(57)【要約】【課題】異種材料を加圧通電用の電極を備えた接合機を用いて互いに確実に接合することができる異材接合体及び異材接合方法を提供する。【解決手段】異材接合体１０Ａは、第１板状部１６と第１板状部１６よりも融点が高い第２板状部１８とを互いに重ね合わせた積層部２０を電極３８、４０で加圧通電して接合することにより得られる。第１板状部１６のうち第２板状部１８とは反対側の表面には、電極４０の外形形状に対応した形状の凹部２２が形成され、第１板状部１６は、第２板状部１８に形成された貫通孔２４内に入り込んだ膨出部２６を有している。異材接合方法は、孔形成工程、重ね工程、加圧通電工程、固化工程を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部とを互いに重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合することにより得られた異材接合体であって、
前記第１板状部のうち前記第２板状部とは反対側の表面には、前記電極の外形形状に対応した形状の凹部が形成され、
前記第２板状部には、貫通孔が形成され、
前記第１板状部は、前記貫通孔内に入り込んだ膨出部を有している、
ことを特徴とする異材接合体。
【請求項２】
第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第３板状部とを、前記第１板状部、前記第２板状部及び前記第３板状部の順番に重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合することにより得られた異材接合体であって、
前記第１板状部のうち前記第２板状部とは反対側の表面には、前記電極の外形形状に対応した形状の凹部が形成され、
前記第２板状部と前記第３板状部との間には、ナゲットが形成され、
前記第２板状部には、前記ナゲットの中心に対して前記積層部の積層方向と直交する面方向にオフセットした位置に貫通孔が形成され、
前記第１板状部は、前記貫通孔に入り込んだ膨出部を有している、
ことを特徴とする異材接合体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の異材接合体において、
前記貫通孔は、前記積層部の積層方向からの平面視で前記凹部と重なる位置に複数設けられ、
前記膨出部は、各前記貫通孔に入り込むように複数設けられている、
ことを特徴とする異材接合体。
【請求項４】
請求項３記載の異材接合体において、
複数の前記貫通孔は、前記平面視で、多角形の各頂点に各前記貫通孔の中心線が位置するように配置されている、
ことを特徴とする異材接合体。
【請求項５】
請求項２記載の異材接合体において、
前記貫通孔は、前記積層部の積層方向からの平面視で、多角形の各頂点に前記貫通孔の中心線が位置するように前記凹部と重なる位置に複数設けられ、
前記膨出部は、各前記貫通孔に入り込むように複数設けられ、
前記ナゲットの中心は、前記平面視で、前記多角形の内側に位置している、
ことを特徴とする異材接合体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の異材接合体において、
前記膨出部の根本部には、前記貫通孔の開口縁部に形成されたダレ面に接触した湾曲面が形成されている、
ことを特徴とする異材接合体。
【請求項７】
第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部とを互いに重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合する異材接合方法であって、
第２板状部に貫通孔を形成する孔形成工程と、
前記孔形成工程の後で、前記第１板状部と第２板状部とを互いに重ね合わせて前記積層部を形成する重ね工程と、
前記重ね工程の後で、前記電極で前記積層部を加圧通電することにより、前記第１板状部を溶融させて前記貫通孔内に流入させる加圧通電工程と、
前記電極による前記積層部に対する通電を停止することにより、前記第１板状部を固化させて前記貫通孔内に膨出部を形成する固化工程と、
を行うことを特徴とする異材接合方法。
【請求項８】
第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第３板状部とを互いに重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合する異材接合方法であって、
