特許 6188101 異種金属嵌合継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6188101

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】異種金属嵌合継手

(51)【国際特許分類】

   F16B 11/00 20060101AFI20170821BHJP

   F16B 4/00 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   F16B11/00 D

   F16B4/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-177199(P2016-177199)

(22)【出願日】2016年9月12日

【審査請求日】2016年9月16日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】511216536

【氏名又は名称】株式会社沖新船舶工業

(73)【特許権者】

【識別番号】516108627

【氏名又は名称】株式会社丸久

(74)【代理人】

【識別番号】100116296

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幹生

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 勝秀

(72)【発明者】

【氏名】小南 善治

【審査官】 村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−２４０５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１７１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０７−５０６７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５８−０２８９０４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開２０１５−１７６８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０８４１３６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ １１／００

Ｆ１６Ｂ ５／００−５／１２

Ｆ１６Ｂ ４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手であって、前記型材は、本体部と、本体部から嵌合材側に突出する突出部とからなり、前記突出部は、本体部寄りの小径部と、先端側の大径部とからなり、前記大径部は、長手方向に対して垂直な断面形状が四角形状であり、前記大径部と前記嵌合材との接触面は平面状であって、前記嵌合材は、対称な形状を有する２つのブロックが対向するように配置されて、前記突出部を外側から包み込むように型材に嵌合されていることを特徴とする異種金属嵌合継手。

【請求項2】

アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手であって、前記型材は、本体部と、本体部から嵌合材側に突出する突出部とからなり、前記突出部は、本体部寄りの小径部と、先端側の大径部とからなり、前記大径部は、長手方向に対して垂直な断面形状が円形の一部をなす形状であり、前記大径部と前記嵌合材との接触面は曲面状であって、前記嵌合材は、対称な形状を有する２つのブロックが対向するように配置されて、前記突出部を外側から包み込むように型材に嵌合されていることを特徴とする異種金属嵌合継手。

【請求項3】

前記本体部は、前記小径部との境界部に凹部を有し、前記嵌合材は、この凹部に嵌合される凸部を有していることを特徴とする請求項１または２記載の異種金属嵌合継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手に関する。

【背景技術】

【0002】

船舶の製造において、軽量化を目的として、上部構造をアルミニウムで構成することがよく行われている。しかし、強度が必要な部分には、強度確保を目的として鉄を用いる必要があり、このような場合に、軽量化と強度確保の両立の観点から、アルミニウムと鉄というように、異種金属を接合する必要性が生じる。異種金属を接合する手法として、アルミニウムと鉄とをボルトやリベットにより固定するボルト・リベット留め工法や、爆発によって発生する高いエネルギーを利用した爆発圧着工法が知られている。

【0003】

しかし、ボルト・リベット留め工法では、固定の手段がボルトやリベットによるものであるため、固定に緩みが生じることがあり、このような緩みが生じると、固定が不安定となる。特に、船舶の場合には、波や風による大きな振動を長期間受けるため、この振動による固定の緩みが生じやすい。

【0004】

一方、爆発圧着工法では、接合強度は高いレベルで確保できるものの、火薬が必要であり、装置が大掛かりとなることによって、コスト高となり、生産量が限定されるのが実情である。
嵌合継手に関する技術の一例が、特許文献１に記載されている。

【0005】

【特許文献1】特開２００６−１６１２８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したような、異種金属の接合にあたっては、接合の強度が強く、長年の使用に亘って接合強度が低下しないとともに、大掛かりな装置を用いずに、簡便な方法で接合できることが望まれている。

【0007】

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、異種金属を接合するにあたって、接合の強度が強く、長期間使用しても接合強度が低下せず、部品点数を少なくでき、大掛かりな装置を用いずに、簡便な方法で接合して、コスト低減が可能な異種金属嵌合継手を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以上の課題を解決するために、本発明の異種金属嵌合継手は、アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手であって、前記型材は、本体部と、本体部から嵌合材側に突出する突出部とからなり、前記突出部は、本体部寄りの小径部と、先端側の大径部とからなり、前記大径部は、長手方向に対して垂直な断面形状が四角形状であり、前記大径部と前記嵌合材との接触面は平面状であって、前記嵌合材は、前記突出部を外側から包み込むように嵌合されていることを特徴とする。

【0009】

異種金属の嵌合によって一体物として継手が形成されているため、ボルト・リベット留め工法のように、異種金属を接合して固定するための部品が不要であり、固定の緩みも生じないため、長期間に亘って強固な接合強度が維持される。また、異種金属嵌合継手を製造するための装置が大掛かりとなることもない。

