(57)【要約】【課題】本発明は、金属成形体と合成樹脂成形体との接合面で合成樹脂成形体を溶融させずに大きな成形体についても接合作業が簡易な接合体およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の金属成形体１と合成樹脂成形体２との接合体は、金属成形体１の表面の接合面１１においては充填材３と強固に接合させる表面処理が行われてできた接合領域部４を備え、合成樹脂成形体２はこの接合領域部４に対応して形成された貫通孔２１を備え、この貫通孔２１内で接合領域部４と接合された充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されており、金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層する積層工程と接合領域部４を形成する表面処理工程と貫通孔２１内に溶融状態の充填原料を充填する充填・加熱工程と冷却工程とにより、溶融状態の充填原料を固化させた充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２が接合された接合体を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成形体と合成樹脂成形体とが充填材を介して接合された接合体であって、前記金属成形体の表面の前記金属成形体と合成樹脂成形体とが接合される接合面においては前記充填材と強固に接合させる表面処理が行われてできた接合領域部を備え、前記合成樹脂成形体は前記接合領域部に対応して形成された貫通孔を備え、前記貫通孔内で前記接合領域部と接合された充填材を介して前記金属成形体と合成樹脂成形体とが接合されてできていることを特徴とする金属成形体と合成樹脂成形体との接合体。
【請求項２】
前記合成樹脂成形体の貫通孔の内周壁は屈曲した形状であることを特徴とする請求項１に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体。
【請求項３】
前記合成樹脂成形体の貫通孔はその断面形状において端面が大径となった台形状であることを特徴とする請求項１に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体。
【請求項４】
前記充填材は熱可塑性樹脂でできていることを特徴とする請求項１から３の何れかひとつに記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体。
【請求項５】
前記充填材は熱や光や化学反応による硬化性樹脂でできていることを特徴とする請求項１から３の何れかひとつに記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体。
【請求項６】
請求項１から５の何れかひとつに記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法は、金属成形体と貫通孔が形成された合成樹脂成形体とを積層する積層工程と、金属成形体に接合領域部を形成する表面処理工程と、金属成形体と合成樹脂成形体とを積層した状態で貫通孔に充填原料を供給して前記貫通孔に前記充填原料を溶融状態で充填する充填・加熱工程と、金属成形体と合成樹脂成形体とを冷却して前記貫通孔内で前記接合領域部と接合された充填材を得る冷却工程とからなることを特徴とする金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法。
【請求項７】
前記充填・加熱工程は貫通孔内を真空引きにより減圧させて溶融状態の充填原料を充填することを特徴とする請求項６に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法。
【請求項８】
前記表面処理工程において、金属成形体の前記接合面において前記充填材と強固に接合させる表面処理を行って接合領域部を形成することを特徴とする請求項６または７に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法。
【請求項９】
前記積層工程における金属成形体と合成樹脂成形体とを積層した状態で前記表面処理工程を適用して合成樹脂成形体の貫通孔を介してレーザ光の照射により金属成形体の前記接合面において前記充填材と強固に接合させる表面処理を行って接合領域部を形成することを特徴とする請求項６または７に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、金属成形体と合成樹脂成形体との接合体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】リベットによるかしめ結合やねじやボルトによる締結を用いずに、金属成形体の所定領域が合成樹脂成形体と接合する接合領域部となるようにして当該接合領域部において金属成形体と合成樹脂成形体とを接合させる接合体が種々知られている。