(57)【要約】【課題】複数の部材を接合した接合体の表面から、外側に突出した部分を形成することなく、確実な接合が可能な、接合装置、接合方法および接合体を提供する。【解決手段】接合装置１０は、対向して配置したダイ１１とパンチ１２との間に、複数の部材１３を積層して配置し、ダイ１１とパンチ１２とが接近するよう移動させて複数の部材１３を押圧して接合する積層部材の接合装置であって、ダイ１１は、略平坦状または凸形状に構成されており、押圧される複数の部材１３をその総厚み以上に突出させることなく、複数の部材１３の厚み方向において凹凸の嵌め合い構造ＥＧを形成することにより接合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置したダイとパンチとの間に、複数の部材を積層して配置し、前記ダイと前記パンチとが接近するよう移動させて前記複数の部材を押圧して接合する積層部材の接合装置であって、
前記ダイは、略平坦状または凸形状に構成されており、
押圧される前記複数の部材をその総厚み以上に突出させることなく、前記複数の部材の厚み方向において凹凸の嵌め合い構造を形成することにより接合する、
ことを特徴とする接合装置。
【請求項２】
前記ダイは、前記パンチの進入を許容する凹部を有さない、
ことを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記ダイは、平坦部と該平坦部から突出する凸部とを有し、
前記パンチの押圧面の大きさは、前記凸部の最上面の大きさと同等以上である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接合装置。
【請求項４】
前記凸部の高さは、前記ダイに当接する部材の厚みよりも小さい、
ことを特徴とする請求項３に記載の接合装置。
【請求項５】
前記複数の部材は、異種の部材である、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の接合装置。
【請求項６】
前記複数の部材は、金属部材と樹脂部材であり、
前記樹脂部材を前記ダイに当接するように載置する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の接合装置。
【請求項７】
前記パンチは、該パンチに当接する部材の厚みよりも下方まで移動して押圧する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の接合装置。
【請求項８】
対向して配置したダイとパンチとの間に、複数の部材を積層して配置し、前記ダイと前記パンチとが接近するように移動させて前記複数の部材を押圧して接合する積層部材の接合方法であって、
略平坦状または凸形状を有する前記ダイの上に前記複数の部材を積層して載置する工程と、
前記パンチおよび前記ダイで前記複数の部材を押圧することにより、押圧される前記複数の部材をその総厚み以上に突出させることなく、前記複数の部材の厚み方向において凹凸の嵌め合い構造を形成することにより接合する、
ことを特徴とする接合方法。
【請求項９】
前記複数の部材のうち前記ダイに当接する部材は、前記ダイの方向に突出することなく、他の部材と接合される、
ことを特徴とする請求項８に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記嵌め合い構造は、前記パンチによって押圧される領域の周囲に形成される、
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記複数の部材は、異種の部材である、
ことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
前記複数の部材は、金属部材と樹脂部材であり、
前記樹脂部材を前記ダイに当接するように載置する、
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記ダイは、平坦部と該平坦部から突出する凸部とを有し、
前記凸部の高さは、前記ダイに当接する部材の厚みよりも小さい、
ことを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１４】
前記パンチは、該パンチに当接する部材の厚みよりも下方まで移動して押圧する、