前記第２板状部に貫通孔を形成する孔形成工程と、
前記孔形成工程の後で、前記第１板状部、前記第２板状部、及び前記第３板状部をこの順番に重ね合わせて前記積層部を形成する重ね工程と、
前記重ね工程の後で、前記電極の軸線が前記貫通孔に対して前記積層部の積層方向と直交する面方向にオフセットするように前記電極で前記積層部を加圧通電することにより、前記第１板状部を溶融させて前記貫通孔内に流入させるとともに前記第２板状部と前記第３板状部との間に溶融部を形成する加圧通電工程と、
前記電極による前記積層部に対する通電を停止することにより、前記第１板状部を固化させて前記貫通孔内に膨出部を形成するとともに前記溶融部を固化させてナゲットを形成する固化工程と、
を行うことを特徴とする異材接合方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の異材接合方法において、
前記孔形成工程では、前記第２板状部に対して打ち抜き加工を施すことにより前記貫通孔を形成し、
前記重ね工程では、第２板状部のうち前記孔形成工程で前記貫通孔の開口縁部に形成されたダレ面が位置する側に第１板状部を重ね合わせる、
ことを特徴とする異材接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる材料で構成された複数の板状部を互いに重ね合わせた積層体を電極で加圧通電して接合することにより形成された異材接合体及び異材接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、アルミニウムからなる第１部材と鉄系金属からなる第２部材との間に鉄系金属からなるメッシュ状の薄板を介在させ、炉の中でパルス通電を行うことによりこれら部材を互いに接合する異材接合技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１９４６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、上述したような従来技術では、被接合物（ワーク）を炉の中でパルス通電する必要があるため、接合装置が大型化するとともに多大な接合工数がかかる。接合装置の小型化及び接合工数の削減を図るため、異種材料をスポット接合機やローラシーム接合機等の加圧通電用の電極を備えた接合機を用いて互いに確実に接合することが望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、異種材料を加圧通電用の電極を備えた接合機を用いて互いに確実に接合することができる異材接合体及び異材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】
上記目的を達成するために、本発明に係る異材接合体は、第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部とを互いに重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合することにより得られた異材接合体であって、前記第１板状部のうち前記第２板状部とは反対側の表面には、前記電極の外形形状に対応した形状の凹部が形成され、前記第２板状部には、貫通孔が形成され、前記第１板状部は、前記貫通孔内に入り込んだ膨出部を有していることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る異材接合体は、第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第３板状部とを、前記第１板状部、前記第２板状部及び前記第３板状部の順番に重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合することにより得られた異材接合体であって、前記第１板状部のうち前記第２板状部とは反対側の表面には、前記電極の外形形状に対応した形状の凹部が形成され、前記第２板状部と前記第３板状部との間には、ナゲットが形成され、前記第２板状部には、前記ナゲットの中心に対して前記積層部の積層方向と直交する面方向にオフセットした位置に貫通孔が形成され、前記第１板状部は、前記貫通孔に入り込んだ膨出部を有していることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、第１板状部の膨出部が第２板状部の貫通孔内に入り込んでいるため、異種材料（第１板状部及び第２板状部）を加圧通電用の電極を備えた接合機を用いて互いに確実に接合することができる。
