摩擦壓接部件、由該摩擦壓接部件構成的吊杆和接合方法

2023-11-08 01:20:07 2

專利名稱：摩擦壓接部件、由該摩擦壓接部件構成的吊杆和接合方法
技術領域：
本發明涉及摩擦壓接部件、由該摩擦壓接部件構成的吊杆以及接 合方法。
背景技術：
近年來，作為管狀部件或棒狀部件的接合方法，通過摩擦壓接的 接合方法被廣泛採用。該摩擦壓接是在一邊使要接合的部件彼此的接 合端面相互旋轉一邊對接並使接合界面摩擦發熱之後，在停止相對旋 轉之前或者相對旋轉的停止之後施加鐓鍛壓力，並通過接合面使部件 彼此之間接合。
但是，在上拉杆、下拉杆、扭杆、轉矩杆等、構成車輛的懸架的 吊杆中，使用鋼鐵材料，但從車輛的輕量化的觀點來看，近年來，也
多使用鋁合金材料。例如，在日本特開平11-156562號公報中，公開了 通過在由鋁合金制的管狀部件構成的杆部件的兩端摩擦壓接鋁合金制 的末端部件而形成的吊杆。
一般地，在由管狀部件構成的杆部件上摩擦壓接作為實心件的末 端部件的情況下，以被摩擦壓接的部件彼此的熱容量、摩擦壓接時的 壓接條件在部件之間沒有較大不同的方式，在摩擦壓接之前使末端部 件的接合部與杆部件的接合部對應並形成中空狀。由此，能夠適當進 行杆部件和末端部件的摩擦壓接。
但是，在上述現有的杆部件和末端部件的摩擦壓接的接合中，如 圖6 (a)、 (b)所示，使實心狀的末端部件40的接合部41與管狀杆部 件50的接合部51對應，通過鑽孔加工穿設成中空狀，但此時，在底 部產生角部X、 Y，有可能在該角部X、 Y產生應力集中而使疲勞強度 降低相關。因此，強度設計困難。
此外，如果摩擦壓接時的熱影響部延伸至角部X、 Y，則強調設計 變得更困難。進而，在由摩擦壓接的接合中， 一般地，不得不考慮由末端部件 的截面變化所引起的應力變化，除了吊杆的設計變得繁瑣之外，由於 上述情況而使設計變得更加困難。
這種情況並不限於在杆部件上摩擦壓接末端部件的情況，在第一 部件上摩擦壓接第二部件的情況也同樣存在。

發明內容
從這種觀點來看，本發明的課題是提供一種設計容易的摩擦壓接 部件、由該摩擦壓接部件構成的吊杆和接合方法。
為了解決上述課題，本發明的摩擦壓接部件通過摩擦壓接至少第 一接合部形成圓筒狀的第一部件和具有適當形狀的第二部件而成，其 特徵在於上述第二部件的第二接合部作成與上述第一接合部對應的 有底圓筒狀，並且其圓筒內形成跨越筒狀內壁部和底部連續的曲面狀， 通過摩擦壓接使上述第一部件的上述第一接合部和上述第二部件的上 述第二接合部接合。
. 根據上述結構，由於第二部件的第二接合部作成與第一接合部對 應的有底圓筒狀，其圓筒內形成跨越筒狀內壁部和底部連續的曲面狀 且不形成拐角部，所以在穿設形成的底部附近不產生應力集中，摩擦 壓接部件的設計變得容易。此外，因為不產生由拐角部引起的應力集 中，所以能夠製造不會產生強度降低的疲勞強度也高的摩擦壓接部件。 此外，由於在穿設形成的底部附近不產生應力集中，所以不需要 用於與應力集中對應的增厚，能夠較薄地形成為了摩擦壓接而作成有 底圓筒狀的第二接合部的壁厚，由此，也能夠較薄地形成作成圓筒狀 的第一接合部的壁厚。即，能夠較薄地形成第一接合部和第二接合部 雙方的壁厚。因此，能夠得到既維持接合強度又有助於輕量化的摩擦 壓接部件。
