(57)【要約】  接合構造体を構成する部材間の接合強度を好適に得ることができる接合構造体及びその接合方法を提供する。そのために、接合構造体１は、軸部材１０と、該軸部材１０の外周面に内周面を嵌合させた薄肉円筒部材２０とを有する。薄肉円筒部材２０は、軸方向の中間部を径方向に縮径されて軸部材１０にかしめられた第１かしめ部２１と、端面２０ａを内径側に折り込んで軸部材１０にかしめられた第２かしめ部２２とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、該軸部材の外周面に内周面を嵌合させた薄肉円筒部材とを有し、
前記薄肉円筒部材は、軸方向の中間部を径方向に縮径されて前記軸部材の周面に設けられた第１Ｖ字溝に沿ってかしめられた第１かしめ部と、端面を内径側に折り込んで前記軸部材の周面に設けられた第２Ｖ字溝に沿ってかしめられた第２かしめ部とを有することを特徴とする接合構造体。
【請求項２】
第２Ｖ字溝は、軸方向に非対称な断面形状をなし、前記薄肉円筒部材を受容する端部側の切上げ角が、前記端部と反対側の切上げ角よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の接合構造体。
【請求項３】
第２かしめ部は、前記薄肉円筒部材の端面の周方向の一部のみに形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の接合構造体。
【請求項４】
第２かしめ部は、前記薄肉円筒部材の端面の周方向に、等間隔で形成されたことを特徴とする請求項３に記載の接合構造体。
【請求項５】
前記軸部材の材料と、前記薄肉円筒部材の材料とが異なる金属よりなることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の接合構造体。
【請求項６】
第２Ｖ字溝と前記薄肉円筒部材とのラップ代が、前記薄肉円筒部材の肉厚以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の接合構造体。
【請求項７】
軸部材の外周面と薄肉円筒部材の内周面とが当接するように前記軸部材と前記薄肉円筒部材とを嵌合させ、
前記薄肉円筒部材の軸方向の中間部を径方向に縮径して前記軸部材の周面に設けられた第１Ｖ字溝に沿ってかしめられた第１かしめ部を形成する第１かしめ部形成工程と、
前記薄肉円筒部材の端面を、前記薄肉円筒部材が第２Ｖ字溝を覆った状態で、内径側に折り込んで前記軸部材の周面に設けられた第２Ｖ字溝に沿ってかしめられた第２かしめ部を形成する第２かしめ部形成工程とを含むことを特徴とする接合構造体の接合方法。
【請求項８】
第２かしめ部形成工程は、前記薄肉円筒部材の端面の周方向の一部のみに第２かしめ部を形成することを特徴とする請求項７に記載の接合構造体の接合方法。
【請求項９】
第２かしめ部形成工程は、第２かしめ部を、前記薄肉円筒部材の端面の周方向に、等間隔で形成することを特徴とする請求項８に記載の接合構造体の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合構造体及びその接合方法に関し、特に、軸部材と薄肉円筒部材とのかしめ接合による接合構造体及びその接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、中実軸又は中空軸等の軸部材に対して、薄肉円筒部材を嵌合し、該薄肉円筒部材をかしめて上記軸部材に固定する接合構造体としては、特許文献１に記載の管継手が挙げられる。
特許文献１の管継手は、図１４に示すように、第１管１０１の外周に嵌め込まれる第２管１０２（軸部材）の外周に、連結管１０３（薄肉円筒部材）が嵌め込まれている。そして、連結管１０３の軸長方向の複数箇所が、かしめ部１０４ａ，１０４ｂでかしめられている。