【０００９】
上記の異材接合体において、前記貫通孔は、前記積層部の積層方向からの平面視で前記凹部と重なる位置に複数設けられ、前記膨出部は、各前記貫通孔に入り込むように複数設けられていてもよい。
【００１０】
このような構成によれば、第１板状部と第２板状部の接合強度を向上させることができる。特に、膨出部を中心とした回転方向の接合強度を効果的に向上させることができる。
【００１１】
上記の異材接合体において、複数の前記貫通孔は、前記平面視で、多角形の各頂点に各前記貫通孔の中心線が位置するように配置されていてもよい。
【００１２】
このような構成によれば、異種材料の接合強度を効果的に向上させることができる。
【００１３】
上記の異材接合体において、前記貫通孔は、前記積層部の積層方向からの平面視で、多角形の各頂点に前記貫通孔の中心線が位置するように前記凹部と重なる位置に複数設けられ、前記膨出部は、各前記貫通孔に入り込むように複数設けられ、前記ナゲットの中心は、前記平面視で、前記多角形の内側に位置していてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、貫通孔及び膨出部が複数設けられているため、第１板状部及び第２板状部の接合強度を効果的に向上させることができる。また、平面視でナゲットの中心が多角形の内側に位置しているため、通電時に、ナゲットから各貫通孔に伝達される熱量のバラツキを抑えることができる。これにより、各膨出部の形成条件を略同じにすることができるため、第１板状部及び第２板状部の接合強度をさらに効果的に向上させることができる。
【００１５】
上記の異材接合体において、前記膨出部の根本部には、前記貫通孔の開口縁部に形成されたダレ面に接触した湾曲面が形成されていてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、膨出部の根本部の強度を効果的に高めることができる。
【００１７】
本発明に係る異材接合方法は、第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部とを互いに重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合する異材接合方法であって、第２板状部に貫通孔を形成する孔形成工程と、前記孔形成工程の後で、前記第１板状部と第２板状部とを互いに重ね合わせて前記積層部を形成する重ね工程と、前記重ね工程の後で、前記電極で前記積層部を加圧通電することにより、前記第１板状部を溶融させて前記貫通孔内に流入させる加圧通電工程と、前記電極による前記積層部に対する通電を停止することにより、前記第１板状部を固化させて前記貫通孔内に膨出部を形成する固化工程とを行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る異材接合方法は、第１板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第２板状部と前記第１板状部よりも融点が高い第３板状部とを互いに重ね合わせた積層部を電極で加圧通電して接合する異材接合方法であって、前記第２板状部に貫通孔を形成する孔形成工程と、前記孔形成工程の後で、前記第１板状部、前記第２板状部、及び前記第３板状部をこの順番に重ね合わせて前記積層部を形成する重ね工程と、前記重ね工程の後で、前記電極の軸線が前記貫通孔に対して前記積層部の積層方向と直交する面方向にオフセットするように前記電極で前記積層部を加圧通電することにより、前記第１板状部を溶融させて前記貫通孔内に流入させるとともに前記第２板状部と前記第３板状部との間に溶融部を形成する加圧通電工程と、前記電極による前記積層部に対する通電を停止することにより、前記第１板状部を固化させて前記貫通孔内に膨出部を形成するとともに前記溶融部を固化させてナゲットを形成する固化工程とを行うことを特徴とする。
【００１９】
このような方法によれば、異種材料（第１板状部と第２板状部）を加圧通電用の電極を備えた接合機を用いて互いに確実に接合することができる。
【００２０】
上記の異材接合方法において、前記孔形成工程では、前記第２板状部に対して打ち抜き加工を施すことにより前記貫通孔を形成し、前記重ね工程では、第２板状部のうち前記孔形成工程で前記貫通孔の開口縁部に形成されたダレ面が位置する側に第１板状部を重ね合わせてもよい。