此外，上述底部在包括軸線的截面形成曲面，例如優選即使在底 部中心也形成沒有角部的截面形狀，根據這樣的結構，在截面形狀變 化的部位不會產生應力集中，摩擦壓接部件的設計變得更容易。
進而，優選作成有底圓筒狀的上述第二部件的上述第二接合部的 圓筒部形成具備能夠包括摩擦壓接時的熱影響部的長度。根據上述結構，在接合界面周邊不可避免地產生根據壓接時的摩
擦熱具有與第二部件不同的強度 材質的熱影響部(HAZ部二Heat Affected Zone),但由於第二接合部形成具備可包括該熱影響部的長度， 所以壓接時的熱影響部僅存在於截面形狀沒有變化的圓筒部，不波及 截面形狀變化的底部側、從圓筒部跨越在該圓筒部連續形成的例如中 空狀的連接部側的部分。因此，不需要考慮底部側由於熱影響而引起 的強度變化，摩擦壓接部件的設計變得容易。
此外，優選上述第二部件的上述第二接合部作成與上述第一部件 的上述第一接合部的內徑和外徑同徑。
根據上述結構，由於第二部件的第二接合部和第一部件的第一接 合部為相同的截面，所以設計變得容易。此外，由於以相同截面進行 接合，所以在摩擦壓接時第二接合部和第一接合部在大致相同的狀況 下被摩擦加熱，並且在大致相同的狀況下傳遞熱量，相互的壓接平衡 變得良好，接合強度提高。此外，也能夠得到易於進行摩擦壓接時的 壓接控制等優點。進而，也能夠容易地控制飛邊形狀。
此外，本發明的吊杆，其由上述摩擦壓接部件構成，其特徵在於 包括切割鋁合金制擠壓型材而形成的、作為上述第一部件的杆部件和 作為上述第二部件的末端部件，在上述末端部件形成有底圓筒狀的上 述第二接合部。
根據上述結構，由於作為第一部件的杆部件和作為第二部件的末 端部件是通過切割鋁合金擠壓型材而形成的，所以吊杆的生產性提高。 此外，活用強度高、輕量且難以腐蝕的鋁合金的特性，能夠實現車輛 的輕量化。
此外，在末端部件形成有底圓筒狀的第二接合部，通過摩擦壓接 能夠容易地接合形狀互不相同的杆部件和末端部件，吊杆的製造變得 簡單。 -
進而，末端部件具有中空部，通過擠壓型材而形成，該中空部大 致形成與可安裝橡膠襯套的中空部相同的形狀，形成有上述第二接合 部的部位是通過切割鋁合金擠壓型材而形成的，上述第二接合部是通 過對該切割的鋁合金擠壓型材的上述部位進行切削等的加工而形成的 結構即可。根據這樣構成，能夠通過切割鋁合金擠壓型材簡單地形成為了安 裝橡膠襯套而具有尺寸精度的中空部，生產性提高。此外，由於對鋁 合金擠壓型材的規定部位進行加工而形成第二接合部，所以例如通過 切削加工等能夠簡單地形成該圓筒狀部和底部。此外，也能夠得到第 二接合部的形成自由度高這樣的優點。
此外，本發明的接合方法，其是在至少第一接合部形成圓筒狀的 第一部件上摩擦壓接具有適當形狀的第二部件的接合方法，其特徵在 於將上述第二部件的第二接合部作成與上述第一接合部對應的有底 圓筒狀，並且將其圓筒內形成跨越筒狀內壁部和底部連續的曲面狀的 工序；和使上述第一部件的上述第一接合部和上述第二部件的上述第 二接合部接觸，使這些接合部彼此一邊相互旋轉一邊對接，使其摩擦 壓接接合的工序。
根據這種接合方法，由於第二部件的第二接合部作成與第一接合 部對應的有底圓筒狀，其圓筒內形成跨越筒狀內壁部和底部連續的曲 面狀且不形成拐角部，所以在摩擦壓接時，在穿設形成的底部附近不. 產生應力集中，摩擦壓接部件的設計變得容易。此外，因為不產生由 拐角部引起的應力集中，所以不會產生強度降低且疲勞強度也高、耐 久力也提高。由此，能夠製造可長期使用的摩擦壓接部件和吊杆。
