(57)【要約】【課題】異材接合部材の品質を改善すること。【解決手段】リベットを用いて２以上の部材を接合する異材接合部材の製造方法であって、リベット１３は、頭部２１と、一端部が頭部２１の接合面２１ａに接合する軸部２２と、接合面２１ａの外縁及び内縁のそれぞれから間隔を開けて設けられた環状溝２５と、接合面２１ａの外縁から環状溝２５までの間に設けられた第１平坦部２３と、接合面２１ａの内縁から環状溝２５までの間に設けられた第２平坦部２４と、を有し、スポット溶接工程前のかしめ工程において、リベット１３を、頭部２１が第１部材１１に接し、軸部２２の先端が第１部材１１から突出するまで軸部２２を第１部材１１に挿入させた状態で、頭部２１の第１平坦部２３及び第２平坦部２４の両方によって第１部材１１を押さえつつ、環状溝２５に第１部材１１を塑性流動させて、第１部材１１にリベット１３をかしめ固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リベットを用いて２以上の部材を接合する異材接合部材の製造方法であって、
前記リベットは、
頭部と、
一端部が前記頭部の接合面に接合する軸部と、
前記接合面の外縁及び内縁のそれぞれから間隔をあけて設けられた環状溝と、
前記接合面の外縁から前記環状溝までの間に設けられた第１平坦部と、
前記接合面の内縁から前記環状溝までの間に設けられた第２平坦部と、を有し、
スポット溶接工程前のかしめ工程において、
前記リベットを、前記頭部が第１部材に接し、軸部の先端が第１部材から突出するまで軸部を第１部材に挿入させた状態で、前記頭部の前記第１平坦部及び前記第２平坦部の両方によって第１部材を押さえつつ、前記環状溝に前記第１部材を塑性流動させて、前記第１部材に前記リベットをかしめ固定する
異材接合部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異材を接合することで形成される異材接合部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１５−０４２４１７号公報がある。この公報に記載された異材接合部材の製造方法では、第１部材と第２部材との素材が異なり、第１部材と第２部材とを、異材接合用のリベットを用いて接合する。
【０００３】
より具体的には、リベットは、先端がスポット溶接される軸部と、軸部の先端の他端に設けられた板状の頭部とを備えている。頭部における軸部側に向く接合面は、該接合面の外縁から基端部までの位置に向けて所定間隔をあけて設けられた平坦部と、平坦部から該基端部までの間に設けられた環状溝とから形成されている。
【０００４】
このリベットを用いて異材接合を行う際には、リベットの頭部が第１部材（上板）に接し、軸部の先端が第１部材から突出するまで軸部を挿入させた状態で、平坦部によって第１部材を押さえつつ、環状溝に第１部材を塑性流動させて第１部材にリベットをかしめ固定する工程と、リベットがかしめ固定された第１部材を第２部材（下板）に重ね合わせた状態で、第２部材とリベットとをスポット溶接する工程をと、を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０４２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した異材接合部材の製造方法では、スポット溶接の工程において環状溝が変形することによりリベットが傾き、溶融した第１部材が環状溝から漏れ出してバリを形成する原因になる場合がある。したがって本発明は、リベットの変形を防止することにより、品質を改善した異材接合部材の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる異材接合部材の製造方法は、リベットを用いて２以上の部材を接合する異材接合部材の製造方法であって、前記リベットは、頭部と、一端部が前記頭部の接合面に接合する軸部と、前記接合面の外縁及び内縁のそれぞれから間隔を開けて設けられた環状溝と、前記接合面の外縁から前記環状溝までの間に設けられた第１平坦部と、前記接合面の内縁から前記環状溝までの間に設けられた第２平坦部と、を有し、スポット溶接工程前のかしめ工程において、前記リベットを、前記頭部が第１部材に接し、軸部の先端が第１部材から突出するまで軸部を第１部材に挿入させた状態で、前記頭部の前記第１平坦部及び前記第２平坦部の両方によって第１部材を押さえつつ、前記環状溝に前記第１部材を塑性流動させて、前記第１部材に前記リベットをかしめ固定する。
これにより、第１平坦部と第２平坦部の両方によって第１部材を支え、リベットの傾きや変形を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、異材接合部材の品質を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】異材接合装置の構成を示す図である。
