(57)【要約】【課題】  接合強度および密着性に優れた異種材料接合体および異種材料接合方法の提供。【解決手段】  第１の金属体１０と、これとは異種材料で成る第２の金属体２０とを接合する方法であって、第１の金属体に貫通孔１１を穿設し、この貫通孔に第２の金属体を嵌合した状態で、これら金属体を圧縮することにより、第１の金属体と第２の金属体とを平板状に接合することで解決できる。また、第２の金属体は圧縮されることによって中央部が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第１の金属体に食い込むことにより、両金属体を抜脱不能に接合することが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属体と、これとは異種材料で成る第２の金属体とを接合する方法であって、
第１の金属体に貫通孔を穿設し、この貫通孔に第２の金属体を嵌合した状態で、これら金属体を圧縮することにより、第１の金属体と第２の金属体とを平板状に接合することを特徴とする異種金属体の接合方法。
【請求項２】
第２の金属体は圧縮されることによって中央部が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第１の金属体に食い込むことにより、両金属体を抜脱不能に接合することを特徴とする請求項１に記載の異種金属体の接合方法。
【請求項３】
第１の金属体と、これとは異種材料で成る第２の金属体とを接合した異種金属接合体であって、
第１の金属体は、第２の金属体の外周面に沿って配置され、
第２の金属体は、中央部が膨れた胴膨れ形状を成し、この胴膨れ部が第１の金属体に食い込むことにより、両金属体が抜脱不能に接合されていることを特徴とする異種金属接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材質の異なる材料を機械的接合する異種材料接合体および異種材料接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境への負荷低減が強く求められており、特に自動車から排出される二酸化炭素の削減が課題となっている。二酸化炭素の削減に直結する自動車の軽量化は極めて重要であり、アルミニウム又はアルミニウム合金の軽量材料を使用することが検討されている。ここで、材料の一部にアルミニウム合金等を使用する場合、元々車体の材料として使用されている鋼材と接合させなければならない。このため、鋼材とアルミニウム合金等といった異種金属材料同士を接合する方法がさまざまな方法で研究されている。異種金属材料同士を接合する方法としては、従来から、ボルト、リベット、接着剤、抵抗スポット溶接等による接合方法が検討されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２４５７８号公報
【特許文献２】特開２０１１−８８１９２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、いずれの異種金属接合方法でも、上記のような問題から異種金属材料同士の接合強度が弱く、当該接合方法は接合強度を必要としない部品にのみ適用されてきた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、接合強度および密着性に優れた異種材料接合体および異種材料接合方法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】
【０００６】
上記課題は、第１の金属体と、これとは異種材料で成る第２の金属体とを接合する方法であって、第１の金属体に貫通孔を穿設し、この貫通孔に第２の金属体を嵌合した状態で、これら金属体を圧縮することにより、第１の金属体と第２の金属体とを平板状に接合することを特徴とする異種金属体の接合方法によって解決できる。
【０００７】
なお、第２の金属体は圧縮されることによって中央部が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第１の金属体に食い込むことにより、両金属体を抜脱不能に接合することが好ましい。
【０００８】
また、上記課題は、第１の金属体と、これとは異種材料で成る第２の金属体とを接合した異種金属接合体であって、第１の金属体は、第２の金属体の外周面に沿って配置され、第２の金属体は、中央部が膨れた胴膨れ形状を成し、この胴膨れ部が第１の金属体に食い込むことにより、両金属体が抜脱不能に接合されていることを特徴とする異種金属接合体によって解決できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、気密性及び接合強度に優れた異種金属接合体及び異種金属接合方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態である異種金属接合体の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である異種金属接合体の製造方法を示す図であり、（ａ）は嵌合工程、（ｂ）は圧縮行程を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態である異種金属接合体の平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態である異種金属接合体の製造方法を示す図であり、（ａ）は嵌合工程、（ｂ）は圧縮行程を示す。
【図７】本発明の第３の実施形態である異種金属接合体の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態である異種金属接合体の製造方法を示す図であり、（ａ）は嵌合工程、（ｂ）は圧縮行程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。１は、２種類の金属体による異種金属接合体であり、アルミニウム材で成る第１の金属体１０と、銅材で成る第２の金属体２０とから構成されている。
【００１２】
第２の金属体２０は、円形平板状を成している。一方、第１の金属体１０は、第２の金属体２０の外周面に沿って配置されており、環状を成している。
【００１３】
また、第１の金属体１０の内周面と第２の金属体２０の外周面とは全面にわたって密着しており、第２の金属体２０の外周面は、中央部分が膨れた胴膨れ形状を成し、ここに第１の金属体１０の内周面が全面にわたって密着している。