此外，因為不產生由拐角部引起的應力集中，所以在穿設形成的 底部附近不產生應力集中，能夠較薄地形成為了摩擦壓接而作成有底 圓筒狀的第二接合部的壁厚。由此，也能夠較薄地形成作成圓筒狀的 第一接合部的壁厚。即，能夠較薄地形成第一接合部和第二接合部雙 方的壁厚。因此，能夠得到既維持接合強度又有助於輕量化的摩擦壓 接部件和吊杆。
此外，在上述第二接合部的上述底部，其軸方向的截面形狀形成 沒有拐角部的截面形狀的接合方法中，在截面形狀變化的部位不產生 應力集中，能夠得到設計容易的摩擦壓接部件和吊杆。
進而，在作成有底圓筒狀的上述第二部件的上述第二接合部的圓 筒部形成具備能夠包括摩擦壓接時的熱影響部的長度的接合方法中， 由壓接時的摩擦熱而產生的熱影響部僅存在於截面形狀沒有變化的圓 筒部，不波及截面形狀變化的部位(截面變化部)。因此，不需要考慮底部側由於熱影響而引起的強度變化，能夠得到設計容易的摩擦壓接 部件和吊杆。
根據本發明涉及的摩擦壓接部件，其設計變得容易。此外，根據 本發明涉及的吊杆，其設計變得容易。進而，根據本發明涉及的接合 方法，能夠得到設計容易的摩擦壓接部件和吊杆。


圖1 (a)是表示由摩擦壓接部件構成的吊杆的截面圖，(b)是表 示摩擦壓接前的杆部件和末端部件的截面圖。
圖2 (a) (c)是表示末端部件的成形順序的說明圖。
圖3 (a)是表示摩擦壓接的壓接部的周邊的放大截面圖，(b)是 表示切除由該摩擦壓接而產生的飛邊的狀態的放大截面圖。
圖4是用於說明摩擦壓接方法的時間圖表。
圖5是表示由其它的摩擦壓接部件構成的吊杆的截面圖，(b)同 樣是表示摩擦壓接前的杆部件和末端部件的截面圖。
圖6.是表示現有的吊杆的圖，(a)是表示摩擦壓接前的杆部件和 末端部件的截面圖，(b)是表示摩擦壓接後的杆部件和末端部件的截 面圖。
符號說明
1吊杆(摩擦壓接部件)
10桿部件(第一部件)
IOA、 10B端部(第一接合部)
10a、 21a 端面
20末端部件(第二部件)
21接合部(第二接合部)
21A圓筒部
21B底部
22連接部
22A 中空部
H熱影響部
J接合界面
具體實施例方式
參照附圖對用於實施本發明的最佳方式進行詳細說明。另外，在 以下的實施方式中，例舉了摩擦壓接部件是作為懸掛部件的一種的吊 杆的情況，但沒有限定本發明涉及的摩擦壓接部件的用途的意思。
如圖1 (a)所示，由本發明涉及的摩擦壓接部件構成的吊杆1， 在作為第一部件的杆部件10的兩端部IOA、 10B通過摩擦壓接分別接 合作為第二部件的末端部件20、 20。在杆部件10和末端部件20、 20 的各接合面J的周圍形成有熱影響部H (圖中斜線所示的部分)。
如圖1 (b)所示，杆部件IO通過對呈圓管狀的鋁合金制的擠壓型 材進行切割而成，其整體形成為等截面。即，摩擦壓接前的杆部件io， 在擠壓方向(長度方向)內徑和外徑分別為相同的大小，呈沒有截面 變化的圓筒狀。另外，杆部件10不需要將全體形成為等截面，至少在 與末端部件20、 20之間進行摩擦壓接的兩端部10A、 IOB為等截面即 可。因此，兩端部IOA、 10B相當於本發明第一方面中的"第一接合 部"。另外，"切割鋁合金制擠壓型材"是指"切斷鋁合金制擠壓型材" 的意思，使用鋸、銑刀等進行切斷(以下相同)。.