ことを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
積層した複数の部材の一部を押圧することによって接合領域において接合された接合体であって、
前記接合領域は、
第一の面側に凹部が形成され、
前記第一の面側および該第一の面に対向する第二の面側のいずれにおいても、前記接合体の非接合領域よりも該接合体の厚み方向に突出せず、
前記凹部の周囲に、前記厚み方向において前記複数の部材による凹凸の嵌め合い構造が形成されている、
ことを特徴とする接合体。
【請求項１６】
前記複数の部材は、異種の部材である、
ことを特徴とする請求項１５に記載の接合体。
【請求項１７】
前記複数の部材は、金属部材と樹脂部材である、
ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の接合体。
【請求項１８】
前記第二の面側の部材は、前記第一の面側の部材よりも厚みが大きい、
ことを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部材を含む複数の材料を積層し、塑性変形により接合させる接合装置、接合方法および接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属部材（例えば、金属基板）と金属以外の部材（例えば、樹脂材料）を積層状態で結合（接合）させる場合、樹脂材料の一部溶着あるいはねじなどの固定部材の使用によって、両者を結合することが一般的である。
【０００３】
図８は、樹脂部材と金属部材と結合（固定）させる既知の構成の一例を示す断面図である。例えば、ＬＥＤ照明装置などにおいて、ケースとなる樹脂部材２０２にＬＥＤが実装された金属部材（金属基板）２０１を結合（固定）させる場合がある。このような場合には、樹脂部材２０２に突出部２０２Ａを、金属基板２０１には固定孔２０１Ａをそれぞれ形成し、突出部２０２Ａを固定孔２０１Ａに貫通させた後に、その先端を加熱によって変形させる。このような、いわゆる熱かしめによって樹脂部材２０２と金属部材２０１とを固定することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このように、金属部材２０１の一方の面ＩＳに当接する樹脂部材２０２の一部を、金属部材２０１の他方の面（外表面）ＯＳに物理的に係合させる構造とすることで、異素材であっても接着剤等を用いることなく、確実に固定することができる。また、両者の固定力を高めるために、これに加えてねじなどの固定部材が併用される場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２３２１８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、図８に示すいわゆる熱かしめによる接合方法では、金属部材２０１の外表面ＯＳから樹脂部材２０２の係合部分が突出することは不可避であり、例えば、金属部材２０１の外表面ＯＳに更に他の部材を固着する場合などに、この突出した係合部分が干渉してしまう問題がある。つまり上記の方法では、複数の部材を接合した接合体の表面（図８における金属部材２０１の外表面ＯＳ）から、外側（樹脂部材２０２が当接する面とは逆側）に突出した部分が形成されないようにすることは不可能であった。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、複数の部材を接合した接合体の表面から、外側に突出した部分を形成することなく、確実な接合が可能な、接合装置、接合方法および接合体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。
【０００９】
すなわち、（１）本発明は、対向して配置したダイとパンチとの間に、複数の部材を積層して配置し、前記ダイと前記パンチとが接近するよう移動させて前記複数の部材を押圧して接合する積層部材の接合装置であって、前記ダイは、略平坦状または凸形状に構成されており、押圧される前記複数の部材をその総厚み以上に突出させることなく、前記複数の部材の厚み方向において凹凸の嵌め合い構造を形成することにより接合する、ことを特徴とする接合装置である。
【００１０】
（２）本発明はまた、前記ダイは、前記パンチの進入を許容する凹部を有さない、ことを特徴とする上記（１）に記載の接合装置である。
