり、即ち座部７３の塑性変形が確実に防止される。これにより、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度を確実に高めることができる。規制部材３９は、拡管加工の後で被接合部材７０から取り外される。
【０１６２】
第３実施形態では、被接合部材７０の挿通孔７１の周縁部に円筒状の座部７３が形成されているので、被接合部材７０の肉厚を大きくしなくても被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２とパイプ６０の外周面６１ａとの当接面積を大きく確保することができる。そのため、接合構造体８０の軽量化を図ることができるし、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度を高めることができる。
【０１６３】
なお第３実施形態では、拡管接合時に拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）の回転動作に従ってパイプ６０を従動回転させているが、本発明では、その他に、パイプ６０を直接的に回転駆動させても良いし、上記第１変形形態（図１２及び１３参照）のように被接合部材７０を回転駆動させても良いし、上記第２変形形態（図１４及び１５参照）のようにパイプ６０と被接合部材７０を互いに反対方向に回転駆動させても良い。
【０１６４】
＜第４実施形態＞
図２３Ａ〜２６は、本発明の第４実施形態を説明する図である。これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第４実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１６５】
図２３Ａ及び２３Ｂに示すように、被接合部材７０は、比較的薄肉の板状であり、その中央部にはパイプ６０が挿通される挿通孔７１が設けられている。図２４に示すように、この被接合部材７０は、板状の他の部材９１とボルト９２ａ及びナット９２ｂにより連結されるフランジとして機能するものである。被接合部材７０は、パイプ６０の端部に拡管接合及び摩擦圧接されている。そして、被接合部材７０は、その厚さ方向両側の面のうち、パイプ６０の端面６０ａ側に向いた面を、他の部材９１と連結される連結面７０ａとするものである。
【０１６６】
被接合部材７０の挿通孔７１の周縁部には、挿通孔７１を包囲するように短円筒状の座部７３が、短円錐筒状の中間部７６を介して、連結面７０ａとは反対側に突出して一体形成されている。この座部７３及び中間部７６は、被接合部材７０の挿通孔７１の周縁部をその周方向の全周に亘ってパイプ６０の軸方向の片側に突出するよう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。被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２における挿通孔７１の軸方向中間部から被接合部材７０の連結面７０ａの位置までの領域には、中間部７６が存在することによって係合凹所７７が挿通孔７１の全周に亘って形成されている。
【０１６７】
第４実施形態の接合構造体８０では、図２４に示すように、被接合部材７０の挿通孔７１内にパイプ６０の端部が、パイプ６０の端面６０ａが挿通孔７１の軸方向中間部から被接合部材７０の連結面７０ａの位置までの範囲に配置されるように挿通されるとともに、被接合部材７０の座部７３がパイプ６０の外周面６１ａに重合している。そしてこの状態で、パイプ６０の端部に被接合部材７０が拡管接合されるとともに摩擦圧接されている。拡管接合と摩擦圧接は、パイプ６０が拡管加工されることにより同時に行われている。
【０１６８】
この接合構造体８０では、パイプ６０の挿通孔７１内への挿通部分６３のパイプ端面側近傍部分６４には、膨出部Ｓがその周方向の全周に亘って形成されている。そして、この膨出部Ｓは、係合凹所７７に、パイプ６０の端部が挿通孔７１内から抜出する方向Ｘ１に係合しており、これにより、パイプ６０の端部の挿通孔７１内からの抜出が防止されている。さらに、パイプ６０の挿通部分６３のパイプ端面側とは反対側の近傍部分６４にも膨出部Ｓがその周方向の全周に亘って形成されている。そして、この膨出部Ｓは、座部７３の先端縁部に、パイプ６０の端部が挿通孔７１内に挿入される方向Ｘ２に係合している。これにより、被接合部材７０の座部７３は、２個の膨出部Ｓ、Ｓの間にパイプ６０の軸方向に挟まれた状態で、パイプ６０に接合されている。したがって、両膨出部Ｓ、Ｓによって、パイプ６０に対する被接合部材７０の抜け強度が高められている。