【００２１】
このような方法によれば、孔形成工程で貫通孔の開口縁部に形成されたバリが第１板状部に接触することにより第１板状部が損傷することを抑えることができる。また、膨出部の根本部にダレ面に接触する湾曲面を形成することができるため、膨出部の根本部の強度を効率的に高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第１板状部の膨出部が第２板状部の貫通孔に入り込んでいるため、異種材料（第１板状部及び第２板状部）を加圧通電用の電極を備えた接合機を用いて互いに確実に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１Ａは本発明の第１実施形態に係る異材接合体の断面図であり、図１Ｂは図１Ａの平面図である。
【図２】図２Ａは本発明の第１実施形態に係る異材接合方法の孔形成工程を説明する断面図であり、図２Ｂは前記異材接合方法の重ね工程を説明する断面図である。
【図３】図３Ａは前記異材接合方法の加圧通電工程を説明する第１の断面図であり、図３Ｂは当該加圧通電工程を説明する第２の断面図である。
【図４】図４Ａは図１Ａの異材接合体の第１変形例を示す断面図であり、図４Ｂは図１Ａの異材接合体の第２変形例を示す断面図である。
【図５】図５Ａは本発明の第２実施形態に係る異材接合体の断面図であり、図５Ｂは図５Ａの平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る異材接合方法の重ね工程を説明する断面図である。
【図７】図７Ａは本発明の第２実施形態に係る加圧通電工程を説明する第１の断面図であり、図７Ｂは当該加圧通電工程を説明する第２の断面図である。
【図８】図８Ａは図５Ａの異材接合体の第１変形例を示す断面図であり、図８Ｂは図５Ａの異材接合体の第２変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る異材接合体及び異材接合方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態に係る異材接合体１０Ａは、例えば、自動車の車体パネルに用いられるものであって、第１部材１２の第１板状部１６と第２部材１４の第２板状部１８とを互いにスポット接合機により加圧通電することにより得られる異種材料接合体である。
【００２６】
第１部材１２は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。第２部材１４は、第１部材１２よりも融点が高い材料、例えば、鋼等の鉄系金属で構成されている。ただし、第１部材１２及び第２部材１４のそれぞれの構成材料は、上記の例に限定されず、例えば、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金、炭素繊維強化プラスチック等の導電性を有する樹脂材料等を用いることができる。これら材料を用いる場合、融点が低い方の材料を第１部材１２として選択し、融点が高い方の材料を第２部材１４として選択する。
【００２７】
第１部材１２は、薄板部である第１板状部１６を有している。第１部材１２のうち第１板状部１６以外の部分は、任意の形状を採用することができる。第２部材１４は、薄板部である第２板状部１８を有している。第２部材１４のうち第２板状部１８以外の部分は、任意の形状を採用することができる。第１板状部１６と第２板状部１８とは、互いに重ね合わされて積層部２０を構成している。
【００２８】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１板状部１６のうち第２板状部１８とは反対側の表面には、スポット接合機３７の電極４０（図３Ｂ参照）の圧痕である円形状の凹部２２が形成されている。すなわち、凹部２２は、電極４０の外形形状に対応した形状を有している。
【００２９】
第２板状部１８には、積層部２０の積層方向からの平面視で、凹部２２と重なる位置に３つの円形状の貫通孔２４が形成されている。具体的には、各貫通孔２４は、平面視で、その全体が凹部２２内に位置しており、凹部２２の外側にはみ出していない。各貫通孔２４の直径は、例えば、凹部２２の直径の１０％以上４０％以下の範囲の大きさであるのが好ましく、２０％以上３０％以下の大きさであるのがさらに好ましい。このような大きさであれば、各貫通孔２４の全体を凹部２２内に確実に配置することができる。
【００３０】