連結管１０３は、一端部側から他端部にかけて漸次薄肉として、薄肉側のかしめ部１０４ａのかしめ率を厚肉側のかしめ部１０４ｂのかしめ率よりも小さくしている。その結果、かしめ率が大きい方のかしめ部１０４ｂにより、第２管１０２の抜け出しを防止している。一方、かしめ率が小さい方のかしめ部１０４ａにより、第２管１０２の引張応力による切断を防ぐようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２５３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された接合構造においては、軸部材と薄肉円筒部材との回転方向（周方向）における接合強度を確保することは非常に困難であった。
例えば、薄肉円筒部材を縮径して軸部材にかしめ接合する場合、両者の接触面の摩擦力で接合されることになる。しかし、このような接合状態においては、薄肉円筒部材のスプリングバックがあるため、薄肉円筒部材と軸部材との接触面圧を適当に管理するのが難しく、接合強度の保証が困難となっていた。
特に、軸部材と、薄肉円筒部材とが、鋼材とアルミといった異なった素材であった場合、これら軸部材と薄肉円筒部材との接合では、雰囲気温度によっては２部材の線膨張係数差により緩みが生じることが考えられる。【０００５】
また、軸部材側に軸方向に平行な溝を設けて、該溝に薄肉円筒部材をかしめて回転方向を固定する方法もあるが、この方法も上記薄肉円筒部材のスプリングバックによって上記溝と上記薄肉円筒部材との間に隙間が生じることがある。その結果、軸部材と薄肉円筒部材との接合で回転方向のガタが生じる場合があった。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、接合構造体を構成する部材間の接合強度を好適に得ることができる接合構造体及びその接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための接合構造体のある実施形態は、軸部材と、該軸部材の外周面に内周面を嵌合させた薄肉円筒部材とを有し、
上記薄肉円筒部材は、軸方向の中間部を径方向に縮径されて上記軸部材の周面に設けられた第１Ｖ字溝に沿ってかしめられた第１かしめ部と、端面を内径側に折り込んで上記軸部材の周面に設けられた第２Ｖ字溝に沿ってかしめられた第２かしめ部とを有する。
ここで、上記接合構造体は、第２Ｖ字溝が軸方向に非対称な断面形状をなし、上記薄肉円筒部材を受容する端部側の切上げ角が、上記端部と反対側の切上げ角よりも大きくてもよい。【０００７】
また、上記接合構造体は、第２かしめ部が、上記薄肉円筒部材の端面の周方向の一部のみに形成されてもよく、等間隔で形成されてもよい。
また、上記接合構造体は、上記軸部材の材料と、上記薄肉円筒部材の材料とが異なる金属であってもよい。
また、上記接合構造体は、第２Ｖ字溝と上記薄肉円筒部材とのラップ代が、上記薄肉円筒部材の肉厚以下であることが好ましい。【０００８】
また、接合構造体の接合方法のある実施形態は、軸部材の外周面と薄肉円筒部材の内周面とが当接するように上記軸部材と上記薄肉円筒部材とを嵌合させ、
上記薄肉円筒部材の軸方向の中間部を径方向に縮径して上記軸部材の周面に設けられた第１Ｖ字溝に沿ってかしめられた第１かしめ部を形成する第１かしめ部形成工程と、
上記薄肉円筒部材の端面を、上記薄肉円筒部材が第２Ｖ字溝を覆った状態で、内径側に折り込んで上記軸部材の周面に設けられた第２Ｖ字溝に沿ってかしめられた第２かしめ部を形成する第２かしめ部形成工程とを含む。
ここで、上記接合構造体の接合方法は、上記薄肉円筒部材の端面の周方向の一部のみに第２かしめ部を形成してもよく、等間隔で形成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接合構造体を構成する部材間の接合強度を好適に得ることができる接合構造体及びその接合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】接合構造体のある実施形態における構成を示す斜視図である。
【図２】接合構造体のある実施形態における構成を示す部分断面図である。