【０００３】例えば、特許文献１にて、金属製板材（金属成形体に相当）に貫通孔を形成し、金属製板材と熱可塑性樹脂製板材（合成樹脂成形体に相当）とを積層し圧接させた状態で、金属製板材を発熱させて熱可塑性樹脂製板材を溶融させて金属製板材の貫通孔に流入させ他方側に流出させて固化させることにより金属製板材の他方側の外面に貫通孔よりも大きな抜け止め部を形成するようにして金属製板材（金属成形体に相当）の貫通孔に熱可塑性樹脂製板材が接合されるようにした金属成形体と合成樹脂成形体との接合体が提案されている。【０００４】しかし、特許文献１の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体においては、金属製板材に形成した貫通孔が熱可塑性樹脂製板材と接合させる接合領域部となって、熱可塑性樹脂製板材を溶融させて接合するので、合成樹脂成形体を溶融させることになり、合成樹脂成形体にひけや反りが発生することによる外観に与える影響を小さくする対策が必要であり、また、合成樹脂成形体が金属成形体の外面に貫通孔よりも大きな抜け止め部を形成するようにして接合されているので、接合性能の維持には抜け止め部の形成を確保する必要がある。【０００５】また、特許文献２にて、金属部材（金属成形体に相当）の表面に突部を設けてこの突部の接合領域に穿孔部を形成し、この接合領域に樹脂部材（合成樹脂成形体に相当）を加圧接触させて、レーザ光の照射により金属部材突部の接合領域に接触する樹脂部材を溶融させてこの溶融させた樹脂部材を穿孔部に充填し固化させて接合された金属成形体と合成樹脂成形体との接合体が提案されている。【０００６】しかし、特許文献２の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体においても、合成樹脂成形体である樹脂部材を溶融させて接合するので、接合領域とするには金属成形体の表面に突部を形成する必要があり、樹脂部材の熱変形ひずみが生じるのを抑制しながら樹脂部材の穿孔部への充填率を向上させる対策が必要である。【０００７】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１９３４４１号公報
【特許文献２】特開２０１７−９４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】本発明は、上記の問題点を解消するために、金属成形体と合成樹脂成形体との接合面で合成樹脂成形体を溶融させずに大きな成形体についても接合作業が簡易な接合体およびその製造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】
【００１０】本発明の請求項１に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体は、金属成形体と合成樹脂成形体とが充填材を介して接合された接合体であって、前記金属成形体の表面の前記金属成形体と合成樹脂成形体とが接合される接合面においては前記充填材と強固に接合させる表面処理が行われてできた接合領域部を備え、前記合成樹脂成形体は前記接合領域部に対応して形成された貫通孔を備え、前記貫通孔内で前記接合領域部と接合された充填材を介して前記金属成形体と合成樹脂成形体とが接合されてできていることを特徴とする。同請求項２に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体は、請求項１に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体において、前記合成樹脂成形体の貫通孔の内周壁は屈曲した形状であることを特徴とする。同請求項３に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体は、請求項１に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体において、前記合成樹脂成形体の貫通孔はその断面形状において端面が大径となった台形状であることを特徴とする。同請求項４に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体は、請求項１から３の何れかひとつに記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体において、前記充填材は熱可塑性樹脂でできていることを特徴とする。同請求項５に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体は、請求項１から３の何れかひとつに記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体において、前記充填材は熱や光や化学反応による硬化性樹脂でできていることを特徴とする。同請求項６に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法は、請求項１から５の何れかひとつに記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法において、金属成形体と貫通孔が形成された合成樹脂成形体とを積層する積層工程と、金属成形体に接合領域部を形成する表面処理工程と、金属成形体と合成樹脂成形体とを積層した状態で貫通孔に充填原料を供給して前記貫通孔に前記充填原料を溶融状態で充填する充填・加熱工程と、金属成形体と合成樹脂成形体とを冷却して前記貫通孔内で前記接合領域部と接合された充填材を得る冷却工程とからなることを特徴とする。