【００１４】
以下、上記異種金属接合体１の製造方法を説明する。まず、図３（ａ）に示すように、成形前の第１の金属体１０は円筒形状を成しており、この貫通孔１１に成形前の第２の金属体２０を挿入する。成形前の第２の金属体２０は円柱形状を成しており、第２の金属体２０の両端面は、貫通孔１１の両開口面と同一平面となるように嵌合されている。
【００１５】
続いて、図３（ｂ）に示すように、第１の金属体１０および第２の金属体２０を、受け型２に載置した状態で上方向から圧縮する。圧縮に伴って、第２の金属体２０は中央部が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第１の金属体１０の内周面に食い込むことにより、第１の金属体１０の内周面と第２の金属体２０の外周面とは全面にわたって密着し、両金属体を抜脱不能に接合する。そして、所定の厚みになるまで圧縮されることによって、図１及び図２に示す異種金属接合体１が成形される。
【００１６】
以下、本発明の第２の実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。１００は、３種類の金属体による異種金属接合体であり、アルミニウム材で成る第１の金属体１１０と、銅材で成る第２の金属体１２０と、鉄材で成る第３の金属体１３０とから構成されている。
【００１７】
第２の金属体１２０は、円形平板状を成している。一方、第１の金属体１１０は、第２の金属体１２０の外周面に沿って配置されており、環状を成している。さらに、第３の金属体１３０は、第１の金属体１１０の外周面に沿って配置されており、環状を成している。
【００１８】
また、第１の金属体１１０の内周面と第２の金属体１２０の外周面とは全面にわたって密着しており、第２の金属体１２０の外周面は、中央部分が膨れた胴膨れ形状を成し、ここに第１の金属体１１０の内周面が全面にわたって密着している。さらに、第１の金属体１１０の外周面は、中央部分が膨れた胴膨れ形状を成し、ここに第３の金属体１３０の内周面が全面にわたって密着している。
【００１９】
以下、上記異種金属接合体１００の製造方法を説明する。まず、図６（ａ）に示すように、成形前の第３の金属体１３０は円筒形状を成しており、この貫通孔１３１に成形前の第１の金属体１１０を挿入する。さらに、この第１の金属体１１０は円筒形状を成しており、この貫通孔１１１に成形前の第２の金属体１２０を挿入する。成形前の第２の金属体１２０は円柱形状を成しており、これら３種の金属体は同じ高さに設定されているため、第２の金属体２０の両端面は、貫通孔１１１及び貫通孔１３１の両開口面と同一平面となるように嵌合されている。
【００２０】
続いて、図６（ｂ）に示すように、第１の金属体１１０、第２の金属体１２０および第３の金属体１３０によって３層構造に構成された金属体を、受け型２に載置した状態で上方向から圧縮する。圧縮に伴って、第２の金属体１２０は中央部が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第１の金属体１１０の内周面に食い込むことにより、第１の金属体１１０の内周面と第２の金属体１２０の外周面とは全面にわたって密着し、両金属体を抜脱不能に接合する。これとともに、第１の金属体１１０も中央部分が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第３の金属体１３０の内周面に食い込むことにより、第１の金属体１１０の内周面と第３の金属体１３０の外周面とは全面にわたって密着し、両金属体を抜脱不能に接合する。そして、所定の厚みになるまで圧縮されることによって、図４及び図５に示す、３種の金属体による異種金属接合体１００が成形される。
【００２１】
以下、本発明の第３の実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。図７に示すように、２００は、２種類の金属体によって頭付き部品を構成する異種金属接合体であり、アルミニウム材で成る第１の金属体２１０と、銅材で成る第２の金属体２２０とから構成されている。
【００２２】
第２の金属体２２０は、頭部２２０ａと、この頭部２２０ａに一体成形される軸部２２０ｂとを有している。また、第２の金属体２２０の頭部２２０ａにおいては、中央部分が膨れた胴膨れ形状を成している。この頭部２２０ａの外周面に沿うようにして、環状を成す第１の金属体２１０が配置されており、第１の金属体２１０の内周面と第２の金属体２２０の外周面とは全面にわたって密着している。
【００２３】
以下、上記異種金属接合体２００の製造方法を説明する。まず、図８（ａ）に示すように、成形前の第１の金属体２１０は、円筒形状を成している。一方、成形前の第２の金属体２２０は、頭部２２０ａと、この頭部２２０ａに一体成形される軸部２２０ｂとを有している。そこで、第１の金属体の貫通孔２１１に成形前の第２の金属体２２０の頭部２２０ａを挿入する。このとき、第２の金属体２２０の頭部上面は、貫通孔２１１の上端開口面と同一平面に位置するとともに、第２の金属体２２０の頭部座面は貫通孔２１１の下端開口面と同一平面に位置する。
【００２４】
続いて、図８（ｂ）に示すように、第２の金属体２２０の軸部２２０ｂを受け型２で保持した状態で、第２の金属体２２０の頭部２２０ａおよび第１の金属体２１０を上方向から圧縮する。圧縮に伴って、第２の金属体２２０の頭部２２０ａは中央部が膨れた胴膨れに形成され、この胴膨れ部が第１の金属体２１０の内周面に食い込むことにより、第１の金属体２１０の内周面と第２の金属体２２０の頭部外周面とは全面にわたって密着し、両金属体を抜脱不能に接合する。そして、所定の厚みになるまで圧縮されることによって、図７に示す異種金属接合体２２０が成形される。
【００２５】
なお、上記異種金属接合体１，１００，２００の各部の構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２６】
１，１００，２００  異種金属接合体
１０，１１０，２１０  第１の金属体
１１，１１１，２１１  貫通孔
２０，１２０，２２０  第２の金属体
１３０  第３の金属体
【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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