【図３】接合構造体のある実施形態における構成を示す要部の部分断面図である。
【図４】接合構造体の接合方法のある実施形態における第２かしめ部形成工程前の状態を示す部分断面図である。
【図５】接合構造体の接合方法のある実施形態における第２かしめ部形成工程前の状態を示す要部の部分断面図である。
【図６】接合構造体の接合方法のある実施形態における工程を示す図であり、（ａ）は第２かしめ部形成工程前の状態を示した図、（ｂ）は第２かしめ部形成工程の状態を示した図、（ｃ）は第２かしめ部形成工程後の状態を示した図である。
【図７】接合構造体の接合方法のある実施形態における第２かしめ部による接合方法を示す部分断面図であり、（ａ）は第２かしめ部形成工程前の状態を示した図、（ｂ）は第２かしめ部形成工程後の状態を示した図である。
【図８】接合構造体の接合方法の第２かしめ部による接合方法を示す部分断面図であり、（ａ）は第２Ｖ字溝を薄肉円筒部材が覆ってない態様で第２かしめ部形成工程前の状態を示した図、（ｂ）は第２かしめ部形成工程後の状態を示した図である。
【図９】接合構造体の他の実施形態における構成を示す斜視図である。
【図１０】接合構造体の他の実施形態における構成を示す斜視図である。
【図１１】接合構造体の他の実施形態における第１かしめ部の構成を示す部分断面図であり、（ａ）は第１Ｖ字溝の切り上げ角が４５°の場合、（ｂ）は第１Ｖ字溝の切り上げ角が６０°及び３０°の場合である。
【図１２】軸部材と薄肉円筒部材との回転方向における接合強度を示すグラフであり、縦軸に軸部材と薄肉円筒部材との間の相対トルクを示し、横軸に軸部材と薄肉円筒部材との相対角度を示している。
【図１３】（ａ）は接合時における第２Ｖ字溝と薄肉円筒部材との位置関係を示す部分断面図であり、（ｂ）は軸部材と薄肉円筒部材との回転方向における接合強度を示すグラフである。
【図１４】従来の接合構造体の構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る接合構造体及びその接合方法の実施形態について図面を参照して説明する。
（接合構造体）
図１は、本発明に係る接合構造体のある実施形態における構成を示す斜視図である。また、図２は、本発明に係る接合構造体のある実施形態における構成を示す部分断面図である。また、図３は、本発明に係る接合構造体のある実施形態における構成を示す要部の部分断面図である。
図１〜３に示すように、本実施形態の接合構造体１は、軸部材１０と、該軸部材１０の外周面に内周面を嵌合させた薄肉円筒部材２０とを有する。
軸部材１０は、その周面全周にわたって軸方向に複数のＶ字溝１１が設けられている。これらＶ字溝１１は、例えば、薄肉円筒部材２０を受容する端部から第１Ｖ字溝１１Ａ，第２Ｖ字溝１１Ｂの順で設けられている。
【００１２】
薄肉円筒部材２０は、軸方向の中間部を径方向に縮径されて軸部材１０の第１Ｖ字溝１１Ａに沿ってかしめられた第１かしめ部２１と、端面２０ａを内径側に折り込んで軸部材１０の第２Ｖ字溝１１Ｂに沿ってかしめられた第２かしめ部２２とを有する。本実施形態では、第１かしめ部２１及び第２かしめ部２２のそれぞれは、薄肉円筒部材２０の周面全周にわたって設けられている。なお、第１かしめ部は、機械的かしめによる加工に限らず、電磁力による縮径法など、第１Ｖ字溝におおよそ沿ったくびれ部であればよい。
また、第２Ｖ字溝１１Ｂは、軸方向に非対称な断面形状をなし、薄肉円筒部材２０を受容する端部側の切上げ角が、上記端部と反対側の切上げ角よりも大きく設定されることが好ましい（図７（ａ），（ｂ）参照）。
【００１３】
（接合構造体の接合方法）
次に、図１〜３に示す接合構造体の接合方法について説明する。
図４は、接合構造体の接合方法のある実施形態における第２かしめ部形成工程前の状態を示す部分断面図である。また、図５は、接合構造体の接合方法のある実施形態における第２かしめ部形成工程前の状態を示す要部の部分断面図である。