【０１６９】
図２５に示すように、第４実施形態の接合装置５０は規制部材３９を備えている。規制部材３９は、被接合部材７０の座部７３の外側に配置され且つ拡管加工時に被接合部材７０の座部７３の外側への膨出量を規制するものである。規制部材３９の形状は円環状であり、更に、規制部材３９は周方向に２個に分割されている。
【０１７０】
第４実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法では、図２５に示すように、パイプ６０を拡管加工する前に、被接合部材７０の座部７３の外側に座部７３の全周を包囲するように規制部材３９を座部７３に対して少し隙間を空けて配置する。この隙間は例えば１〜５ｍｍである。規制部材３９は、被接合部材７０と同様に回転不能に固定されている。次いで、ダイ１０及びマンドレル３０を回転駆動させる。そして、マンドレル３０の楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内に差し込む。これにより、ダイ１０の各ダイセグメント１１をパイプ６０の半径外方向に移動させる。ダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接すると、パイプ６０がダイ１０の回転動作に従って従動回転される。このようにパイプ６０を被接合部材７０に対して回転させながら、パイプ６０の外周面６１ａが被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２に圧接するように且つパイプ６０の挿通部分６３のパイプ端面側近傍部分６４が係合凹所７７に係合するように、パイプ６０を拡管接合工具５１によって拡管加工する。これにより、図２６に示すように、パイプ６０に被接合部材７０を拡管接合すると同時に摩擦圧接する。拡管加工の際に被接合部材７０の座部７３が外側へ膨出しようとするが、その途中で座部７３が規制部材３９に衝合し、これにより座部７３の外側への膨出量が規制される。その結果、座部７３が確実に弾性変形域内で変形するものとなり、即ち座部７３の塑性変形が確実に防止される。これにより、パイプ６０と被接合部材７０との接合強度を確実に高めることができる。規制部材３９は、拡管加工の後で被接合部材７０から取り外される。
【０１７１】
第４実施形態は、上記第３実施形態と同様の効果を奏する。さらに、接合構造体８０では、パイプ６０の端部の端面６０ａが被接合部材７０の挿通孔７１の軸方向中間部から被接合部材７０の連結面７０ａの位置までの範囲に配置されているので、被接合部材７０を他の部材９１に連結する際に、パイプ６０の挿通部分６３のパイプ端面側の部分が他の部材９１に干渉しない。そのため、被接合部材７０を他の部材９１に良好に連結することができる。さらに、パイプ６０の挿通部分６３のパイプ端面側近傍部分６４に形成された膨出部Ｓが、係合凹所７７にパイプ６０の端部が挿通孔７１内から抜出する方向Ｘ１に係合しているので、パイプ６０の端部の挿通孔７１内からの抜出が防止されており、これによりパイプ６０に対する被接合部材７０の抜け強度が高められている。
【０１７２】
なお第４実施形態では、拡管接合時に拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）の回転動作に従ってパイプ６０を従動回転させているが、本発明では、その他に、パイプ６０を直接的に回転駆動させても良いし、上記第１変形形態（図１２及び１３参照）のように被接合部材７０を回転駆動させても良いし、上記第２変形形態（図１４及び１５参照）のようにパイプ６０と被接合部材７０を互いに反対方向に回転駆動させても良い。
【０１７３】
＜第５実施形態＞
図２７は、本発明の第５実施形態を説明する図である。この図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第５実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１７４】