【００１１】
（３）本発明はまた、前記ダイは、平坦部と該平坦部から突出する凸部とを有し、前記パンチの押圧面の大きさは、前記凸部の最上面の大きさと同等以上である、ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の接合装置である。
【００１２】
（４）本発明はまた、前記凸部の高さは、前記ダイに当接する部材の厚みよりも小さい、ことを特徴とする上記（３）に記載の接合装置である。
【００１３】
（５）本発明はまた、前記複数の部材は、異種の部材である、ことを特徴とする上記（１）から（４）のいずれかに記載の接合装置である。
【００１４】
（６）本発明はまた、前記複数の部材は、金属部材と樹脂部材であり、前記樹脂部材を前記ダイに当接するように載置する、ことを特徴とする上記（１）から（５）のいずれかに記載の接合装置である。
【００１５】
（７）本発明はまた、前記パンチは、該パンチに当接する部材の厚みよりも下方まで移動して押圧する、ことを特徴とする上記（１）から（６）のいずれかに記載の接合装置である。
【００１６】
（８）本発明はまた、対向して配置したダイとパンチとの間に、複数の部材を積層して配置し、前記ダイと前記パンチとが接近するように移動させて前記複数の部材を押圧して接合する積層部材の接合方法であって、略平坦状または凸形状を有する前記ダイの上に前記複数の部材を積層して載置する工程と、前記パンチおよび前記ダイで前記複数の部材を押圧することにより、押圧される前記複数の部材をその総厚み以上に突出させることなく、前記複数の部材の厚み方向において凹凸の嵌め合い構造を形成することにより接合する、ことを特徴とする接合方法である。
【００１７】
（９）本発明はまた、前記複数の部材のうち前記ダイに当接する部材は、前記ダイの方向に突出することなく、他の部材と接合される、ことを特徴とする上記（８）に記載の接合方法である。
【００１８】
（１０）本発明はまた、前記嵌め合い構造は、前記パンチによって押圧される領域の周囲に形成される、ことを特徴とする上記（８）または（９）に記載の接合方法である。
【００１９】
（１１）本発明はまた、前記複数の部材は、異種の部材である、ことを特徴とする上記（８）から（１０）のいずれかに記載の接合方法である。
【００２０】
（１２）本発明はまた、前記複数の部材は、金属部材と樹脂部材であり、前記樹脂部材を前記ダイに当接するように載置する、ことを特徴とする上記（８）から（１１）のいずれかに記載の接合方法である。
【００２１】
（１３）本発明はまた、前記ダイは、平坦部と該平坦部から突出する凸部とを有し、前記凸部の高さは、前記ダイに当接する部材の厚みよりも小さい、ことを特徴とする上記（８）から（１２）のいずれかに記載の接合方法である。
【００２２】
（１４）本発明はまた、前記パンチは、該パンチに当接する部材の厚みよりも下方まで移動して押圧する、ことを特徴とする上記（８）から（１３）のいずれかに記載の接合方法である。
【００２３】
（１５）本発明はまた、積層した複数の部材の一部を押圧することによって接合領域において接合された接合体であって、前記接合領域は、第一の面側に凹部が形成され、前記第一の面側および該第一の面に対向する第二の面側のいずれにおいても、前記接合体の非接合領域よりも該接合体の厚み方向に突出せず、前記凹部の周囲に、前記厚み方向において前記複数の部材による凹凸の嵌め合い構造が形成されている、ことを特徴とする接合体である。
【００２４】
（１６）本発明はまた、前記複数の部材は、異種の部材である、ことを特徴とする上記（１５）に記載の接合体である。
【００２５】
（１７）本発明はまた、前記複数の部材は、金属部材と樹脂部材である、ことを特徴とする上記（１５）または（１６）に記載の接合体である。
【００２６】
（１８）本発明はまた、前記第二の面側の部材は、前記第一の面側の部材よりも厚みが大きい、ことを特徴とする上記（１５）から（１７）のいずれかに記載の接合体である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、複数の部材を接合した接合体の表面から、外側に突出した部分を形成することなく、確実な接合が可能な、接合装置、接合方法および接合体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の接合装置を示す側断面図である。