また、図６は、接合構造体の接合方法のある実施形態における工程を示す図であり、（ａ）は第２かしめ部形成工程前の状態を示した図、（ｂ）は第２かしめ部形成工程の状態を示した図、（ｃ）は第２かしめ部形成工程後の状態を示した図である。また、図７は、接合構造体の接合方法のある実施形態における第２かしめ部による接合方法を示す部分断面図であり、（ａ）は第２かしめ部形成工程前の状態を示した図、（ｂ）は第２かしめ部形成工程後の状態を示した図である。
【００１４】
本実施形態の接合構造体の接合方法は、軸部材１０の外周面と薄肉円筒部材２０の内周面とが当接するように軸部材１０と薄肉円筒部材２０とを嵌合させた後に、第１かしめ部形成工程と、第２かしめ部形成工程とを含む。
＜第１かしめ部形成工程＞
第１かしめ部形成工程は、図４に示すように、軸部材１０に嵌合させた薄肉円筒部材２０の軸方向の中間部を径方向に縮径して軸部材１０の第１Ｖ字溝１１Ａに沿ってかしめて第１かしめ部２１を形成する工程である。
【００１５】
＜第２かしめ部形成工程＞
また、第２かしめ部形成工程は、図５に示すように、薄肉円筒部材２０の端面２０ａを、薄肉円筒部材２０が第２Ｖ字溝１１Ｂを覆った状態で、薄肉円筒部材２０の内径側に折り込んで軸部材１０の第２Ｖ字溝１１Ｂに沿ってかしめて第２かしめ部２２を形成する工程である。
ここで、第２かしめ部形成工程においては、図５に示すように、端面２０ａを内径側に折込む前の薄肉円筒部材２０が、軸部材１０に設けた第１Ｖ字溝１１Ａを完全に覆う範囲まで軸部材１０の外周に嵌合されており、この状態から、圧縮を伴いながら折込まれる。このようにすることで、第１かしめ部２１と第２かしめ部２２との間で圧縮方向の応力が残ることになる。
【００１６】
また、第２かしめ部形成工程は、図６に示すような金型３０を用いて行われる。金型３０は円環形状をなす部材であり、内周面３１は、内径が薄肉円筒部材２０の外径に略等しい大径部３１Ａと、内径が薄肉円筒部材２０ａの内径に略等しい小径部３１Ｂと、それらを接続するテーパ面３１Ｃとを有してなる。なお、大径部３１Ａ及び小径部３１Ｂとテーパ面３１Ｃと接続部は滑らかな曲面で構成されている。
第２かしめ部形成工程では、まず、図６（ａ）に示すように、第１かしめ部形成工程後の軸部材１０及び薄肉円筒部材２０に対して、金型３０の軸方向と軸部材１０及び薄肉円筒部材２０の軸方向とを合わせて金型３０をセットする。
【００１７】
次に、図６（ｂ）に示すように、大径部３１Ａが薄肉円筒部材２０の外周面に当接し、小径部３１Ｂが軸部材１０の外周面に当接するように、金型３０を、軸部材１０及び薄肉円筒部材２０に嵌合させ、端部２０ａがテーパ面３１Ｃに引っ掛かるまで挿通させる。
次に、図６（ｃ）に示すように、テーパ面３１Ｃに端部２０ａが引っ掛かった状態から、薄肉円筒部材２０に対して金型３０を、軸部材１０の第２Ｖ字溝１１Ｂから第１Ｖ字溝１１Ａの向きに押し込み、薄肉円筒部材２０の端面２０ａを内径側（第２Ｖ字溝１１Ｂ内）に折込む。
【００１８】
ここで、薄肉円筒部材２０の端面２０ａを内径側（第２Ｖ字溝１１Ｂ内）に折込む際の作用について詳述する。図７（ａ）は、薄肉円筒部材２０の端面２０ａを、薄肉円筒部材２０が第２Ｖ字溝２２を覆った状態で、薄肉円筒部材２０の内径側に折り込む前の状態を示している。また、図７（ｂ）は、端面２０ａを、薄肉円筒部材２０の内径側に折り込んだ後の状態を示している。図７（ａ）に示すように、端面２０ａを、薄肉円筒部材２０の内径側に折り込む前の状態では、縮径してかしめた第１かしめ部２１が、スプリングバックによって、第１Ｖ字溝１１Ａから浮き上がっている。この状態では、第１Ｖ字溝１１Ａと薄肉円筒部材２０の第１かしめ部２１との接触面圧は低く、これによる接合力は小さなものとなる。
【００１９】
そこで、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、薄肉円筒部材２０の端面２０ａを圧縮しながら内径側（第２Ｖ字溝１１Ｂ内）に折込むことで、スプリングバックによって浮き上がっていた第１かしめ部２１の片側の側面が第１Ｖ字溝１１Ａの側面にしっかりと面接触し、第２かしめ部２２と合わせて接触面を確保した状態となる。