パイプ６０は、その中空部６２内に仕切り壁部６５が軸方向に延びて配置されたものであり、この仕切り壁部６５によって中空部６２が複数個の中空区画室６２ａに区画されている。仕切り壁部６５の横断面形状はＩ字状である。中空区画室６２ａの数は２個である。仕切り壁部６５はパイプ６０に一体形成されている。
【０１７５】
第５実施形態の接合装置５０では、拡管接合工具５１のダイ１０及び支持部（図示せず）の分割数は、パイプ６０の中空区画室６２ａの数と同じであり、即ち２個である。さらに、マンドレル３０の楔部３１は、その中心軸を中心に複数個の楔部セグメント３１ａに均等に分割されている。楔部３１の分割数は、パイプ６０の中空区画室６２ａの数と同じであり、即ち２個である。
【０１７６】
第５実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法では、パイプ６０の拡管加工工程は次のように行われる。
【０１７７】
パイプ６０の各中空区画室６２ａ内に、ダイ１０のダイセグメント１１とマンドレル３０の楔部セグメント３１ａとを配置する。次いで、パイプ６０の仕切り壁部６５を介して互いに隣り合う２個の中空区画室６２ａ、６２ａ内に配置された楔部セグメント３１ａ、３１ａ同士で仕切り壁部６５を挟む。次いで、ダイ１０及びマンドレル３０を回転駆動させる。すると、パイプがダイ１０及びマンドレル３０の回転動作に従って従動回転される。そして、マンドレル３０の各楔部セグメント３１ａを対応するダイセグメント１１の楔孔部セグメント１４ａ内に同時に差し込む。これにより、ダイ１０の各ダイセグメント１１をパイプ６０の半径外方向に移動させる。このようにパイプ６０を被接合部材７０に対して回転させながら、パイプ６０を拡管接合工具５１によって拡管加工する。これにより、パイプ６０に被接合部材７０を拡管接合すると同時に摩擦圧接する。
【０１７８】
第５実施形態では、パイプ６０の中空部６２内に横断面Ｉ字状の仕切り壁部６５が配置されているので、パイプ６０が仕切り壁部６５によって補強されている。したがって、高い剛性を有する接合構造体８０を製作することができる。
【０１７９】
＜第６実施形態＞
図２８は、本発明の第６実施形態を説明する図である。この図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第６実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１８０】
第６実施形態では、パイプ６０の中空部６２内に上記第５実施形態と同様に仕切り壁部６５が配置されているが、この仕切り壁部６５の横断面形状は、Ｉ字状ではなく十字状である。この仕切り壁部６５によってパイプ６０の中空部６２が４個の中空区画室６２ａに区画されている。
【０１８１】
第６実施形態の接合装置５０では、拡管接合工具５１のダイ１０及び支持部（図示せず）の分割数は、パイプ６０の中空区画室６２ａの数と同じであり、即ち４個である。さらに、マンドレル３０の楔部３１は、その中心軸を中心に複数個の楔部セグメント３１ａに均等に分割されている。楔部３１の分割数は、パイプ６０の中空区画室６２ａの数と同じであり、即ち４個である。
【０１８２】
第６実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法は、上記第５実施形態と同じである。
【０１８３】
第６実施形態では、パイプ６０の中空部６２内に横断面十字状の仕切り壁部６５が配置されているので、パイプ６０が仕切り壁部６５によって非常に強固に補強されている。したがって、非常に高い剛性を有する接合構造体８０を製作することができる。
【０１８４】
なお本発明では、パイプ６０の仕切り壁部６５の横断面形状は、Ｉ字状や十字状であることに限定されるものではなく、その他に、Ｙ字状、＊字状等であっても良い。
【０１８５】
＜第７実施形態＞
図２９〜３３は、本発明の第７実施形態を説明する図である。これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第７実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１８６】