【図２】本実施形態の接合装置および接合方法を示す側断面図である。
【図３】本実施形態の接合体を示す断面図である。
【図４】本実施形態の（ａ）接合装置および接合方法を示す側断面図であり、（ｂ）接合体を示す断面図である。
【図５】本実施形態の（ａ）接合装置および接合方法を示す側断面図であり、（ｂ）接合体を示す断面図である。
【図６】本実施形態の接合装置および接合方法を示す側断面図である。
【図７】本発明の実施例による接合体２０の（ａ）〜（ｃ）外観を示す写真であり、（ｄ）断面の写真である。
【図８】従来技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態の接合装置１０の主要部を示す側断面図である。本実施形態の接合装置１０は、対向して配置され、互いに近接・離間するように相対的に移動可能なダイ１１とパンチ１２とを有する。そして接合装置１０は、ダイ１１とパンチ１２の間に複数の部材１３を積層して配置し、相対移動させたダイ１１とパンチ１２とで押圧することによって複数の部材１３を接合するものである。
【００３１】
複数の部材１３は、この例では第１部材１３１と第２部材１３２である。第１部材１３１と第２部材１３２とは異種の部材であり、一例として、第１部材１３１は樹脂部材（例えば、ポリプロピレンやポリカーボネートなど）であり、第２部材１３２は、金属部材（例えば、銅板など）である。第１部材１３１と第２部材１３２の用途の一例を挙げると、第１部材１３１は例えばＬＥＤ照明のケース体などに用いられる部材であり、第２部材１３２はＬＥＤが実装される金属基板であるが、これに限らず、様々な用途に利用可能である。
【００３２】
また、第１部材１３１はこの例では下層に配置され、ダイ１１に当接する部材であり、第２部材１３２は上層に配置され、パンチ１２に当接する部材である。以下、複数の部材１３（第１部材１３１および第２部材１３２）を単に「部材１３」と総称する場合もある。
【００３３】
また、第１部材１３１はその板厚Ｄ１が第２部材１３２の板厚Ｄ２より大きく、板厚Ｄ１は板厚Ｄ２の例えば、１．５倍〜２倍以上の厚みである。
【００３４】
ダイ１１は、基部１１１と凸部１１２とを有し、基部１１１はその表面（パンチ１２の方向に対向する面）は略平坦状に構成され、凸部１１２は、基部１１１からパンチ１２の方向に突出するように構成されている。凸部１１２は一例として略円錐台形状であり、その頭部１１２Ｈは略平坦状に構成される。ここで、基部１１１、および凸部１１２の頭部１１２Ｈが「略平坦状」である、とは、厳密な平坦性を有していることに限らず、押圧時に何らかの作用を働かせるために意図的に形成された凹凸の形状を有していないことを意味する。また、ダイ１１は、基部１１１の表面より低い位置にパンチ１２の進入を許容するような凹部を有していない。
【００３５】
凸部１１２の高さ（基部１１１表面からの高さ）Ｈは、例えば、ダイ１１の上に載置される第１部材１３１および第２部材１３２の板厚より小さい。
【００３６】
この例では、ダイ１１は、開口部ＯＰを有するステージ１５の下方に配置される。開口部ＯＰは、凸部１１２が挿通可能な大きさを有している。そしてダイ１１は、押圧時に上昇し、開口部ＯＰから凸部１１２が上方に突出する。
【００３７】
パンチ１２は、例えば円柱状であり、その先端部１２１は、凸部１１２の頭部１１２Ｈと同様に略平坦状である。パンチ１２の先端部１２１は凸部１１２の頭部１１２Ｈと対向して配置され、両者が部材１３を直接的に押圧する押圧面となる。パンチ１２の先端部１２１（押圧面）の大きさ（直径Ｌ２）は、凸部１１２の頭部１１２Ｈの大きさ（直径Ｌ１）と同等以上である。
【００３８】
一例として、パンチ１２の先端部１２１（押圧面）の大きさ（直径Ｌ２）は、凸部１１２の頭部１１２Ｈの大きさ（直径Ｌ１）の１倍〜３倍程度であり、凸部１１２の高さ（基部１１１表面からの高さＨ）の５倍〜１５倍程度である。また、凸部１１２の頭部１１２Ｈの大きさ（直径Ｌ１）は、凸部１１２の高さ（基部１１１表面からの高さＨ）の３倍〜８倍程度である。
【００３９】
具体的には、パンチ１２の先端部１２１（押圧面）の大きさと、凸部１１２の頭部１１２Ｈの大きさと凸部１１２の高さ（基部１１１表面からの高さ）の比は、例えば、Ｌ２：Ｌ１：Ｈ＝１０：６：１である。また、これらの比は例えば、Ｌ２：Ｌ１：Ｈ＝８：４：１であってもよいし、例えば、Ｌ２：Ｌ１：Ｈ＝１５：５：１などであってもよい。