各貫通孔２４のうち第１板状部１６側（凹部２２側）の開口縁部には、後述する第２板状部１８の孔形成工程の際にパンチ３２による抜き打ち加工によって成形されたＲ形状のダレ面３４が設けられている（図２Ａ参照）。３つの貫通孔２４は、平面視で、各貫通孔２４の中心線ＣＬが正三角形Ｔ（多角形）の各頂点に位置するように配置されている（図１Ｂ参照）。また、各貫通孔２４の中心線ＣＬは、凹部２２の中心Ｃ１（打点中心）から略等距離に位置している。
【００３１】
３つの貫通孔２４は、各貫通孔２４の中心線ＣＬが正三角形Ｔ以外の三角形、例えば、二等辺三角形等の各頂点に位置するように配置されていてもよい。貫通孔２４の大きさ、形状、及び数は、任意に変更することができる。つまり、貫通孔２４は、楕円形状又は多角形状に形成されていてもよい。また、貫通孔２４の直径は、凹部２２の直径の１０％未満の大きさであってもよいし、凹部２２の直径の４０％よりも大きくてもよい。
【００３２】
さらに、貫通孔２４は、１つ、２つ又は４つ以上設けられていてもよい。貫通孔２４が４つの場合、これら貫通孔２４は、各貫通孔２４の中心線ＣＬが正方形又は長方形の各頂点に位置するように配置される。つまり、貫通孔２４が３つ以上の場合、複数の貫通孔２４は、各貫通孔２４の中心線ＣＬが多角形の各頂点に位置するように配置される。さらにまた、各貫通孔２４は、平面視で、その一部が凹部２２の外側にはみ出していてもよい。すなわち、各貫通孔２４は、平面視で、その少なくとも一部が凹部２２に重なっていればよい。
【００３３】
第１板状部１６は、各貫通孔２４に入り込んだ３つの膨出部２６を有している。すなわち、各膨出部２６は、第１板状部１６のベース部２８から凹部２２とは反対方向に向かって突出した凸部である。各膨出部２６の根本部には、第２板状部１８のダレ面３４に接触したＲ形状の湾曲面２７が形成されている。各膨出部２６は、各貫通孔２４の全体を閉塞しており、貫通孔２４を構成する壁面に接触している。ただし、膨出部２６は、各貫通孔２４の一部を閉塞するように形成されていてもよい。
【００３４】
本実施形態に係る異材接合体１０Ａは、基本的には上記のように構成されるものであり、次に、異材接合方法について説明する。本実施形態の異材接合方法では、孔形成工程、重ね工程、加圧通電工程、固化工程が順次行われる。
【００３５】
図２Ａに示すように、孔形成工程では、第２板状部１８に対して抜き打ち加工を施すことにより複数（３つ）の貫通孔２４を形成する。具体的には、下型としてのダイ３０に載置した第２板状部１８に対して上型としてのパンチ３２を打ち抜くことにより貫通孔２４を形成する。このようにして形成された貫通孔２４では、パンチ３２の打抜き方向の上側の開口縁部にＲ形状のダレ面３４が形成され、パンチ３２の打抜き方向の下側の開口縁部にバリ３６が形成される。
【００３６】
図２Ｂに示すように、重ね工程では、第２板状部１８のダレ面３４が位置する側に第１板状部１６を重ね合わせることにより積層部２０を形成する。この場合、第１板状部１６がバリ３６によって損傷することを防止することができる。
【００３７】
図３Ａに示すように、加圧通電工程では、抵抗溶接機であるスポット接合機３７の２つの電極３８、４０によって積層部２０を積層方向から挟持して加圧する。つまり、２つの電極３８、４０を互いに近接する方向に押圧する。このとき、各電極３８、４０の軸線Ａｘは、各貫通孔２４の中心線ＣＬを頂点とする上述した正三角形Ｔの中心上に位置する。また、第２板状部１８の孔形成工程で形成されたバリ３６が電極３８に接触して除去される。
【００３８】
そして、スポット接合機３７の図示しない制御部は、所定の接合条件に基づいてこれら電極３８、４０に電流を供給することによって、積層部２０にジュール熱を発生させる。そうすると、図３Ｂに示すように、第１板状部１６が溶融し、電極４０によって第１板状部１６の溶融部４２が各貫通孔２４内に押し込まれる。すなわち、第１板状部１６の溶融部４２が各貫通孔２４内に流入する。
【００３９】
続いて、固化工程では、前記制御部が電極３８、４０への電流の供給を停止する。そうすると、第１板状部１６の溶融部４２が固化し、各貫通孔２４内に第１板状部１６の膨出部２６が形成される（図１Ａ参照）。これにより、異材接合体１０Ａが形成されるに至る。その後、前記制御部は、各電極３８、４０を積層部２０から離間させる。
【００４０】