同請求項７に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法は、請求項６に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法において、前記充填・加熱工程は貫通孔内を真空引きにより減圧させて溶融状態の充填原料を充填することを特徴とする。同請求項８に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法は、請求項６または７に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法において、前記表面処理工程において、金属成形体の前記接合面において前記充填材と強固に接合させる表面処理を行って接合領域部を形成することを特徴とする。同請求項９に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法は、請求項６または７に記載の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る製造方法において、前記積層工程における金属成形体と合成樹脂成形体とを積層した状態で前記表面処理工程を適用して合成樹脂成形体の貫通孔を介してレーザ光の照射により金属成形体の前記接合面において前記充填材と強固に接合させる表面処理を行って接合領域部を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】本発明の金属成形体と合成樹脂成形体との接合体は、金属成形体と合成樹脂成形体とが充填材を介して接合された接合体であって、前記金属成形体の表面の前記金属成形体と合成樹脂成形体とが接合される接合面においては前記充填材と強固に接合させる表面処理が行われてできた接合領域部を備え、前記合成樹脂成形体は前記接合領域部に対応して形成された貫通孔を備え、前記貫通孔内で前記接合領域部と接合された充填材を介して前記金属成形体と合成樹脂成形体とが接合されてできているので、金属成形体と合成樹脂成形体との接合面で合成樹脂成形体を溶融させずに、大きな接合体の接合にも適用できて、合成樹脂成形体にひけや反りが発生することによる外観などの影響に対策を施す作業を必要とせずに金属成形体と合成樹脂成形体との接合体が得られる。また、金属成形体と貫通孔が形成された合成樹脂成形体とを積層する積層工程と、金属成形体に接合領域部を形成する表面処理工程と、金属成形体と合成樹脂成形体とを積層した状態で貫通孔に充填原料を供給して前記貫通孔に前記充填原料を溶融状態で充填する充填・加熱工程と、金属成形体と合成樹脂成形体とを冷却して前記貫通孔内で前記接合領域部と接合された充填材を得る冷却工程とからなる製造方法により金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を製造するので、金属成形体と合成樹脂成形体との接合面で合成樹脂成形体を溶融させずに、大きな接合体の接合作業についても簡易な作業で金属成形体と合成樹脂成形体との接合体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の接合体の実施形態１で図２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の接合体の実施形態１で接合体の平面図である。
【図３】本発明の接合体の実施形態２で図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の接合体の実施形態２で接合体の平面図である。
【図５】本発明の金属成形体と合成樹脂成形体とを接合させる接合体を得るために合成樹脂成形体に充填原料を供給する作業状態の断面図である。
【図６】本発明の接合体を製造する接合法の実施形態１で接合工程図を示す。
【図７】同上の積層工程における作業状態を示す断面図である。
【図８】同上の表面処理工程における作業状態を示す断面図である。
【図９】同上の充填加熱工程における真空引きの作業状態を示す断面図である。
【図１０】同上の充填加熱工程における充填原料供給の作業状態を示す断面図である。
【図１１】同上の冷却工程における充填材形成の作業状態を示す断面図である。
【図１２】同上の冷却工程で冷却後に接合体を取り出す作業状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の接合体を製造する接合法の実施形態２で接合工程図を示す。
【図１４】同上の積層工程における作業状態を示す断面図である。
【図１５】同上の充填加熱工程における作業状態を示す断面図である。
【図１６】本発明の接合体を製造する接合法の実施形態３で充填加熱工程における作業状態を示す断面図である。