図２９及び３０に示すように、第７実施形態の接合構造体８０では、パイプ６０は複数個の被接合部材７０の挿通孔７１内に挿通されている。第７実施形態では、被接合部材７０の数は３個である。これらの被接合部材７０は互いにパイプ６０の軸方向に離間して配置されている。そしてこの状態で、パイプ６０にこれらの被接合部材７０が拡管接合されるとともに摩擦圧接されている。拡管接合と摩擦圧接は、パイプ６０が拡管加工されることにより同時に行われている。各被接合部材７０の配置間隔は例えば３〜５００ｍｍである。なお本発明では、この間隔は上記の範囲内であることに限定されるものではない。
【０１８７】
図３１及び３２に示すように、第７実施形態の接合装置５０では、拡管接合工具５１は、複数個のダイ１０を有するダイ連結体２６を備える。ダイ１０の数は、被接合部材７０の数と同じであり、即ち３個である。ダイ１０の分割数は８個である。各ダイ１０は、各被接合部材７０の配置間隔に対応して互いに軸方向に離間して配置されている。互いに隣り合う２個のダイ１０、１０において、一方のダイ１０の各ダイセグメント１１と他方のダイ１０の各ダイセグメント１１とはそれぞれ棒状のダイ連結杆２７を介して互いに連結されている。さらに、これらのダイ１０のうち最も支持部１５に近接して配置されたダイ１０の各ダイセグメント１１と、支持部１５の各支持部セグメント１６とがそれぞれ棒状の連結杆１６ｂを介して互いに連結されている。
【０１８８】
マンドレル３０は、各ダイ１０の楔孔部１４に対応する複数個（即ち３個）の楔部３１を有している。楔部３１の横断面形状は正八角形状である。各楔部３１は、各ダイ１０の配置間隔に対応して軸方向に離間して配置されている。互いに隣り合う２個の楔部３１、３１において、一方の楔部３１と他方の楔部３１とは棒状の楔部連結杆２８を介して互いに連結されている。
【０１８９】
マンドレル３０の基端部には、各楔部３１を各ダイ１０の楔孔部１４内に差し込む方向にマンドレル３０を移動させるマンドレル駆動部３３が接続されている。第７実施形態では、このマンドレル駆動部３３は、マンドレル３０を牽引することにより、各楔部３１を楔孔部１４に対して差込み方向に移動させるものである。
【０１９０】
第７実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０と被接合部材７０との接合方法では、パイプ６０の拡管加工工程は次のように行われる。
【０１９１】
図３２に示すように、複数個の被接合部材７０の挿通孔７１内にパイプ６０を、複数個の被接合部材７０が互いにパイプ６０の軸方向に離間して配置されるように挿通する。そして、パイプ６０の中空部６２内に拡管接合工具５１を、各ダイ１０が各被接合部材７０に対応する位置に配置されるように挿入配置する。次いで、ダイ連結体２６及びマンドレル３０を回転駆動させる。そして、マンドレル３０の各楔部３１をダイ連結体２６の各ダイ１０の楔孔部１４内に差し込む。これにより、各ダイ１０の各ダイセグメント１１をパイプ６０の半径外方向に移動させる。ダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接すると、パイプ６０がダイ１０の回転動作に従って従動回転される。このようにパイプ６０を被接合部材７０に対して回転させながら、パイプ６０の外周面６１ａが各被接合部材７０の挿通孔７１の内周面７２に圧接するようにパイプ６０の各挿通部分６３及びその軸方向両側近傍部分６４、６４を拡管接合工具５１によって一括して拡管加工する。これにより、図３３に示すように、パイプ６０に複数個の被接合部材７０を一括して拡管接合すると同時に摩擦圧接する。なお、拡管加工において、マンドレル３０の各楔部３１を各ダイ１０の楔孔部１４内に差し込む際には、マンドレル駆動部３３を作動させることでマンドレル３０を牽引し、これにより各楔部３１を各楔孔部１４内に差し込む。
【０１９２】
第７実施形態では、パイプ６０に複数個の被接合部材７０が一括して拡管接合されると同時に摩擦圧接されるため、パイプ６０と複数個の被接合部材７０との接合を能率良く行うことができる。
【０１９３】
なお本発明では、図３４に示すように、マンドレル３０の各楔部３１は、第７実施形態とは逆向きに配置されていても良い。この場合、マンドレル駆動部３３は、マンドレル３０を押圧することにより、各楔部３１を各楔孔部１４に対して差込み方向に移動させるものである。そして、マンドレル駆動部３３を作動させることでマンドレル３０を押圧することにより、マンドレル３０の各楔部３１が各楔孔部１４内に差し込まれる。