本実施形態によれば、第１板状部１６の膨出部２６が第２板状部１８の貫通孔２４内に入り込んでいるため、異種材料（第１板状部１６及び第２板状部１８）を加圧通電用の電極３８、４０を備えたスポット接合機３７を用いて互いに確実に接合することができる。
【００４１】
また、貫通孔２４及び膨出部２６が複数箇所に設けられているため、第１板状部１６と第２板状部１８の接合強度を向上させることができる。特に、膨出部２６を中心とした回転方向の接合強度を効果的に向上させることができる。
【００４２】
さらに、複数の貫通孔２４は、平面視で、多角形（正三角形Ｔ）の各頂点に各貫通孔２４の中心線ＣＬが位置するように設けられているため、第１板状部１６及び第２板状部１８の接合強度を効果的に向上させることができる。
【００４３】
さらにまた、重ね工程において、第２板状部１８のうち孔形成工程で貫通孔２４の開口縁部に形成されたダレ面３４が位置する側に第１板状部１６を重ね合わせているため、バリ３６が第１板状部１６に接触して第１板状部１６が損傷することを抑えることができる。
【００４４】
また、各膨出部２６の根本部にダレ面３４に接触した湾曲面２７が形成されているため、各膨出部２６の根本部の強度を効果的に高めることができる。
【００４５】
本実施形態は、上述した構成及び方法に限定されない。例えば、図４Ａに示すように、異材接合体１０Ａの第２板状部１８には、貫通孔２４に代えて、第１板状部１６のベース部２８とは反対側に向かってテーパ状に縮径した複数の貫通孔２４ａが形成されていてもよい。この場合、加圧通電工程において、第１板状部１６の溶融部４２を各貫通孔２４ａ内に容易に流入させることができる。
【００４６】
また、図４Ｂに示すように、第２板状部１８には、貫通孔２４に代えて、第１板状部１６のベース部２８とは反対側に向かってテーパ状に拡径した複数の貫通孔２４ｂが形成されていてもよい。この場合、積層部２０の積層方向の接合強度を効果的に向上させることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る異材接合体１０Ｂ及び異材接合方法について説明する。なお、第２実施形態に係る異材接合体１０Ｂにおいて、第１実施形態に係る異材接合体１０Ａと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４８】
図５Ａに示すように、異材接合体１０Ｂは、第１部材１２、第２部材１４及び第３部材４４を備える。第３部材４４は、第１部材１２よりも融点が高い材料、例えば、鋼等の鉄系金属で構成されている。本実施形態では、第３部材４４は、第２部材１４と同じ材料で構成されているが、第２部材１４とは異なる材料で構成されていてもよい。第３部材４４は、上記の例に限定されず、例えば、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金、炭素繊維強化プラスチック等の導電性を有する樹脂材料等を用いることができる。
【００４９】
第３部材４４は、薄板部である第３板状部４６を有している。第３部材４４のうち第３板状部４６以外の部分は、任意の形状を採用することができる。第１板状部１６、第２板状部１８及び第３板状部４６は、この順番に重ね合されることにより積層部４８を構成している。すなわち、第３板状部４６は、第２板状部１８に対して第１板状部１６とは反対側に重ね合されている。
【００５０】
第２板状部１８と第３板状部４６との間には、ナゲット５０が形成されている。すなわち、第２板状部１８と第３板状部４６とは、ナゲット５０により互いに溶接されている。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ナゲット５０は、平面視で、上述した正三角形Ｔの内側に位置しており、正三角形Ｔの外側にはみ出していないのが好ましい。換言すれば、ナゲット５０の中心Ｃ２は、平面視で、前記正三角形Ｔの内側に位置しているのが好ましい。
【００５１】
第３板状部４６のうち第２板状部１８とは反対側の表面には、スポット接合機３７の電極３８（図７Ｂ参照）の圧痕である円形状の凹部５２が形成されている。すなわち、凹部５２は、電極３８の外形形状に対応した形状を有している。
【００５２】