【図２】リベットを示す図である。
【図３】異材接合の手順を示す図である。
【図４】座部を有さないリベットにかかる反力を示す図である。
【図５】リベットにかかる反力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、異材接合装置１は、上板１１と、下板１２と、上板１１及び下板１２を接合するリベット１３と、リベット１３を加圧しつつ通電させる加圧通電部１４と、を備える。
【００１１】
上板１１（第１部材）は、異材接合を行う材料のうちの一方であり、例えばアルミ板が用いられる。上板１１の厚さは、後述するリベット１３を差し入れたときに貫通する程度の厚さである。
【００１２】
下板１２は、異材接合を行う材料のうちの他方であり、例えば鉄板が用いられる。例えば下板１２には、上板１１と同程度の厚さのものが用いられる。なお、下板１２は、上板１１とは厚さが全く異なるものであっても良い。
【００１３】
図２に示すように、リベット１３は、頭部２１と、頭部２１の面から突出するように配置された軸部２２と、頭部２１の端部近傍に形成された突出部（第１平坦部）２３と、軸部２２の外周上に形成されている第２平坦部２４と、突出部２３と第２平坦部２４の間において、軸部２２が接合されている面上に形成された環状溝２５と、を備える。典型的には、リベット１３は鉄製材料である。
【００１４】
頭部２１の径は、軸部２２に比べて径が大きく形成されている。例えば頭部２１は、丸頭、平頭、皿頭などの形状である。なお、頭部２１の形状は、これらの形状に限られない。ここで、頭部２１に軸部２２が接合されている面を接合面２１ａとする。頭部２１の一部は、リベット１３の軸部２２が上板１１の上方から挿入された場合に、上板１１の上面側において接触された状態となることで、リベット１３を固定する。なお、接合面２１ａの外縁とは、頭部２１の外周の縁部である。なお、頭部２１の直径は８ｍｍ程度である。
【００１５】
軸部２２の一端部は、円形状の頭部２１の接合面２１ａの略中央部に連結されている。また軸部２２は、本体部２２ａと、本体部２２ａの先に設けられた先端部２２ｂを有する。ここで、本体部２２ａは例えば円柱状であり、先端部２２ｂは例えば円錐状である。軸部２２は、先端部２２ｂ側が上板１１側の上方側から挿入される。例えば軸部２２は、本体部２２ａの高さが約１．２ｍｍであり、直径が４ｍｍ程度である。また先端部２２ｂの高さは約０．２〜０．５ｍｍであり、径が０〜４ｍｍの円錐である。なお、接合面２１ａの内縁とは、軸部２２の本体部２２ａの外周が接合面２１ａと接合している縁部である。なお、本体部２２ａは円柱状に限られず、例えば、先端部２２ｂの近傍の箇所の径が、先端部２２ｂから遠い箇所の径より小さく形成されている先細りの形状であっても良く、逆に、先端部２２ｂから遠い箇所の径に比べて、先端部２２ｂの近傍の箇所の径が大きくなるように形成されていても良い。また、先端部２２ｂは円錐状に限られず、例えば先端が平坦な台形状や、Ｒ形状であっても良い。
【００１６】
突出部２３は、頭部２１の接合面２１ａの外延部において、軸部２２と同方向に突出して設けられている。なお突出部２３は、軸部２２に対して所定の間隔だけ離れた状態で、環状に設けられている。言い換えると、突出部２３は、頭部２１の接合面２１ａの外縁から環状溝２５までの間に設けられている。突出部２３の先端には、接合面２１ａと平行に設けられた平坦面２３ａを有する。例えば、突出部２３は接合面２１ａの外縁において、径方向の厚さが約０．５ｍｍで形成されている。
【００１７】
第２平坦部２４は、軸部２２の外周に沿って、頭部２１の接合面２１ａから軸部２２と同方向に突出するように設けられている。言い換えると、第２平坦部２４は、頭部２１の接合面２１ａの内縁から環状溝２５までの間に設けられている。ここで第２平坦部２４の先端には、接合面２１ａと平行に設けられた平坦面２４ａを有する。なお、突出部２３の先端に設けられた平坦面２３ａと、第２の平坦部２４の先端に設けられた平坦面２４ａはほぼ同じ高さとなるように形成されている。また、第２の平坦部２４の径は軸部２２の直径＋１ｍｍ以上である。言い換えると、第２平坦部２４における平坦面２４ａの径方向の厚さは、０．５ｍｍ以上となるように形成されている。
【００１８】
環状溝２５は、頭部２１の接合面２１ａ上において、外縁及び内縁のそれぞれから間隔をあけた位置に設けられた環状の溝であり、より具体的には、突出部２３と第２の平坦部２４の間に形成されている。すなわち環状溝２５は、接合面２１ａを底部とし、突出部２３と第２の平坦部２４を壁部として形成された溝である。例えば環状溝２５は、内周径が約５ｍｍ、外周径が約７ｍｍ、高さが約０．５ｍｍとなるように形成されている。環状溝２５には、溶融された上板１１が流れ込む。また、環状溝２５には塑性変形された上板１１が入り込む。