このとき、前述したように、薄肉円筒部材２０を圧縮しながら折込んだことで、各接触面には相応の面圧が発生し、これにより接合強度を得ることが可能となる。
【００２０】
また、薄肉円筒部材２０の内径側に折り込む際に、薄肉円筒部材２０が第２Ｖ字溝１１Ｂを覆った状態であることが好ましい理由について以下に述べる。
図８は、接合構造体の接合方法の第２かしめ部による接合方法を示す部分断面図であり、（ａ）は第２Ｖ字溝を薄肉円筒部材が覆ってない態様で第２かしめ部形成工程前の状態を示した図、（ｂ）は第２かしめ部形成工程後の状態を示した図である。
図８（ａ），（ｂ）に示すように、薄肉円筒部材２０が第２Ｖ字溝１１Ｂを完全に覆わず、第２Ｖ字溝１１Ｂの一部が露出した状態から端部２０ａの折込みを行うと、第１かしめ部２１と第２かしめ部２２との間で圧縮方向の応力が残ることがなく、第１かしめ部２１もスプリングバックにて浮き上がった状態のままとなる。すなわち、このような状態では、軸部材１０と薄肉円筒部材２０との接触面が好適に確保されず、接合強度の低下や、ばらつきが発生するおそれがある。
【００２１】
（他の実施形態）
図９，図１０は、接合構造体の他の実施形態における構成を示す斜視図である。また、図１１は、接合構造体の他の実施形態における第１かしめ部の構成を示す部分断面図であり、（ａ）は第１Ｖ字溝の切り上げ角が４５°の場合、（ｂ）は第１Ｖ字溝の切り上げ角が６０°及び３０°の場合である。なお、本実施形態の説明においては、前述した実施形態と重複する構成についての説明を省略する。
図９，図１０に示すように、本実施形態では、第２かしめ部２３が、薄肉円筒部材２０の端面２０ａの全周ではなく、端面２０ａの周方向の一部のみに形成されている。このような態様の第２かしめ部２３は、薄肉円筒部材２０の周方向に等間隔で形成されることが好ましい。
【００２２】
例えば、図９に示すように、１つの第２かしめ部２２の周方向の幅寸法を薄肉円筒部材２０の全周寸法の約５％とし、このように形成された第２かしめ部２３を薄肉円筒部材２０の周方向に３箇所、等配で形成してもよい。また、図１０に示すように、１つの第２かしめ部２３の周方向の幅寸法を薄肉円筒部材２０の全周寸法の約８％とし、このように形成された第２かしめ部２３を薄肉円筒部材２０の周方向に４箇所、等配で形成してもよい。
ここで、上述した実施形態（図１参照）のように、薄肉円筒部材２０の端面２０ａの全周に第２かしめ部２２を形成した場合、接合構造体１の構造によっては、第１かしめ部２１と第２かしめ部２２との間に残る応力が過大になることがある。このような薄肉円筒部材２０の内部の過大な応力は、高温環境下でのクリープの原因となる。
【００２３】
また、軸部材１０の材料と、薄肉円筒部材２０の材料とが異なる場合、軸部材１０及び薄肉円筒部材２０のそれぞれの熱膨張の差によって、薄肉円筒部材２０に繰り返しひずみ振幅が発生することがある。そのため、第１かしめ部２１及び第２かしめ部２２（２３）の応力を一定に管理しておく必要がある。薄肉円筒部材２０の圧縮量（第２Ｖ字溝１１Ｂの肩部と薄肉円筒部材２０端面２０ａとの係り代）を管理することで、上記応力を管理することも可能だが、この場合、上記係り代を厳密に管理する必要があり、各部品の公差管理等に多大なロードが必要となる。
【００２４】
そこで、本実施形態では、複数の第２かしめ部２３を端面２０ａに部分的に形成し、そのような接合構造体１においても、第２かしめ部２３による応力を調整して適切な接合強度を得ることができる。また、第２かしめ部２３が部分的に形成されることで、上記係り代が大きくなっても第１Ｖ字溝１１Ａと第２Ｖ字溝１１Ｂとの間で生じる圧縮力が過大になることを防ぐことができる。
【００２５】