【図１７】同上の冷却工程における充填材形成の作業状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の接合体を製造する接合法の実施形態４で接合工程図を示す。
【図１９】同上の充填・加熱工程における固化状態の充填原料供給の作業状態を示す断面図である。
【図２０】同上の充填加熱工程における溶融状態の充填原料を得る作業状態を示す断面図である。
【図２１】同上の冷却工程における充填材形成の作業状態を示す断面図である。
【図２２】同上の冷却工程で冷却後に接合体を取り出す作業状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】（接合体の実施形態１）
図１および図２は、金属成形体と合成樹脂成形体とが接合された接合体の実施形態１を示し、以下、説明する。
【００１４】図１および図２において、金属成形体１は鉄（含む合金）、チタン（含む合金）、マグネシウム（含む合金）、銅（含む合金）、アルミニウム（含む合金）、ステンレス鋼などの金属材（メッキ処理、防錆処理、塗装処理を含む）の素材で、平板状を例示するが、三次元形状でもよい。また、合成樹脂成形体２はポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂材（繊維状または粒子状のガラス材や無機材やカーボンを含んでいてもよい）の素材で、平板状を例示するが、三次元形状でもよい。この合成樹脂成形体２には複数個（図２では４個）の筒状の貫通孔２１が形成されており、この貫通孔２１には充填材３を有しており、その貫通孔２１の孔径や各貫通孔２１の間隔（ピッチ）は接合体の用途によって設定し、大きな成形体であっても貫通孔２１毎に金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合された状態となり、所謂スポット接合となって、大きな接合体の接合作業についても簡易な作業で金属成形体１と合成樹脂成形体２との接合体が得られる。また、合成樹脂成形体２の貫通孔２１は断面が真円形状を示すが、楕円形状や矩形状の筒であってもよい。また、その内周壁が屈曲した形状の筒として、端面が小径の鼓状の筒を例示しているが、複数個の凹凸面を形成した形状の筒であってもよい。さらに、例えば、図１９から図２２に示すようなこの貫通孔２３の断面形状において端面が大径となった台形状であってもよい。
【００１５】金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１には合成樹脂成形体２の貫通孔２１に対応した位置において充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理が行われてできた接合領域部４が形成されている。この貫通孔２１内で接合領域部４と接合された充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されている。充填材３の素材は熱可塑性樹脂または熱や光や化学反応による硬化性樹脂であり。熱可塑性樹脂としては、合成樹脂成形体２に例示したポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂材（繊維状または粒子状のガラス材や無機材やカーボンを含んでいてもよい）の素材が例示できる。また、熱や光や化学反応による硬化性樹脂としては、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、尿素樹脂（ユリア樹脂：ＵＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、アルキド樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）などの素材（繊維状または粒子状のガラス材や無機材やカーボンを含んでいてもよい）が例示できる。この充填材３は、内周壁が屈曲した形状となった貫通孔２１に形成されているので、内周壁に粗面化処理を行わなくても金属成形体１から離れる方向に抜け出さないように合成樹脂成形体２の貫通孔２１内に保持されている。このように、充填材３は貫通孔２１内で接合領域部４と接合されるとともに金属成形体１から離れる方向に抜け出さないように合成樹脂成形体２の貫通孔２１内に保持されて、充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されているので、金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１で合成樹脂成形体２が溶融されることなく接合されている。この場合、充填材３が貫通孔２１内で接合領域部４と接合されるとともに金属成形体１から離れる方向に抜け出さないように合成樹脂成形体２の貫通孔２１内に保持されるために、貫通孔２１の内周壁が屈曲した形状となって充填材３が貫通孔２１に保持されているが、貫通孔２１の内周壁が屈曲した形状でない場合には、貫通孔２１はその断面形状において端面が大径となった台形状とするかその内周壁に粗面化処理が行われるか若しくは合成樹脂成形体２の素材と充填材３の素材を選定すればよい。この素材の選定による場合には、両素材を同じ合成樹脂の素材とすればよい。若しくは合成樹脂成形体２が熱可塑性樹脂でできておれば、充填材３の素材を合成樹脂成形体２の素材（例えば；ポリエチレン樹脂（ＰＥ））よりも溶融点が高い熱可塑性樹脂（例えば；ポリプロピレン樹脂（ＰＰ））を組合わせて、合成樹脂成形体２の素材と充填材３の素材を選定すればよい。