如圖l (a)所示，摩擦壓接後的杆部件10的兩端部10A、 IOB， 在接合界面J及其附近與摩擦壓接前的壁厚t (參照圖(b))相比變得 較厚。
末端部件20、 20是分別切割鋁合金制的擠壓型材而形成的部件， 其具備接合部21、 21，和與這些接合部21、 21連接形成的連接部22、 22。另外，由於兩個末端部件20、 20的主要結構相同，所以在以下的 說明中，對一個末端部件20進行說明。因此，接合部21相當於本發 明第一方面中的"第二接合部"。
末端部件20的接合部21具備呈有底圓筒狀，截面沒有變化， 以等截面形成的圓筒部21A;和與該圓筒部21A連接的底部21B。
在本實施方式中，圓筒部21A形成為與杆部件10的端部10A相 同的截面形狀。即，末端部件20的圓筒部21A的內徑和外徑與杆部件 10的端部10A的內徑和外徑相同。
此外，圓筒部21A形成為具備包括摩擦壓接時的接合部21側的熱 影響部H的長度(即圓筒部21A形成得比熱影響部H長)，如後所述那樣，在摩擦壓接時，熱影響部H沒有從圓筒部21A波及到有截面變
化的底部21B側。g卩，在摩擦壓接時，僅在圓筒部21A產生熱影響部 H，由此，沒有必要在底部21B側的截面變化的部位進行考慮了摩擦 壓接時的熱影響的設計。另外，也可以將底部21B設計成具有從接合 部21側到達連接部22的內側的深度。
另外，在將杆部件10設為全體不是等截面結構的情況下，也必須 在杆部件10的兩端部IOA、 10B形成包括熱影響部H的長度的等截面 部分。
接合部21的圓筒內形成為跨越筒狀內壁部21C和底部21B而連續 的曲面狀，底部21B形成為在包括接合部21的軸線的截面上沒有角部 的曲面。在本實施方式中，將底部21B的形狀設為截面半圓形狀。另 外，底部21B並不限定於全體形成為沒有角部的曲面狀，也可以形成 為具備拐角部(在底部和筒狀內壁部21C處形成的拐角部分)。在這種 情況下，可以將易於產生應力集中的拐角部至少形成為曲面狀，也可 以將其它的底面等形成為平坦面。
如圖l (b)所示，末端部件20的連接部22具備中空部22A。中 空部22A，形成為可以通過軸環(collar)安裝未圖示的橡膠襯套等的 大小。另外，也可以在末端部件20上形成未圖示的減輕重量孔等。
如圖2 (a)所示，這樣的末端部件20，通過將在擠壓方向較長地 形成的鋁合金制的擠壓型材K切割成規定尺寸並對其進行加工而形 成。
切割狀態的末端部件20，由於接合部21為稜柱狀，所以對此實施 切削加工，如圖2 (b)所示，使接合部21形成圓柱狀。
然後，如圖2 (c)所示，對接合部21實施衝孔加工，將接合部 21形成有底圓筒狀，並且將圓筒內部的拐角部加工成曲面狀並將底部 21B形成截面半圓形狀。由此，能夠得到具有等截面的圓筒部21A， 並且圓筒內形成跨越筒狀內壁部21C和底部21B而連續的曲面狀的有 底圓筒狀的接合部21。另外，圓筒部21並不限於通過上述切削加工而 形成，也可以通過鍛造、後方擠壓而形成。此外，也可以通過鍛造、 鑄造形成包括圓筒部21A的末端部件20的整體。進而，也可以在通過 鍛造、鑄造形成連接部22之後，通過上述切削加工、鍛造和後方擠壓等形成圓筒部21。