本実施形態に係る異材接合体１０Ｂは、基本的には上記のように構成されるものであり、次に、異材接合方法について説明する。本実施形態の異材接合方法では、孔形成工程、重ね工程、加圧通電工程、固化工程が順次行われる。なお、孔形成工程は、図２Ａに示す第１実施形態に係る孔形成工程と同様であるため、その説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、重ね工程では、第１板状部１６、第２板状部１８及び第３板状部４６をこの順番に重ね合わせることにより積層部４８を形成する。この際、第２板状部１８のダレ面３４が位置する側に第１板状部１６を配置し、第２板状部１８のうち第１板状部１６とは反対側に第３板状部４６を配置する。換言すれば、第１板状部１６と第３板状部４６との間に第２板状部１８を挟みこむ。
【００５４】
図７Ａに示すように、加圧通電工程では、スポット接合機３７の２つの電極３８、４０によって積層部４８を積層方向から挟持して加圧する。このとき、各電極３８、４０の軸線Ａｘは、各貫通孔２４の中心線ＣＬを頂点とする上述した正三角形Ｔの中心上に位置する。
【００５５】
そして、スポット接合機３７の図示しない制御部は、所定の接合条件に基づいてこれら電極３８、４０に電流を供給することによって、積層部４８にジュール熱を発生させる。そうすると、図７Ｂに示すように、第１板状部１６が溶融し、電極４０によって第１板状部１６の溶融部４２（以下、第１溶融部４２と称する。）が各貫通孔２４内に押し込まれる。すなわち、第１溶融部４２が各貫通孔２４内に流入する。また、第２板状部１８と第３板状部４６との間に発生した溶融部５４（以下、第２溶融部５４と称する。）が成長する。
【００５６】
続いて、固化工程では、前記制御部が電極３８、４０への電流の供給を停止する。そうすると、第１溶融部４２が固化して各貫通孔２４内に第１板状部１６の膨出部２６が形成され、第２溶融部５４が固化して第２板状部１８と第３板状部４６との間にナゲット５０が形成される（図５Ａ参照）。これにより、異材接合体１０Ｂが形成されるに至る。その後、前記制御部は、各電極３８、４０を積層部４８から離間させる。
【００５７】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、ナゲット５０の中心Ｃ２は、平面視で、正三角形Ｔ（多角形）の内側に位置しているため、通電時に、ナゲット５０から各貫通孔２４に伝達される熱量のバラツキを抑えることができる。これにより、各膨出部２６の形成条件を略同じにすることができるため、第１板状部１６及び第２板状部１８の接合強度をさらに効果的に向上させることができる。
【００５８】
本実施形態は、上述した構成及び方法に限定されない。例えば、図８Ａに示すように、異材接合体１０Ｂの第２板状部１８には、貫通孔２４に代えて、第１板状部１６のベース部２８とは反対側に向かってテーパ状に縮径した複数の貫通孔２４ａが形成されていてもよい。この場合、加圧通電工程において、第１板状部１６の溶融部４２を各貫通孔２４ａ内に容易に流入させることができる。
【００５９】
また、図８Ｂに示すように、第２板状部１８には、貫通孔２４に代えて、第１板状部１６のベース部２８とは反対側に向かってテーパ状に拡径した複数の貫通孔２４ｂが形成されていてもよい。この場合、積層部４８の積層方向の接合強度を効果的に向上させることができる。
【００６０】
上述した第１実施形態及び第２実施形態において、スポット接合機３７は、２つの電極３８、４０で積層部２０、４８を挟持する形式の両側スポット接合機であることが好ましいが、例えば、第１板状部１６側にのみ電極を有する形式の片側スポット接合機であってもよい。また、積層部２０、４８を加圧通電するローラ電極を備えたローラシーム接合機を用いて接合することにより異材接合体を得てもよい。
【００６１】
本発明に係る異材接合体及び異材接合方法は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６２】
１０Ａ、１０Ｂ…異材接合体          １２…第１部材
１４…第２部材                      １６…第１板状部
１８…第２板状部                    ２０、４８…積層部
２２、５２…凹部                    ２４、２４ａ、２４ｂ…貫通孔
２６…膨出部                        ３４…ダレ面
３８、４０…電極                    ４４…第３部材
４６…第３板状部                    ５０…ナゲット
【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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