【００１６】（接合体の実施形態２）
図３および図４は、金属成形体と合成樹脂成形体とが接合された接合体の実施形態２を示し、接合体の実施形態１と同様な構成であり、以下、接合体の実施形態１と異なる構成を説明する。
【００１７】図３および図４において、金属成形体１および合成樹脂成形体２のそれぞれの形状および素材は接合体の実施形態１と同様である。この合成樹脂成形体２には接合体の実施形態１と同様に複数個（図２では４個）の筒状の貫通孔２２が形成されており、大きな成形体であっても貫通孔２２毎に金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合された状態となり、所謂スポット接合となって、大きな接合体の接合作業についても簡易な作業で金属成形体１と合成樹脂成形体２との接合体が得られる。この合成樹脂成形体２の貫通孔２２の断面が真円形状の筒でその内周壁において充填材３と強固に接合させるように粗面化処理などの表面処理が行われている。この場合、貫通孔２２の断面が真円形状であることを例示するが、断面が楕円形状や矩形状の筒や端面が大径となった台形状の筒であってもよく、貫通孔２２の内周壁が屈曲した形状の筒であってもよい。また、図示しないが、合成樹脂成形体２の表面（図３においては、上面）２Ａにおいても凹凸面の形成や表面処理が行われていることが望ましい。
【００１８】金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１には合成樹脂成形体２の貫通孔２２に対応した位置において接合体の実施形態１と同様に充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理が行われてできた接合領域部４が形成されている。充填材３は接合体の実施形態１と同様に熱可塑性樹脂または熱や光や化学反応による硬化性樹脂の素材でできており、合成樹脂成形体２の貫通孔２２内で接合領域部４と接合されており、貫通孔２２の内周壁とも接合されて、金属成形体１から離れる方向に抜け出さないように合成樹脂成形体２の貫通孔２２内に保持されている。この場合、充填材３は合成樹脂成形体２の表面２Ａに突出した環状壁３Ａが形成されているので、合成樹脂成形体２の表面２Ａとも接合されていることが好ましい。このように、貫通孔２２内で接合領域部４と接合された充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されているので、金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１で合成樹脂成形体２が溶融されることなく接合されている。
【００１９】（金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を構成する作用の説明）
【００２０】図５は、本発明の金属成形体と合成樹脂成形体とを接合させる接合体を得るために合成樹脂成形体に充填原料を供給する作業状態の断面図を示し、本発明の接合体は、リベットによるかしめ結合やねじやボルトによる締結を用いずに、金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１、１２における所定領域は表面処理が行われて合成樹脂成形体２と接合する接合領域部４となるようにした接合体であって、この接合領域部４に対応して合成樹脂成形体２に形成された貫通孔２１、２２、２３に溶融した充填原料３０若しくは溶融させる固化状態の充填原料３００を供給して、溶融状態で充填させた後固化させて得た充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とを接合させる接合体である。このように充填材３は金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されるように介在することにより、金属成形体１の接合面１１、１２で合成樹脂成形体２が溶融されることなく接合される作用を生み出している。この作用を有効にするために、充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されるに際して、金属成形体１の接合面１１、１２において充填材３と強固に接合させた接合領域部４の形成と合成樹脂成形体２における貫通孔２１、２２、２３の処理とにより、充填材３が貫通孔２１、２２、２３内で保持されて、金属成形体１から離れる方向に抜け出さないようにしている。この合成樹脂成形体２における貫通孔２１、２２、２３の処理としては、貫通孔２１、２２、２３の内周壁の形状または断面の形状または内周壁における充填材３との強固な接合のための表面処理または合成樹脂成形体２および充填材３の素材の選定の何れか若しくは組合わせてもよい。