【０１９４】
なお第７実施形態では、拡管接合時に拡管接合工具５１（即ちダイ１０及びマンドレル３０）の回転動作に従ってパイプ６０を従動回転させているが、本発明では、その他に、パイプ６０を直接的に回転駆動させても良いし、上記第１変形形態（図１２及び１３参照）のように複数個の被接合部材７０を回転駆動させても良いし、上記第２変形形態（図１４及び１５参照）のようにパイプ６０と複数個の被接合部材７０とを互いに反対方向に回転駆動させても良い。
【０１９５】
＜第８実施形態＞
図３５及び３６は、本発明の第８実施形態を説明する図である。これらの図には、上記第１実施形態と同じ要素に同一の符号が付されている。第８実施形態を上記第１実施形態との相異点を中心に以下に説明する。
【０１９６】
第８実施形態の接合構造体８０は、図３５に示すように、車両（例：自動車）の車体のフロントピラー間に架設されるステアリングサポートビームである。パイプ６０は、サポートビーム本体である。７０Ａは第１被接合部材である。この第１被接合部材７０Ａは、パイプ６０を補強するものであり、その形状はパイプ状であり、その中空部を挿通孔７１とするものである。７０Ｂ及び７０Ｂは、２個の第２被接合部材である。両第２被接合部材７０Ｂ、７０Ｂのうち、パイプの右端に配置されている第２被接合部材７０Ｂは、取付け用サイドブラケットであり、他方の第２被接合部材７０Ｂはコラム取付け用ブラケットである。
【０１９７】
この接合構造体８０では、図３６に示すように、パイプ６０の右側部が第１被接合部材７０Ａの挿通孔７１内に挿通され且つ第１被接合部材７０Ａが各第２被接合部材７０Ｂの挿通孔７１Ｂ内に挿通された状態で、パイプ６０に第１被接合部材７０Ａが拡管接合されるとともに摩擦圧接され、更に、パイプ６０に第１被接合部材７０Ａを介して両第２被接合部材７０Ｂ、７０Ｂが拡管接合されている。パイプ６０の右側部が第１被接合部材７０Ａの挿通孔７１内に挿通されることで、パイプ６０の右側部はいわゆる二重管に形成されており、これによりパイプ６０の右側部が補強されている。
【０１９８】
第８実施形態の接合装置５０では、ダイ１０の各ダイセグメント１１の押圧面には、２個の押圧凸部１２、１２が２組、両第２被接合部材７０Ｂ、７０Ｂに対応して離間して設けられている。
【０１９９】
第８実施形態の接合装置５０を用いたパイプ６０とこれらの被接合部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｂとの接合方法では、パイプ６０の拡管加工工程は次のように行われる。
【０２００】
図３６に示すように、第１被接合部材７０Ａの挿通孔７１内にパイプ６０を挿通するとともに、各第２被接合部材７０Ｂの挿通孔７１Ｂ内に第１被接合部材７０Ａを挿通する。第１被接合部材７０Ａと両第２被接合部材７０Ｂ、７０Ｂは、いずれも回転不能に固定されている。そして、パイプ６０の中空部６２内に拡管接合工具５１を配置する。次いで、ダイ１０及びマンドレル３０を回転駆動させる。そして、マンドレル３０の楔部３１をダイ１０の楔孔部１４内に差し込む。これにより、ダイ１０の各ダイセグメント１１をパイプ６０の半径外方向に移動させる。ダイセグメント１１がパイプ６０の内周面６１ｂに当接すると、パイプ６０がダイ１０の回転動作に従って従動回転される。このようにパイプ６０を第１被接合部材７０Ａ及び両第２被接合部材７０Ｂ、７０Ｂに対して回転させながら、パイプ６０が第１被接合部材７０Ａの挿通孔７１の内周面７２に圧接するように、パイプ６０の挿通孔７１内への挿通部分６３と更にパイプ６０の各挿通孔７１Ｂ内への挿通部分の軸方向両側近傍部分６４Ｂ、６４Ｂとを拡管接合工具５１によって同時に拡管加工する。これにより、パイプ６０に第１被接合部材７０Ａを拡管接合すると同時に摩擦圧接し、更に、同時にパイプ６０に第１被接合部材７０Ａを介して各第２被接合部材７０Ｂを拡管接合する。
【０２０１】
第８実施形態では、パイプ６０の右側部がいわゆる二重管に形成されているため、パイプ６０の右側部が補強されている。このように、被接合部材としてパイプ状の被接合部材７０Ａを用いることにより、パイプ６０における高い強度が要求される部位のみを容易に補強することができる。