另外，鋁合金的種類並沒有特別的限定，在將摩擦壓接部件1作
為懸掛部件使用的情況下，優選實施了 T6處理的Al-Mg-Si類合金(是 JIS規格的6000類鋁合金，在進行固溶處理後進行淬火處理，之後進 行人工時效處理的鋁合金)。特別是，如果是實施了 T6處理的Al-Mg-Si 類合金(JIS規格的鋁合金6061-T6)，由於強度高(0.2%耐力為245MPa 以上)、耐久性(應力腐蝕破壞性或耐候性等)也高，所以更加優選。
接著，參照圖1、圖3、圖4對摩擦壓接杆部件10和末端部件20 的方法(即，由摩擦壓接部件構成的吊杆的製造方法)進行詳細說明。
在本實施方式涉及的摩擦壓接方法中，包括準備過程、摩擦過程 和鐓鍛過程。
在準備過程中，通過圖中未示的摩擦壓接裝置的夾子保持杆部件 10，並且通過卡盤將末端部件20保持在圖中未示的摩擦壓接裝置的主 軸上，使得其接合部21的中心軸線與杆部件10的端部10A的中心軸 線同軸。
在摩擦過程中.， 一邊使杆部件10和末端部件20相對旋轉， 一邊 使末端部件20朝向杆部件10移動，使杆部件10的端部10A的端面 10a (參照圖1 (b))和末端部件20的圓筒部21A的端面21a (參照圖 1 (b))對接，如圖4所示，向該對接面(即杆部件10的的端面10a 和末端部件20的端面21a)施加摩擦壓力P,。如果像這樣一邊使杆部 件10和末端部件20相對旋轉一邊向該對接面施加摩擦壓力Pp則由 於摩擦熱在對接面周圍形成比母材軟的軟化部。而且，如果該軟化部 的流動性增高，則軟化部被向端部IOA和圓筒部21A的內外擠壓而成 為飛邊，結果，接合界面J附近的壁厚t'增加(參照圖3 (a))。此時， 在摩擦壓接前的杆部件10的端面10a和末端部件20的端面21a上存 在的氧化薄膜和附著物等隨飛邊一起被排出。
如圖4所示，從杆部件10和末端部件20對接的時刻(時刻To) 起，到相對位移量(主軸的前進量)達到摩擦變形量x的時刻T\為止， 相對轉數(主軸的轉數)保持為一定，至少在使杆部件10和末端部件 20對接並保持相對轉數N的期間，保持一定。另外，在本實施方式中， 在開始停止相對旋轉之後(即達到摩擦變形量x之後)到時刻T2為止向對接面施加摩擦壓力Pt。
主軸的轉數(杆部件10和末端部件20的相對轉數)越小，並且 摩擦壓力P,越小(即摩擦過程中的變形量生成速度小)，對接面的溫度 上升至摩擦壓接所需要的溫度的時間越長，但如果花費時間使對接面 升溫，則由於摩擦熱從對接面擴散到各母材側，所以不僅在摩擦壓接 中利用的摩擦熱的比例降低，而且熱影響部H的範圍增大。從這樣的
觀點來看，優選將主軸的轉數設定在每分鐘1000轉以上，並且將摩擦 壓力Pi設定在15MPa以上。此外，當摩擦壓力Pt超過40MPa，存在 通過旋轉力扭切端部10A和圓筒部21A等的可能性，所以優選設定在 40MPa以下。例如，如果將杆部件10的端部10A和末端部件20的圓 筒部21A的壁厚設定在2 5mm的範圍內，將主軸的轉數設定在1800 轉/分左右，將摩擦壓力Pi設定在30MPa，則升溫後的對接面的溫度分 布穩定，並且熱影響部H的範圍較小。