【0010】

嵌合材をステンレス製とすることにより、強度を確保しつつ、錆の発生を抑制できる。ステンレス以外の鋼によって嵌合材を用いると、錆の発生によって嵌合材が膨らみ、嵌合の強度が低下する恐れがあるが、嵌合材をステンレス製とすることにより、このような原因による強度低下を防止できる。

【0011】

アルミニウム製の型材は、本体部と、本体部から嵌合材側に突出する突出部とからなり、突出部は、本体部寄りの小径部と、先端側の大径部とからなり、大径部は、長手方向に対して垂直な断面形状が四角形状であって、前記嵌合材は、前記突出部を外側から包み込むように嵌合されている構造となっていることにより、型材を嵌合材が囲む接触面積を大きくすることができ、嵌合の強度を高めることができる。

【0012】

また、本発明の異種金属嵌合継手は、アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手であって、前記型材は、本体部と、本体部から嵌合材側に突出する突出部とからなり、前記突出部は、本体部寄りの小径部と、先端側の大径部とからなり、前記大径部は、長手方向に対して垂直な断面形状が円形の一部をなす形状であり、前記大径部と前記嵌合材との接触面は曲面状であって、前記嵌合材は、前記突出部を外側から包み込むように嵌合されていることを特徴とする。

【0013】

異種金属の嵌合によって一体物として継手が形成されているため、ボルト・リベット留め工法のように、異種金属を接合して固定するための部品が不要であり、固定の緩みも生じないため、長期間に亘って強固な接合強度が維持される。また、異種金属嵌合継手を製造するための装置が大掛かりとなることもない。

【0014】

嵌合材をステンレス製とすることにより、強度を確保しつつ、錆の発生を抑制できる。ステンレス以外の鋼によって嵌合材を用いると、錆の発生によって嵌合材が膨らみ、嵌合の強度が低下する恐れがあるが、嵌合材をステンレス製とすることにより、このような原因による強度低下を防止できる。

【0015】

アルミニウム製の型材は、本体部と、本体部から嵌合材側に突出する突出部とからなり、突出部は、本体部寄りの小径部と、先端側の大径部とからなり、大径部は、長手方向に対して垂直な断面形状が円形の一部をなす形状であり、大径部と前記嵌合材との接触面は曲面状であって、前記嵌合材は、前記突出部を外側から包み込むように嵌合されている構造となっていることにより、型材を嵌合材が囲む接触面積を大きくすることができ、嵌合の強度を高めることができるとともに、引き抜き応力がかかった場合に、応力を均等に分散させることができる。

【0016】

本発明の異種金属嵌合継手においては、前記本体部は、前記小径部との境界部に凹部を有し、前記嵌合材は、この凹部に嵌合される凸部を有している構造とすることができる。

【0017】

型材の凹部に対して嵌合材の凸部が食い込む構造となるため、嵌合による接合強度を高めることができる。

【0018】

また、本発明の異種金属嵌合継手は、アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手であって、前記型材は、長手方向に対して垂直な断面形状がＴ字状の空隙を有し、前記嵌合材は、この空隙に嵌合されるＴ字状の断面形状を有していることを特徴とする。

【0019】

異種金属の嵌合によって一体物として継手が形成されているため、ボルト・リベット留め工法のように、異種金属を接合して固定するための部品が不要であり、固定の緩みも生じないため、長期間に亘って強固な接合強度が維持される。また、異種金属嵌合継手を製造するための装置が大掛かりとなることもない。

【0020】

嵌合材をステンレス製とすることにより、強度を確保しつつ、錆の発生を抑制できる。ステンレス以外の鋼によって嵌合材を用いると、錆の発生によって嵌合材が膨らみ、嵌合の強度が低下する恐れがあるが、嵌合材をステンレス製とすることにより、このような原因による強度低下を防止できる。

【0021】

型材のＴ字状の空隙に対して、Ｔ字状の断面形状を有する嵌合材が食い込む構造となるため、嵌合による接合強度を高めることができる。

【0022】

また、本発明の異種金属嵌合継手は、アルミニウムによって形成された型材と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材とからなる異種金属嵌合継手であって、前記嵌合材は、長手方向に対して垂直な断面の形状が半円形状であり、前記型材は、前記嵌合材が接触する平面部と、この平面部の両端に設けられて前記嵌合材の外周曲面の一部と接触する突起とを備えていることを特徴とする。

【0023】

この異種金属嵌合継手は、船体がアルミニウムで形成された漁船等において、網を引くときの角あてとして使用されるものであり、網が接触する部位の強度確保と、網の引きやすさを考慮して、嵌合材をステンレスで形成し、その断面形状を半円形状としている。