【０２０２】
以上で、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態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内において様々に変更可能であることはもちろんである。
【０２０３】
また本発明は、上記第１実施形態から第８実施形態の複数の技術思想のうち２つ以上を組み合わせても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２０４】
本発明は、例えば、自動車の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、前記接合方法に用いられる接合装置、及び、パイプと被接合部材との接合構造体に利用可能である。
【符号の説明】
【０２０５】
１０：ダイ
１１：ダイセグメント
１２：押圧凸部
１３：押圧部
１４：楔孔部
２０：駒部
２１：ダイセグメント本体
２３：連結ボルト（連結手段）
２６：ダイ連結体
２７：ダイ連結杆
３０：マンドレル
３１：楔部
３９：規制部材
４０：回転駆動部
４４：制御部
５０：接合装置
５１：拡管接合工具
６０：パイプ
６０ａ：パイプの端面
６１ａ：パイプの外周面
６１ｂ：パイプの内周面
６３：パイプの挿通部分
６４：パイプの挿通部分の近傍部分
７０：被接合部材
７０ａ：連結面
７１：挿通孔
７２：挿通孔の内周面
７３：座部
７４：締結具挿通孔
７７：係合凹所
８０：接合構造体
９１：他の部材
Ｓ：抜止め用膨出部
【図１】
2011000620.tif 000003
【図２Ａ】
2011000620.tif 000004
【図２Ｂ】
2011000620.tif 000005
【図３】
2011000620.tif 000006
【図４】
2011000620.tif 000007
【図５Ａ】
2011000620.tif 000008
【図５Ｂ】
2011000620.tif 000009
【図６】
2011000620.tif 000010
【図７】
2011000620.tif 000011
【図８】
2011000620.tif 000012
【図９】
2011000620.tif 000013
【図１０】
2011000620.tif 000014
【図１１Ａ】
2011000620.tif 000015
【図１１Ｂ】
2011000620.tif 000016
【図１２】
2011000620.tif 000017
【図１３】
2011000620.tif 000018
【図１４】
2011000620.tif 000019
【図１５】
2011000620.tif 000020
【図１６】
2011000620.tif 000021
【図１７】
2011000620.tif 000022
【図１８】
2011000620.tif 000023
【図１９】
2011000620.tif 000024
【図２０】
2011000620.tif 000025
【図２１Ａ】
2011000620.tif 000026
【図２１Ｂ】
2011000620.tif 000027
【図２２Ａ】
2011000620.tif 000028
【図２２Ｂ】
2011000620.tif 000029
【図２３Ａ】
2011000620.tif 000030
【図２３Ｂ】
2011000620.tif 000031
【図２４】
2011000620.tif 000032
【図２５】
2011000620.tif 000033
【図２６】
2011000620.tif 000034
【図２７】
2011000620.tif 000035
【図２８】
2011000620.tif 000036
【図２９】
2011000620.tif 000037
【図３０】
2011000620.tif 000038
【図３１】
2011000620.tif 000039
【図３２】
2011000620.tif 000040
【図３３】
2011000620.tif 000041
【図３４】
2011000620.tif 000042
【図３５】
2011000620.tif 000043
【図３６】
2011000620.tif 000044