在此，熱影響部H是由於摩擦熱的熱滯而使強度 材質改變為與 母材的強度*材質不同的部位，'在例如是JIS規格的6000類鋁合金 (Al-Mg-Si類合金)的摩擦壓接的情況下，相當於升溫到大約30(TC 以上的部位。
在本實施方式中，如上所述，末端部件20的熱影響部H僅在作成 等截面的圓筒部21A形成，不波及截面變化的底部21B乃至連接部22 側。
另外，在杆部件10和末端部件20、 20由熱處理型合金(JIS規格 的2000類鋁合金(Al-Cu-Mg類合金)、JIS規格的6000類鋁合金 (Al-Mg-Si類合金)、JIS規格的7000類鋁合金(Al-Zn-Mg類合金) 構成的情況下，熱影響部H的強度比母材小，在由非熱處理型合金(JIS 規格的1000類鋁合金(純鋁類)、JIS規格的3000類鋁合金(Al-Mn 類合金)、JIS規格的5000類鋁合金(Al-Mg類合金)構成的情況下， 熱影響部H的強度比母材大。
摩擦變形的速度由相對轉數N和摩擦壓力P！決定。如果將相對轉 數N設定為每分鐘1000轉以上，將摩擦壓力P,設定為15 40MPa， 則摩擦變形的速度為2.5 8.0mm/秒。
優選摩擦變形量x為端部IOA、圓筒部21A的壁厚t以上。在摩擦變形量x不到t的情況下，在端部IOA、圓筒部21A的端面10a、 21a (參照圖1 (b))上存在的氧化薄膜和附著物等可能會在未被完全排出 的狀態下就結束壓接。如果在接合截面J上殘存氧化薄膜，則有抗拉 強度不足的可能性。此外，如果摩擦變形量x超過2t，則由於摩擦所 引起的發熱多，向杆部件10和末端部件20的熱量輸入變得過剩，所 以存在由於材質的軟化而發生必要以上的飛邊，或熱影響部H廣泛擴 大的可能性。
另外，如上所述，在將杆部件10的端部10A和末端部件20的圓 筒部21A的壁厚t設在2 5mm的範圍的情況下，將摩擦變形量x設 定為1.5t左右即可。另外，摩擦變形量是一處的摩擦接合部中的杆部 件10和末端部件20的移動距離。
鐓鍛過程是施加鐓鍛壓力P2的過程。在本實施方式中，從開始停 止相對旋轉的時刻Ti (即達到摩擦變形量x的時刻)之後且相對轉數 N變為零之前的時刻T3之前的時刻T2開始使對接面的壓力向鐓鍛壓力 P2增加。如果壓力達到鐓鍛壓力P2，則將其保持規定時間，對端部IOA、 圓筒部21A進行壓接。
另外，由於鋁合金等的導熱係數高的材料，與鐵類材料相比部件 的溫度易於降低，所以當從開始停止相對旋轉的時刻T,至到達鐓鍛壓 力P2的時間(即H)較長時，存在由於伴隨著急劇的溫度降低的收 縮而在接合部產生間隙，使空氣進入該間隙形成氧化薄膜的可能性。 從這樣的觀點來看，優選從開始停止杆部件10和末端部件20的相對 旋轉的時刻(時刻T。起在0.5秒以內，施加預先規定的鐓鍛壓力P2。
如果施加鐓鍛壓力P2，繼續摩擦過程，在摩擦過程中形成的軟化 部被向端部10A、圓筒部21A的內外擠壓，結果，形成沒有氧化薄膜 等的接合界面J。通過像這樣將軟化部向端部IOA、圓筒部21A的內外 擠壓，接合界面J附近的壁厚t'形成比摩擦壓接前的壁厚t厚。