また、本実施形態では、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、第１Ｖ字溝１１Ａの軸方向に沿った断面形状を第２Ｖ字溝１１Ｂと同様の非対称形状にすることによって接合構造体１の接合強度をコントロールしてもよい。例えば、図１１（ａ）に示すように、第１Ｖ字溝１１Ａの軸方向に沿った断面形状は、通常、軸方向に対称な切り上げ角（４５°）である。これに対して、図１１（ｂ）に示すように、第１Ｖ字溝１１Ａの軸方向に沿った断面形状を、軸方向に非対称な断面形状をなし、薄肉円筒部材２０を受容する端部２０ａ側の切上げ角θが、端部２０ａと反対側の切上げ角δよりも大きくてもよい。これらの切り上げ角は、例えば、θ＝６０°、δ＝３０°である。
ここで、第１Ｖ字溝１１Ａの深さ寸法は、軸方向の断面形状が対称形状、非対称形状のいずれであっても、薄肉円筒部材２０の厚みと略同等である。
【００２６】
一方、第２Ｖ字溝１１Ｂの深さ寸法は、薄肉円筒部材２０の厚みよりも小さく設定されている。これは、前述のような金型３０（図６参照）を用いて第２かしめ部２２を形成する際に、第２Ｖ字溝１１Ｂに薄肉円筒部材２０を十分圧入させるためであり、第２Ｖ字溝１１Ｂの深さ寸法が薄肉円筒部材２０の厚みよりも大きいと、第２Ｖ字溝１１Ｂと薄肉円筒部材２０との間に隙が生じ、接合構造体１の接合強度を得にくくなることがある。
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、第１Ｖ字溝１１Ａの軸方向に沿った断面形状を軸方向に対称（溝側面はテーパ形状）にすることで、第１Ｖ字溝１１Ａの側面と軸部材１０の接触面積を大きく確保できる。また、図１１（ｂ）のように、端部２０ａと反対側の切上げ角δを小さくすると、くさび効果によって相応の接合強度を得ることができる。
【００２７】
さらに、上記実施形態は、回転軸に発生するトルクを検出するトルクセンサに用いてもよい。このようなトルクセンサとしては、以下のような構成のトルクセンサが挙げられる（例えば特開平１１−２４８５６２号公報参照）。すなわち、上記トルクセンサは、同軸に配設され、トーションバーを介して連結された第１の回転軸及び第２の回転軸と、導電性で且つ非磁性の材料からなり、上記第１の回転軸の外周面を包囲するように、上記第２の回転軸と回転方向に一体とされた円筒部材とを有する。
【００２８】
また、上記第１の回転軸の少なくとも上記円筒部材に包囲された被包囲部は磁性材料で形成され、上記被包囲部に軸方向に延びる溝が形成されている。さらに、上記円筒部材には、上記第１の回転軸との間の相対回転位置に応じて上記溝との重なり具合が変化するように窓が形成される。そして、上記円筒部材の上記窓が形成された部分を包囲するように配設されたコイルのインダクタンスに基づいてトルクが検出される。
このような構成のトルクセンサにおいては、円筒部材の回転軸への保持力が温度によって変動してしまい、その保持力が低下する結果として、回転軸に対する円筒部材の回転方向位置や軸方向位置がずれてしまい、検出精度が低下することについて検討の余地があった。
【００２９】
そこで、本発明の接合構造体及びその接合構造を、上記構成のトルクセンサに採用することによって、検出精度の低下を防ぎ、簡易な構造で高精度のトルク検出が行え、しかも装置の小型化も図られるトルクセンサを提供することができる。
図１２は、軸部材１０と薄肉円筒部材２０との回転方向における接合強度を示すグラフであり、縦軸に軸部材１０と薄肉円筒部材２０との間の相対トルクを示し、横軸に軸部材１０と薄肉円筒部材２０との相対角度を示している。
なお、図１２中、破線は、軸部材１０に設けたＶ字溝１１に薄肉円筒部材２０を縮径してかしめたときの評価結果を示すものである。また、図１２中、実線は、図８に示した実施形態の接合構造体１１の評価結果を示したものである。
ここで、評価対象とした接合構造体は、外径がφ２７ｍｍの鋼製の軸部材１０に板厚１ｍｍ未満のアルミニウム製の薄肉円筒部材２０を接合したものである。また、この評価は、トルクを除荷した後の相対ねじれ角が規定量になるまで、接合部（第１かしめ部２１及び第２かしめ部２２）にトルクを負荷した結果である。
【００３０】