【0024】

異種金属の嵌合によって一体物として継手が形成されているため、ボルト・リベット留め工法のように、異種金属を接合して固定するための部品が不要であり、固定の緩みも生じないため、長期間に亘って強固な接合強度が維持される。また、異種金属嵌合継手を製造するための装置が大掛かりとなることもない。

【0025】

嵌合材をステンレス製とすることにより、強度を確保しつつ、錆の発生を抑制できる。ステンレス以外の鋼によって嵌合材を用いると、錆の発生によって嵌合材が膨らみ、嵌合の強度が低下する恐れがあるが、嵌合材をステンレス製とすることにより、このような原因による強度低下を防止できる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によると、異種金属を接合するにあたって、接合の強度が強く、長期間使用しても接合強度が低下せず、部品点数を少なくでき、大掛かりな装置を用いずに、簡便な方法で接合して、コスト低減が可能な異種金属嵌合継手を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の異種金属嵌合継手を形成する型材と嵌合材の、長手方向に対して垂直な方向の分解断面図である。

【図2】本発明の異種金属嵌合継手の長手方向に対して垂直な方向の断面図である。

【図3】本発明の異種金属嵌合継手を製造するために使用される型材と嵌合材とを示す図である。

【図4】型材に対して嵌合材を嵌合している状況を示す図である。

【図5】型材に対する嵌合材の嵌合が終了して、異種金属嵌合継手が完成した状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に、本発明の異種金属嵌合継手を、その実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の異種金属嵌合継手を形成する型材と嵌合材の、長手方向に対して垂直な方向の分解断面図であり、（ａ）はその第一実施形態、（ｂ）は第二実施形態、（ｃ）は第三実施形態、（ｄ）は第四実施形態を示す。また、図２は、本発明の異種金属嵌合継手の長手方向に対して垂直な方向の断面図であり、（ａ）はその第一実施形態、（ｂ）は第二実施形態、（ｃ）は第三実施形態、（ｄ）は第四実施形態を示す。

【0029】

本発明の第一実施形態では、図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、異種金属嵌合継手１は、アルミニウムによって形成された型材２と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材３とから構成されている。型材２は、本体部４と、本体部４から嵌合材３側に突出する突出部５とからなり、突出部５は、本体部４寄りの小径部６と、先端側の大径部７とからなっており、大径部７は小径部６よりも径が大きくなるように形成されている。突出部５は本体部４よりも小径であり、嵌合材３は突出部５を外側から包み込むように嵌合されている。大径部７は、長手方向に対して垂直な断面形状が四角形状であり、大径部７と嵌合材３との接触面は平面状である。ただし、断面四角形状の角部には曲面が形成されて、大径部７と嵌合材３とは、滑らかに接触するようになっている。嵌合材３は、対称な形状を有する２つのブロックが対向するように配置されて、型材２に嵌合されている。

【0030】

本体部４は、小径部６との境界部に凹部８を有しており、嵌合材３は、この凹部８に嵌合される凸部９を有している。型材２の本体部４と嵌合材３とは、その一部において溶接部１０により溶接されている。また、嵌合材３を構成する対称な形状を有する２つのブロックは、その一部において溶接部１０により溶接されている。溶接部１０は、水の浸入を防ぐためのシールドとして機能する。

【0031】

本発明の第二実施形態では、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、異種金属嵌合継手１は、アルミニウムによって形成された型材２と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材３とから構成されている。型材２は、本体部４と、本体部４から嵌合材３側に突出する突出部５とからなり、突出部５は、本体部４寄りの小径部６と、先端側の大径部７とからなっており、大径部７は小径部６よりも径が大きくなるように形成されている。突出部５は本体部４よりも小径であり、嵌合材３は突出部５を外側から包み込むように嵌合されている。大径部７は、長手方向に対して垂直な断面形状が円形の一部をなす形状であり、大径部７と嵌合材３との接触面は曲面状である。嵌合材３は、対称な形状を有する２つのブロックが対向するように配置されて、型材２に嵌合されている。

【0032】

本体部４は、小径部６との境界部に凹部８を有しており、嵌合材３は、この凹部８に嵌合される凸部９を有している。型材２の本体部４と嵌合材３とは、その一部において溶接部１０により溶接されている。また、嵌合材３を構成する対称な形状を有する２つのブロックは、その一部において溶接部１０により溶接されている。溶接部１０は、水の浸入を防ぐためのシールドとして機能する。