【００４０】
パンチ１２の両側には、接合する部材１３を押さえる板押さえ１４が設けられている。板押さえ１４は適度な弾性力を有する弾性部材（例えば、ウレタン、ゴムなど）により構成される。板押さえ１４を弾性部材により構成することで、部材１３全体の厚みが異なる場合（接合毎に部材１３の厚みが変化する場合）であっても、柔軟に対応することができる。また、部材１３に過度な荷重が係ることを防止できるので、部材１３（特に、板押さえ１４が当接する上層の第２部材１３２）に傷等の外観不良が発生することを防止できる。
【００４１】
図２は、図１の接合装置１０を用いた本実施形態の接合方法を説明する側断面図であり、図３は、本実施形態の接合装置１０および接合方法によって得られる接合体２０を説明する断面図である。
【００４２】
図１に示した接合装置１０は、押圧される複数の部材１３をその総厚み以上に突出させることなく、複数の部材１３の厚み方向において凹凸の嵌め合い構造を形成することにより接合する。
【００４３】
まず、図２（ａ）に示すように、ダイ１１のステージ１５上に、第１部材１３１と第２部材１３２をこの順で重ねて載置する。
【００４４】
次いで、同図（ｂ）に示すように、例えばパンチ１２をダイ１１に向かって降下させ、またダイ１１を上昇させることにより、ダイ１１とパンチ１２とが接近するように相対的に移動させる。ダイ１１は凸部１１２がステージ１５の開口部ＯＰから突出し、この凸部１１２とパンチ１２により複数の部材１３が押圧される。パンチ１２は、その先端部１２１が第２部材１３２の表面Ｓ２と当接し、ダイ１１の凸部１１２は頭部１１２Ｈが第１部材１３１の表面Ｓ１（第２部材１３２の表面Ｓ２と逆側（図では裏側）の面）に当接して、それぞれ部材１３を押圧する。
【００４５】
このとき、パンチ１２は、当接する第２部材１３２の厚みＤ２に対応する高さよりも大きく下方まで移動する。一方、ダイ１１の凸部１１２は、当接する第１部材１３１の厚みＤ１に対応する高さよりも小さく上昇する。
【００４６】
つまり、パンチ１２およびダイ１１は、部材１３（第１部材１３１と第２の部材１３２）の両面Ｓ１、Ｓ２（部材１３の裏面と表面）からそれぞれ押圧するが、このとき、複数の部材１３をその総厚み（Ｄ１＋Ｄ２）以上に両面Ｓ１，Ｓ２側のいずれにも突出させることなく、押圧する。この時の押圧力は、押圧量（部材１３の表面Ｓ２からの押圧深さ）Ｄ３が例えば、第２の部材１３２の厚みＤ２の２倍以上で、第１部材１３１と第２の部材１３２の総厚み（Ｄ１＋Ｄ２）未満（Ｄ２×２≦Ｄ３＜（Ｄ１＋Ｄ２）となるような力である。
【００４７】
そしてこの結果、押圧しているダイ１１とパンチ１２の周囲の部材１３が内部で塑性変形し、同図（ｂ）の破線で示すように部材１３の厚み方向において凹凸となる嵌め合い構造ＥＧが形成される。また、凸部１１２の上方の部材１３も内部において凸部１１２の形状に沿うように塑性変形する。これにより、第１部材１３１と第２の部材１３２とは、塑性変形した領域を中心として接合される。
【００４８】
このように、本実施形態の接合方法は、パンチ１２およびダイ１１によって押圧される部材１３の一部の領域（押圧領域）を、直接的にはパンチ１２によって押圧されない部材１３の他の領域（非押圧領域）における部材１３の総厚み以上に突出させることなく、押圧し、部材１３の内部において、押圧領域およびその周辺を塑性変形させ、接合するものである。
【００４９】
なお、ダイ１１の凸部１１２は、パンチ１２で押圧を開始した後に、ステージ１５の開口部ＯＰから突出するようにしてもよい。
【００５０】
また、ステージ１５とダイ１１が兼用される構成であってもよい。すなわち、ステージ１５を介さずに、部材１３を直接、ダイ１１の上に載置してパンチ１２とダイ１１で押圧するようにしてもよい。
【００５１】
図３を参照して接合体２０について更に説明する。
【００５２】