図１２に示すように、薄肉円筒部材２０の端部の折込みの有無によって、相対ねじれ角θに至るまでの負荷トルクに約２倍の差が生じる結果を得た。つまり、本実施形態の接合構造体によれば、接合部の信頼性を向上することが可能となる。
図１３（ａ）は、図７，８と同様に、Ｖ字溝１１（第１Ｖ字溝１１Ａ及び第２Ｖ字溝１１Ｂ）と薄肉円筒部材２０との位置関係を示す部分断面図である。また、図１３（ｂ）は、軸部材と薄肉円筒部材との回転方向における接合強度を示すグラフである。具体的には、軸部材１０と薄肉円筒部材２０との回転方向における接合強度を示したグラフであり、軸部材１０と薄肉円筒部材２０との間の相対トルクを縦軸に示し、軸部材１０と薄肉円筒部材２０との相対角度を縦軸に示している。
【００３１】
図１３中、破線は、第２Ｖ字溝１１Ｂの肩部と薄肉円筒部材２０の端面２０ａとのラップ代（係り代）△を「△＝ｔ／５（ｔは薄肉円筒部材２０の肉厚）」の状態から折り込んだ接合構造体１の評価結果を示す。また、図１３中、実線は、ラップ代△を薄肉円筒部材２０の肉厚ｔと同等の状態から折り込んだ接合構造体１の評価結果を示す。
図１３に示すように、ラップ代が大きい接合構造体の方が、接合強度が高くなる傾向が認められる。これは、第２かしめ部２２と第２Ｖ字溝１１Ｂとの間に発生する応力の差によるものであり、ラップ代の調整により接合強度を所定の範囲内で調整できることを示している。
なお、上記ラップ代を一定量以上にした状態から折り込みを行うと、薄肉円筒部材２０が第２Ｖ字溝１１Ｂの内部に向かって折り込まれる前に座屈したり、第１かしめ部２１にかかる荷重が過大となり、所望の保持力が得られないといった不具合を生じることがある。このことから、上記ラップ代は、薄肉円筒部材２０の肉厚ｔ以下に設定されることが好ましい。
【００３２】
以上説明したように、本発明のある実施形態によれば、軸部材１０と薄肉円筒部材２０とをかしめ接合するにあたって、薄肉円筒部材２０の中間部に第１かしめ部２１を設けると共に、薄肉円筒部材２０の端面２０ａを内径側に折り込んだ第２かしめ部２２を設けている。
そして、第２かしめ部２２の形成は、薄肉円筒部材２０を圧縮しながら行うことで、薄肉円筒部材２０の内部（第１かしめ部２１と第２かしめ部２２との間）に、圧縮方向の応力が残り、その反力として軸部材１０と薄肉円筒部材２０との接触面には面圧が生じる。
この接触面圧によって、軸部材１０と薄肉円筒部材２０との間には相応の摩擦力が発生し、回転方向の接合強度を得ることができる。
【００３３】
また、軸部材１０の材料と、薄肉円筒部材２０の材料とが異なっている場合、例えば、それぞれの材料が鋼材とアルミといった場合でも、本実施形態によれば、第１かしめ部２１と、第２かしめ部２２との間に、圧縮方向の応力が残っているため、雰囲気温度の変化によって膨張差が生じても、一定の範囲内であれば、軸部材１０に対する薄肉円筒部材２０のかしめ接合が完全に緩んでしまうことは極めて少ない。
以上、接合構造体及びその接合方法について説明したが、本発明に係る接合構造体及びその接合方法は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。例えば、Ｖ字溝の形状、第２かしめ部の形状、第２かしめ部の数といった詳細な条件については、本発明の機能を発揮する範囲で変更可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  接合構造体
１０  軸部材
１１Ａ  第１Ｖ字溝
１１Ｂ  第２Ｖ字溝
２０  薄肉円筒部材
２０ａ  端部
２１  第１かしめ部
２２  第２かしめ部
２３  第２かしめ部
【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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【国際調査報告】
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