【0033】

本発明の第三実施形態では、図１（ｃ）、図２（ｃ）に示すように、異種金属嵌合継手１は、アルミニウムによって形成された型材２と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材３とから構成されている。型材２は、長手方向に対して垂直な断面形状がＴ字状の空隙１１を有しており、嵌合材３は、この空隙１１に嵌合されるＴ字状の断面形状を有している。嵌合材３は型材２によって外側から包み込まれるように嵌合される。型材２と嵌合材３とは、その一部において溶接部１０により溶接されている。溶接部１０は、水の浸入を防ぐためのシールドとして機能する。型材２の上面には、位置決め用の溝１６が形成されている。

【0034】

本発明の第四実施形態では、図１（ｄ）、図２（ｄ）に示すように、異種金属嵌合継手１は、アルミニウムによって形成された型材２と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材３とから構成されている。嵌合材３は、長手方向に対して垂直な断面の形状が半円形状であり、型材２は、嵌合材３が接触する平面部１２と、この平面部１２の両端に設けられた突起１３とを備えている。この構造により、嵌合材３の平坦面１４は、型材２の平面部１２に接触し、嵌合材３の外周曲面１５は、その一部が型材２の突起１３に接触する。型材２と嵌合材３とは、その一部において溶接部１０により溶接されている。溶接部１０は、水の浸入を防ぐためのシールドとして機能する。

【0035】

次に、図３から図５に基づいて、本発明の異種金属嵌合継手の製造方法を説明する。
図３は、異種金属嵌合継手を製造するために使用される型材と嵌合材とを示し、図４は、型材に対して嵌合材を嵌合している状況を示している。また、図５は、型材に対する嵌合材の嵌合が終了して、異種金属嵌合継手が完成した状態を示している。図３から図５において、（ａ）はその第一実施形態、（ｂ）は第三実施形態、（ｃ）は第四実施形態を示す。

【0036】

図３（ａ）から図５（ａ）に示す、第一実施形態に係る異種金属嵌合継手においては、嵌合材３は、対称な形状を有する２つのブロックが対向するように配置されて、型材２に嵌合される。このことは、第二実施形態に係る異種金属嵌合継手においても同様である。

【0037】

図３（ｂ）から図５（ｂ）に示す、第三実施形態に係る異種金属嵌合継手においては、型材２のＴ字状の空隙１１に対して、Ｔ字状の断面形状を有する嵌合材３が嵌合される。

【0038】

図３（ｃ）から図５（ｃ）に示す、第四実施形態に係る異種金属嵌合継手においては、嵌合材３の平坦面１４が、型材２の平面部１２に接触し、嵌合材３の外周曲面１５の一部が型材２の突起１３に接触して、嵌合材３が型材２に嵌合される。

【0039】

以上説明したいずれの実施形態においても、異種金属の嵌合によって一体物として継手が形成されているため、ボルト・リベット留め工法のように、異種金属を接合して固定するための部品が不要であり、固定の緩みも生じないため、長期間に亘って強固な接合強度が維持される。また、異種金属嵌合継手を製造するための装置が大掛かりとなることもない。そのため、軽量化と強度確保の両立が可能な継ぎ手として、利用範囲が広く、簡便に製造が可能な普及型として利用できる。

【0040】

また、嵌合材をステンレス製とすることにより、強度を確保しつつ、錆の発生を抑制できる。ステンレス以外の鋼によって嵌合材を用いると、錆の発生によって嵌合材が膨らみ、嵌合の強度が低下する恐れがあるが、嵌合材をステンレス製とすることにより、このような原因による強度低下を防止できる。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は、異種金属を接合するにあたって、接合の強度が強く、長期間使用しても接合強度が低下せず、部品点数を少なくでき、大掛かりな装置を用いずに、簡便な方法で接合して、コスト低減が可能な異種金属嵌合継手として、船舶艤装品のような造船分野の他、輸送機、水門、プラント等の各分野において広く利用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１ 異種金属嵌合継手
２ 型材
３ 嵌合材
４ 本体部
５ 突出部
６ 小径部
７ 大径部
８ 凹部
９ 凸部
１０ 溶接部
１１ 空隙
１２ 平面部
１３ 突起
１４ 平坦面
１５ 外周曲面
１６ 溝

【要約】

【課題】異種金属を接合するにあたって、接合の強度が強く、長期間使用しても接合強度が低下せず、部品点数を少なくでき、大掛かりな装置を用いずに、簡便な方法で接合して、コスト低減が可能な異種金属嵌合継手を提供する。
【解決手段】異種金属嵌合継手１は、アルミニウムによって形成された型材２と、この型材に対して嵌合されたステンレス製の嵌合材３とから構成されている。型材２は、本体部４と、本体部４から嵌合材３側に突出する突出部５とからなり、突出部５は、本体部寄りの小径部６と、先端側の大径部７とからなっており、大径部７は小径部６よりも径が大きくなるように形成されている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】