【００１９】
加圧通電部１４は、上板１１と下板１２を挟み込むように配置された上側チップ１４ａ及び下側チップ１４ｂを有する。上側チップ１４ａは、上板１１の上方に配置されており、リベット１３の頭部２１に上方から当接する。下側チップ１４ｂは、下板１２の下方に配置されているとともに、上側チップ１４ａに対して、上板１１と下板１２を挟んだ状態で対向するように配置される。
【００２０】
次に、図３を参照して異材接合の手順について説明する。
【００２１】
最初に、図３（ａ）に示すように、上板１１の上部にリベット１３を配置する。その後、上板１１の一部を排除しつつ、排除した箇所にリベット１３を挿入し、かしめを実行する。このとき、リベット１３の軸部２２は上板１１を貫通し、軸部２２の先端部２２ｂは、上板１１の下面より下方まで突出した状態となる。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、上板１１の下方から下板１２を合わせる。このとき、下板１２の上面にリベット１３の軸部２２の先端部２２ｂが当接された状態になる。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、加圧通電部１４は、上側チップ１４ａと下側チップ１４ｂの間に上板１１や下板１２やリベット１３を挟んだ状態とする。ここで、加圧通電部１４は、上側チップ１４ａと下側チップ１４ｂ間を通電させながら、リベット１３の頭部２１に下方向の力を加える。ここで、リベット１３の先端部２２ｂは、下板１２に対して加圧された状態で加熱されることにより、スポット溶接される。これにより、リベット１３により上板１１と下板１２が接合された状態になる。なお、図３（ｃ）において、加圧通電部１４の上側チップ１４ａと下側チップ１４ｂの間で通電している状態を、点線で示している
【００２４】
なおこのとき、軸部２２の先端部２２ｂではスポット溶接のために加熱され軟化されているため潰れてしまい、十分な反力を発生させることができない場合がある。ここで図４に示すように、第２の平坦部２４が形成されていないリベットを用いると、加圧力に対する反力が離れた位置にあるため、リベットが変形しやすくなる。
【００２５】
一方、図５に示すように第２の平坦部２４が形成されたリベット１３を用いることで、突出部２３と第２平坦部２４が上板１１の上面に当接し、これらの箇所で反力を発生させることで、リベット１３を支えることができる。
【００２６】
これにより、第２平坦部２４を有するリベット１３を用いることで、上板１１へのリベット１３の過挿入や、リベット１３の傾き及び変形を抑制することができる。したがって、上板１１のリベット１３の環状溝２５に流れ込んだ金属が、リベット１３の変形や傾きに起因して、上板１１の上部等に漏れ出すことが抑制される。したがって、リベット１３を用いて接合される異材接合部材の品質を改善することができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００２８】
例えば上記では、上板をアルミ材料、下板を鉄製材料、リベットを鉄製材料であるものとして説明したが、通電できる材料であり、下板とリベットがスポット溶接可能であり、加熱時に上板が下板よりも軟化するものであれば、これらの材質以外のものを用いてもよい。さらに、上板と下板の２枚合わせとして説明したが、さらに多数の板を接合させても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１            異材接合装置
１１            上板
１２            下板
１３            リベット
１４            加圧通電部
１４ａ            上側チップ
１４ｂ            下側チップ
２１            頭部
２１ａ            接合面
２２            軸部
２２ａ            本体部
２２ｂ            先端部
２３            突出部（第１平坦部）
２３ａ            平坦面
２４            第２平坦部
２４ａ            平坦面
２５            環状溝
【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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