然而，雖然鐓鍛壓力P2比摩擦壓力P,大即可，但如果未滿50MPa， 則存在發生伴隨著溫度降低的熱收縮而在部件界面產生間隙，空氣進 入其中形成氧化薄膜的可能性，所以優選設為50MPa以上。此外，如 果鐓鍛壓力P2大於200MPa，則不僅需要大型的摩擦壓接裝置，而且 存在發生母材的壓曲或變形的可能性，因此優選設為200MPa以下。另外，如上所述，在將杆部件10的端部10A和末端部件20的圓筒部 21A的壁厚t設在2 5mm的範圍的情況下，如果將鐓鍛壓力P2設定 為110MPa左右，則氧化薄膜等被可靠地排出，所以能夠形成抗拉強度 高的接合部。
另外，如圖3 (b)所示，也可以在結束鐓鍛過程之後，根據需要， 切除形成於壓接部的外周側的飛邊，光滑地形成壓接部。
在通過這樣的摩擦壓接方法而得到的吊杆1中，末端部件20的接 合部21作成與杆部件10的端部10A對應的有底圓筒狀，其底部21B 形成沒有角部的曲面狀，所以相對於該部分(截面形狀變化的部位) 在摩擦壓接後的使用時不會產生應力集中。由此，不需要進行考慮了 該部分的應力集中的吊杆1的設計，設計變得容易。此外，由於像這 樣不產生應力集中，所以不會發生強度降低，疲勞強度也增高，耐久 力也提高。由此，能夠製造可長期使用的吊杆l。
此外，—由於在穿設形成的底部21B附近不產生應力集中，所以不 需要用於對應應力集中的加厚，能夠減薄為了摩擦壓接而形成於末端 部件20的接合部21的圓筒.部21A的壁厚t，因此也能夠較薄地形成杆 部件10的端部10A的壁厚t。 §卩，能夠較薄地形成接合部21和端部 10A雙方的壁厚t。因此，能夠得到既維持接合強度又有助於輕量化的 吊杆l。
進而，由於接合部21的圓筒部21A形成具備可包括摩擦壓接時的 熱影響部H的長度，所以摩擦壓接時的熱影響部H僅存在於作成等截 面的圓筒部21A，不波及截面形狀變化的底部21B偵U。因此，在底部 21B側不需要考慮熱影響所引起的強度變化，吊杆1的設計變得容易。
此外，由於杆部件10的端部IOA和末端部件20的圓筒部21A是 相同的截面，所以設計變得容易。此外，由於以相同的截面進行接合， 所以在摩擦壓接時端部IOA的端面10a和圓筒部21A的端面21a在大 致相同的狀況下被摩擦加熱，並且在大致相同的狀況下熱量傳遞到母 材側，相互的壓接平衡變得良好，接合強度提高。此外，也能夠得到 易於進行摩擦壓接時的壓接控制等優點。進而，也能夠容易地控制飛 邊形狀。
此外，由於杆部件10和末端部件20是通過切割鋁合金制擠壓型材而形成的，所以吊杆1的生產性提高。此外，活用強度高、輕量且 難以腐蝕的鋁合金的特性，能夠實現應用它的車輛的輕量化。
進而，由於末端部件20的中空部22A能夠通過切割鋁合金制擠壓 型材K而簡單地形成，所以生產性提高。此外，在切割末端部件20後， 通過實施加工能夠簡單地形成接合部21的圓筒部21A和底部21B，也 能夠得到接合部21的形成的自由度高這樣的優點。
另外，杆部件10和末端部件20、 20不必是擠壓型材，即使是鑄 造品(包括壓鑄件)也沒有關係。順便提一下，在使用由鑄造品構成 的部件10和末端部件20構成懸掛部件的情況下，優選使用AC4C類 合金或ADC3類合金。
以上，對本發明涉及的實施方式進行了說明，但也可以對它們進 一步進行各種變更而加以使用。