この場合、充填材３は貫通孔２１、２２、２３を含む合成樹脂成形体２の表面２Ａ（図３および図４）にあってもよい。また、充填材３は金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合されるように介在することにより、金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１、１２で合成樹脂成形体２が溶融されることなく接合される作用を生み出して、金属成形体１の接合領域部４においては、表面処理が行われており、この表面処理は、図５においては接合領域部４のみ行われているが、接合法の実施形態２の図１４に示す如く全面すなわち接合領域部４以外の部位にも行われていてもよく、この接合面１１、１２は金属成形体１の表面（図５においては上面）が平坦であるが、前記表面処理が行われておれば、金属成形体１の接合領域部４において凹所や貫通孔を形成してあってもよい。
【００２１】さらに、図５において、合成樹脂成形体２に形成された貫通孔２１、２２、２３に溶融した充填原料３０若しくは溶融させる充填原料３００を供給して後、溶融状態から固化した状態にして充填材３を得る際に、貫通孔２１、２２、２３内に溶融した充填原料３０を供給する場合には、減圧下で充填することにより、その溶融状態の充填原料３０が貫通孔２１、２２、２３内に隙間なく充填され、固化時に気泡を発生にくくして、接合領域部４や貫通孔２１、２２、２３の内周壁との接合を強固にすることが好ましい。
【００２２】（金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を製造する接合法の実施形態１）
図６から図１２は、金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を簡易な作業で製造できる接合法の実施形態１を示し、以下、説明する。
【００２３】図６は積層工程１０１と表面処理工程１０２と充填・加熱工程１０３と冷却工程１０４とからなり、この順に作業をして接合体を得る作業工程を示す。積層工程１０１においては、金属成形体１と貫通孔２１が形成された合成樹脂成形体２とを積層し、表面処理工程１０２においては、充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理を行って接合領域部４を形成し、充填・加熱工程１０３においては、充填原料３０を貫通孔２１に供給し、減圧下で溶融状態の充填原料３０を貫通孔２１に充填して、冷却工程１０４においては、この充填原料３０は冷却されることにより、固化されて、接合領域部４に接合された充填材３が貫通孔２１に設けられる。
【００２４】図７において、金属成形体１は下型Ｂに設置されており、この金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１と対面した位置（図７では上方）から貫通孔２１が形成された合成樹脂成形体２を矢印方向に移送させて、金属成形体１に貫通孔２１が形成された合成樹脂成形体２を載置する。
【００２５】図８において、上型Ａと下型Ｂとで金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層し、貫通孔２１から金属成形体１の表面にレーザ光Ｌを照射して、金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１１において充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理を行って接合領域部４が形成されている。
【００２６】図９において、上型Ａと下型Ｂとで金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層した状態で、真空引き装置Ｃにより貫通孔２１内を減圧させる。
【００２７】図１０において、貫通孔２１内を減圧させた状態でノズルＤによりこの貫通孔２１に溶融状態の充填原料３０を供給し、加熱治具（図示せず）にて金属成形体１および合成樹脂成形体２が溶融しない温度で加熱され溶融状態で充填原料３０が貫通孔２１に充填される。この充填原料３０の素材は、熱可塑性樹脂または熱や光や化学反応による硬化性樹脂が例示できるが、熱や光や化学反応による硬化性樹脂の場合には加熱作業は行わなくてもよい。
【００２８】図１１において、金属成形体１および合成樹脂成形体２を積層した状態で冷却することにより、貫通孔２１内に溶融状態で充填された充填原料３０が冷却されて、固化した充填材３が接合領域部４に接合されて貫通孔２１内に設けられる。この場合、貫通孔２１はその内周壁が屈曲した形状の筒に形成されているので、固化された充填材３は金属成形体１から離れる方向に抜け出さないようにして合成樹脂成形体２に保持されているが、貫通孔２１の断面が真円形状であることを例示するが、断面が楕円形状や矩形状の筒であってもよくその場合にはその内周壁において充填材３と強固に接合させる粗面化処理などの表面処理の形成により充填材３と密着接合されている。