本実施形態では、複数の部材１３は、ダイ１１とパンチ１２によって押圧された一部の領域（押圧領域）およびその周辺において、部材１３の内部で塑性変形が生じて第１部材１３１と第２の部材１３２とが剥離（離脱）不可あるいは相当困難な状態となっている。このように、部材１３の内部で塑性変形が生じて第１部材１３１と第２の部材１３２とが剥離（離脱）不可あるいは相当困難な状態となっている領域を、接合領域ＣＰといい、それ以外（接合領域ＣＰの周囲）の、部材１３の塑性変形が生じていない領域を非接合領域ＮＣＰという。ただし、非接合領域ＮＣＰにおいても、第１部材１３１と第２部材１３２とが固定（接合）されていないだけであって、接合領域ＣＰによって剥離不可（困難）となっているため、両者は離脱不可に略密着した状態となっている。
【００５３】
接合領域ＣＰでは、第２部材１３２の表面（第二の面）Ｓ２側に、部材１３の厚みの中心方向（図では下方）に陥没する凹部２２（第二の面側凹部２２）が形成され、それとは逆の、第１部材１３１の表面（第一の面）Ｓ１側においては、厚みの中心方向（図では上方）に陥没する凹部２１（第一の面側凹部２１）が形成されている。つまり凹部２１，２２はダイ１１とパンチ１２の押圧領域に対応している。そして、第一の面Ｓ１側および第二の面Ｓ２側のいずれにおいても、それぞれの表面より外側（部材１３の厚みが厚くなる方向）に突出する部位は存在しない。換言すると、第一の面Ｓ１側および第二の面Ｓ２側のいずれにおいても、接合体２０の非接合領域ＮＣＰよりも厚み方向に突出する部位は存在しない。
【００５４】
また、押圧領域、すなわち、凹部２１、２２の周囲において、第１部材１３１と第２部材１３２がそれぞれ、パンチ１２とダイ１１の押圧によって外側に押出されるように塑性変形し、接合体２０の厚み方向において第１部材１３１と第２部材１３２との凹凸の嵌め合い構造ＥＧが形成されている。この厚み方向において凹凸となる嵌め合い構造ＥＧによって、第１部材１３１と第２部材１３２とを確実に固定（接合）することができる。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、接合体２０の非接合領域ＮＣＰの表面よりも、厚み方向（厚みが厚くなる方向、図では上下方向）に突出する部位を形成することなく、第１部材１３１と第２部材１３２とを確実に固定（接合）することができる。
【００５６】
接合体２０はその表面（第一の面Ｓ１，第二の面Ｓ２）のいずれも、外側に突出する部位が形成されないため、表面の平坦性を確保できる。
【００５７】
一例として、本実施形態の接合方法を、ＬＥＤ照明装置などにおけるＬＥＤ基板（第２部材１３２）と樹脂部材のケース（第１部材１３２）との接合に利用した場合、接合体２０となる装置の薄型化に寄与できる。また接合体２０を他の構成と組合わせる場合になどにおいても、接合体２０の表面（Ｓ１，Ｓ２）に突出して干渉する部位が存在しないため、組合わせる部位の汎用性を高めることができ、また組合わせた場合の全体としてのサイズの小型化に寄与できる。
【００５８】
＜変形例＞
図４は、上記の実施形態の変形例を示す図であり、同図（ａ）が接合装置１０の要部を示す側断面図であり、同図（ｂ）が同図（ａ）の接合装置１０によって接合された接合体２０の断面図である。
【００５９】
図４(ａ)に示すように、ダイ１１は、凸部１１２を有さず、略平坦状の基部１１１のみで構成されていてもよい。この場合、図１に示すステージ１５を設けなくても良いが、略平坦状の基部１１１がステージ１５の開口部から上昇する構成であってもよい。
【００６０】
この接合装置１０によって得られる接合体２０は、同図（ｂ）に示すように、接合領域ＣＰにおいて、第２部材１３２の表面（第二の面）Ｓ２側に、部材１３の厚みの中心方向（図では下方）に陥没する凹部２２が形成されるが、第１部材１３１の表面（第一の面）Ｓ１側は略平坦状となる。
【００６１】
この場合であっても、第一の面Ｓ１側および第二の面Ｓ２側のいずれにおいても、それぞれの表面より外側（部材１３の厚みが厚くなる方向）に突出する部位は存在しない。また、凹部２１の周囲において、第１部材１３１と第２部材１３２がそれぞれ、パンチ１２とダイ１１の押圧によって外側に押出されるように塑性変形し、接合体２０の厚み方向において第１部材１３１と第２部材１３２との凹凸の嵌め合い構造ＥＧが形成されている。
【００６２】
図５は、上記の実施形態の他の変形例を示す図であり、同図（ａ）が接合装置１０の要部を示す側断面図であり、同図（ｂ）が同図（ａ）の接合装置１０によって接合された接合体２０の断面図である。
【００６３】