例如，如圖5所示，也可以將末端部件20的接合部21的底部21B 形成半橢圓形狀。通過作成具有這樣的底部21B的接合部21，與將底 部21B形成半圓形的情況相比，能夠更平緩地形成相當於拐角部地部 分的曲面，能夠進一步防止該部分的應力集中，能夠得到強度進一步 提高的吊環l。
權利要求
1. 一種摩擦壓接部件，其通過摩擦壓接至少第一接合部形成為圓筒狀的第一部件和具有適當形狀的第二部件而成，其特徵在於所述第二部件的第二接合部形成有與所述第一接合部對應的有底圓筒狀，並且其圓筒內形成為跨越筒狀內壁部和底部的連續的曲面狀，通過摩擦壓接接合所述第一部件的所述第一接合部和所述第二部件的所述第二接合部。
2. 如權利要求1所述的摩擦壓接部件，其特徵在於所述底部，在包含軸線的截面處形成為曲面。
3. 如權利要求1所述的摩擦壓接部件，其特徵在於形成有有底圓筒狀的所述第二部件的所述第二接合部的圓筒部形成具有能夠包括摩擦壓接時的熱影響部的長度。
4. 如權利要求1所述的摩擦壓接部件，其特徵在於所述第二部件的所述第二接合部形成有與所述第一部件的所述第一接合部相同的內徑和外徑。
5. —種吊杆，其由權利要求l所述的摩擦壓接部件構成，其特徵在於包括切割鋁合金制擠壓型材而形成的、作為所述第一部件的杆部件和作為所述第二部件的末端部件，在所述末端部件上形成有底圓筒狀的所述第二接合部。
6. 如權利要求5所述的吊杆，其特徵在於所述末端部件由具有中空部的鋁合金擠壓型材形成，所述中空部和所述第二接合部形成的部位通過切割該擠壓型材而形成，所述第二接合部通過加工該切割的鋁合金制擠壓型材的所述部位而形成，在所述中空部安裝有橡膠襯套。
7. —種接合方法，其是在至少第一接合部形成為圓筒狀的第一部件上摩擦壓接具有適當形狀的第二部件的接合方法，其特徵在於包括使所述第二部件的第二接合部形成為與所述第一接合部對應的有底圓筒狀，並且使其圓筒內形成為跨越筒狀內壁部和底部的連續的曲面狀的工序；和使所述第一部件的所述第一接合部和所述第二部件的所述第二接合部抵接，使其接合部之間一邊相互旋轉一邊對接，進行摩擦壓接接合的工序。
8. 如權利要求7所述的接合方法，其特徵在於所述第二接合部的所述底部在包含軸線的截面處形成為曲面。
9. 如權利要求7所述的接合方法，其特徵在於形成有有底圓筒狀的所述第二部件的所述第二接合部的圓筒部形成具有能夠包括摩擦壓接時的熱影響部的長度。
全文摘要
本發明提供涉及容易的摩擦壓接部件、由該摩擦壓接部件構成的吊杆和接合方法。其是通過摩擦壓接至少第一接合部形成為圓筒狀的第一部件(10)和具有適當形狀的第二部件(20)而成的。第二部件(20)的第二接合部(21)作成與第一接合部(10A)對應的有底圓筒狀，並且其圓筒內形成跨越筒狀內壁部(21C)和底部(21B)連續的曲面狀，通過摩擦壓接使第一部件(10)的第一接合部(10A)和第二部件(20)的第二接合部(21)接合。
文檔編號B23K20/12GK101484266SQ200680055360
公開日2009年7月15日 申請日期2006年7月19日 優先權日2006年7月19日
發明者中倉和宏, 望月浩行, 水口興, 角慎一郎 申請人:日本輕金屬株式會社;日輕金Act株式會社