【００２９】図１２において、金属成形体１を矢印方向（図１２においては下方）に移送して下型Ｂから分離し、合成樹脂成形体２を矢印方向（図１２においては上方）に移送して上型Ａから分離して、図１に示す、貫通孔２１に設けた充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合された接合体が得られる。
【００３０】充填・加熱工程１０３では貫通孔２１内を減圧させて溶融状態の充填原料３０を充填することにより貫通孔２１に充填された充填原料３０が固化する過程で充填材３に発生する気泡を削減させて、充填材３が貫通孔の内周壁に密着接合をさせにくくするのを阻止して、金属成形体１と合成樹脂成形体２との接合性能を向上させている。
【００３１】（金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を製造する接合法の実施形態２）
図１３は、金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を簡易な作業で製造できる接合法の実施形態２を示し、接合法の実施形態１においては積層工程１０１で金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層した後に表面処理工程１０２にて金属成形体１の表面の接合面に表面処理を行っていたが、接合法の実施形態２では表面処理工程１０２にて金属成形体１の表面の接合面１２に表面処理を行って後、積層工程１０１にて金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層し、接合法の実施形態１と同様に、充填・加熱工程１０３において、充填原料３０を貫通孔２１に供給し、減圧下で溶融状態の充填原料３０を貫通孔２１に充填して、冷却工程１０４において、この充填原料３０は冷却されることにより、固化されて、貫通孔２１内の接合領域部４に接合された充填材３を貫通孔２１に設ける作業工程である。
【００３２】図１４において、下型Ｂに設置された金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１２の全面において充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理を行った状態で、この金属成形体１の接合面１２と対面した位置（図１４では上方）から貫通孔２１が形成された合成樹脂成形体２を矢印方向に移送させて、金属成形体１に載置して、積層する。
【００３３】図１５において、金属成形体１と合成樹脂成形体２とを上型Ａと下型Ｂとで積層した状態で、真空引き装置Ｃにより貫通孔２１内を減圧させて、図示しないが、接合法の実施形態１の図１０に示すと同様にこの貫通孔２１に溶融状態の充填原料３０を供給し、金属成形体１および合成樹脂成形体２が溶融しない温度で加熱されて溶融状態で充填原料３０が貫通孔２１に充填される。この充填原料３０の素材は、接合法の実施形態１と同様に熱可塑性樹脂または熱や光や化学反応による硬化性樹脂であるが、金属成形体１の表面の金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合される接合面１２における貫通孔２１に相当する部位が接合領域部４となる。この場合、金属成形体１の接合面１２で全面に行う表面処理に代えて接合法の実施形態１の図８に示すように貫通孔２１を介してレーザ光Ｌを照射することにより金属成形体１の接合面（図８においては接合面１１）に表面処理を行って接合領域部４を形成するようにしてもよい。
【００３４】このように貫通孔２１内に充填された溶融状態の充填原料３０は図示しないが接合法の実施形態１の図１１と同様に冷却させて、貫通孔２１に設けた充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合された接合体が得られる。なお、この接合法の実施形態２においても、接合法の実施形態１と同様に貫通孔２１の貫通孔の内周壁が屈曲した形状の筒で形成されているが、断面が真円形状や楕円形状や矩形状の筒またはその断面形状において端面が大径となった台形状の筒であってもよい。
【００３５】（金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を製造する接合法の実施形態３）
図１６および図１７は、接合法の実施形態１の図６に示す作業工程にもとづき、簡易な作業で接合体を得る接合法の実施形態３を示し、以下、説明する。
【００３６】図１６は、充填加熱工程における充填原料供給の作業状態を示し、金属成形体１と合成樹脂成形体２とは上型Ａと下型Ｂとで積層されて、真空引き装置Ｃにより合成樹脂成形体２の貫通孔２２内および合成樹脂成形体２の表面２Ａを減圧させて、ノズルＤによりこの貫通孔２２および合成樹脂成形体２の表面２Ａに溶融状態の充填原料３０を供給し、加熱治具（図示せず）にて金属成形体１および合成樹脂成形体２が溶融しない温度で加熱されて溶融状態で充填原料３０が貫通孔２２および合成樹脂成形体２の表面２Ａに突出するように充填される。この場合、合成樹脂成形体２の貫通孔２２はその断面が真円形状の筒で形成されており、その内周壁において充填材３と強固に接合させるように屈曲した形状や粗面化処理などの表面処理が行われており、好ましくは合成樹脂成形体２の表面２Ａにおいても充填材３と強固に接合させるように同様に凹凸面の形成や粗面化処理などの表面処理が行われている。