図５（ａ）に示すように、パンチ１２は、本体部１２０が円柱状でありその先端部１２１に爪状部１２３が設けられる構成であってもよい。この場合、爪状部１２３はその先端が、本体部１２０の外周よりも外側に位置するように（外側に向けて開放するように）設けるとよい。特に、同図（ａ)に示すようにダイ１１が略平坦状の基部１１１のみで構成されている場合には、パンチ１２に爪状部１２３を設けることにより、上述の嵌め合い構造ＥＧの形成を促すことができる。
【００６４】
また、同図（ｂ）に示すように、凹部２２の形状も接合体２０の厚み方向に凹凸が形成される構成となり、嵌め合い構造ＥＧの嵌め合わせの程度がより強固になる場合もある。
【００６５】
図６は、上記の実施形態の他の変形例を示す図であり、接合装置１０の要部を示す側断面図である。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、ダイ１１の凸部１１２にはヒーターなど、第１部材１３１を加熱可能な加熱手段１１３を設けるとよい。これにより第１部材１３１の塑性変形をより促すことができ、例えば、第１部材１３１（樹脂部材）として、アクリル樹脂材などを使用することもできる。
【００６７】
また同図（ｂ）に示すように、ダイ１１が凸部１１２を有しない場合、加熱手段１１３は、少なくとも押圧領域及びその周囲を加熱できるように基部１１１に設けても良い。あるいは、図示は省略するが、加熱手段１１３はパンチ１２の先端部１２１にも受けても良いし、ダイ１１とパンチ１２の両方に設けても良い。
【００６８】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６９】
例えば、上記の例では、金属部材として銅の場合について説明したが、金属部材はこれに限らず、例えば、軟鋼材、高張力鋼材、超高張力鋼材、又は、アルミ合金などであってもよい。
【００７０】
また、第１部材１３１と第２部材１３２が異種の部材の場合について説明したが、同じ部材（例えば、金属部材）であってもよい。その場合、複数の金属部材は、同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。第１部材１３１と第２部材１３２とが金属部材の場合、第１部材１３１の板厚Ｄ１と第２部材１３２の板厚Ｄ２の関係は、Ｄ１：Ｄ２＝３：２であってもよいし、５：２であってもよい。
【００７１】
また、複数の部材１３は、３層以上であってもよい。また、ダイ１１がパンチ１２に向かって上昇する構成であってもよい。
【実施例１】
【００７２】
図１に示した接合装置１０によって、接合体２０を形成した。第１部材１３１は板厚Ｄ１＝２ｍｍのポリカーボネートであり、第２部材１３２は板厚Ｄ２＝１ｍｍの銅板である。
【００７３】
パンチ１２は円柱状であり、押圧面の直径Ｌ２は３．０ｍｍである。
【００７４】
また、ダイ１１に設けられた凸部１１２は円形状であり、その頭部１１２Ｈの直径Ｌ１は１．８ｍｍであり、基部１１１からの高さＨは０．３ｍｍである。
【００７５】
図７は、この実施例により得られた接合体２０の写真であり、同図（ａ）が面Ｓ２側から撮影した外観写真であり、同図（ｂ）が面Ｓ１側から撮影した外観写真であり、同図（ｃ）が面Ｓ２を図示上方とする側面から撮影した外観写真であり、同図（ｄ）が同図（ａ）のＸ−Ｘ線の断面写真である。
【００７６】
この実施例によれば、図７に示すようにダイ１１と当接する第１部材１３１を、ダイ１１側に突出させることなく、十分な接合力を確保することができた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、複数の部材の接合に用いることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０    接合装置
１１    ダイ
１２    パンチ
１３    部材
１５    ステージ
２０    接合体
２１，２２    凹部
１１１    基部
１１２    凸部
１１２Ｈ    頭部
１１３    加熱手段
１２０    本体部
１２１    先端部
１２３    爪状部
１３１    第１部材
１３２    第２部材
ＥＧ    嵌め合い構造
ＣＰ  接合領域
ＮＣＰ    非接合領域
【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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