【００３７】図１７は、冷却工程における金属成形体１および合成樹脂成形体２を積層した状態で冷却する作業状態を示し、貫通孔２２および合成樹脂成形体２の表面２Ａに溶融状態で充填された充填原料３０が冷却されて、固化した充填材３が接合体の実施形態２に示すように接合領域部４に接合されて貫通孔２２内および合成樹脂成形体２の表面２Ａに突出した環状壁３Ａが形成されて充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合された接合体が得られる。この場合、貫通孔２２はその断面は真円形状の筒で形成されているが、楕円形状や矩形状の筒でよく、または、接合法の実施形態１のように内周壁が屈曲した形状の筒であってもよく、接合法の実施形態４のようにその断面形状において端面が大径となった台形状の筒であってもよい。
【００３８】（金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を製造する接合法の実施形態４）
図１８から図２２は接合法の実施形態４を示し、接合法の実施形態１から３の接合法において溶融状態で貫通孔に供給する充填原料に代えて、固化状態の充填原料を貫通孔に供給して貫通孔内で溶融状態として後、固化させることにより、簡易な作業で金属成形体と合成樹脂成形体との接合体を得る接合法であり、以下、説明する。
【００３９】図１８において、充填・加熱工程１０３に至る工程で、接合法の実施形態１のように積層工程１０１において金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層し、表面処理工程１０２において金属成形体１の接合面１１において充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理を行って接合領域部４を形成するようにしてもよいが、接合法の実施形態２のように表面処理工程１０２において金属成形体１の接合面１１に表面処理を行って、積層工程１０１において表面処理が行われた金属成形体１と合成樹脂成形体２とを積層するようにしてもよい。次に、充填・加熱工程１０３において、固化した熱可塑性樹脂でできた充填原料３００を貫通孔２３に供給し、充填原料３００を溶融させて溶融状態の充填原料３０とし、この溶融状態の充填原料３０を貫通孔２３内に充填させ、冷却工程１０４において、溶融状態の充填原料３０を冷却することにより固化した充填材３を接合領域部４に設ける作業工程である。
【００４０】図１９において、金属成形体１の接合面１１においては充填材３と強固に接合させる表面処理、例えば、粗面化処理若しくは金属酸化膜処理若しくはカップリング剤による処理を施す表面処理を行って接合領域部４が形成されており、合成樹脂成形体２の貫通孔２３はその断面形状において端面が大径となった台形状の筒で形成されて充填材３が貫通孔２３内で接合領域部４と接合されるとともに金属成形体１から離れる方向に抜け出さないようにしている。この貫通孔２３においても、前述のように、合成樹脂成形体２の貫通孔２３内に保持されるために、貫通孔２３の内周壁が屈曲した形状の筒とするか若しくはその内周壁に粗面化処理が行われるか若しくは合成樹脂成形体２の素材と充填材３の素材を選定するか何れか若しくは組合わせて代用してもよい。このように形成した金属成形体１と合成樹脂成形体２とを上型Ａと下型Ｂとで積層した状態で、貫通孔２１に固化状態の充填原料３００を供給する。
【００４１】図２０において、金属成形体１と合成樹脂成形体２とを上型Ａと下型Ｂとで積層した状態で、固化状態の充填原料３００を例えば、熱源となるレーザ光Ｌを照射して加熱して溶融状態にする。この充填原料３００の素材は、熱可塑性樹脂である。
【００４２】図２１において、このように金属成形体１と合成樹脂成形体２とを上型Ａと下型Ｂとで積層した状態で貫通孔２３内に供給された充填原料３００を冷却させて、図２２に示すように、上型Ａおよび下型Ｂを矢印方向に移送させて、貫通孔２３に設けた充填材３が接合領域部４および貫通孔２３の内周壁に接合されて、この充填材３を介して金属成形体１と合成樹脂成形体２とが接合された接合体が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】本発明は、車体の合成樹脂材のパネルと金属材のパネルとの接合などの大きな成形体の接合として有用である。
【符号の説明】
【００４４】  １  金属成形体
２  合成樹脂成形体
３  充填材
４  接合領域部
１１、１２  接合面
３０、３００  充填原料
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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