(57)【要約】【課題】温度変化の生じる環境下でも、間隔の空いた二点の熱かしめ部分に破損が生じるのを防ぐことのできる熱かしめ構造体を提供すること。【解決手段】本発明の熱かしめ構造体は、表裏を貫通し、互いに間隔を空けて設けられる第一熱かしめ孔と第二熱かしめ孔とを有する金属部材と、第一熱かしめ孔を貫通して金属部材をかしめる第一熱かしめ突起と、第二熱かしめ孔を貫通して金属部材をかしめる第二熱かしめ突起と、が設けられる樹脂部材と、を備える。  本発明の熱かしめ構造体は、第一熱かしめ孔の内部において、第一熱かしめ突起の周囲に周方向に連なる第一隙間が設けられ、かつ、第二熱かしめ孔の内部において、第二熱かしめ突起の周囲に周方向に連なる第二隙間が設けられる、ことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏を貫通し、互いに間隔を空けて設けられる第一熱かしめ孔と第二熱かしめ孔とを有する金属部材と、
前記第一熱かしめ孔を貫通して前記金属部材をかしめる第一熱かしめ突起と、第二熱かしめ孔を貫通して前記金属部材をかしめる第二熱かしめ突起と、が設けられる樹脂部材と、を備え、
前記第一熱かしめ孔の内部において、前記第一熱かしめ突起の周囲に、周方向に連なる第一隙間が設けられ、かつ、
前記第二熱かしめ孔の内部において、前記第二熱かしめ突起の周囲に、周方向に連なる第二隙間が設けられる、
ことを特徴とする熱かしめ構造体。
【請求項２】
前記第一熱かしめ突起の先端に設けられる第一圧潰部と、前記第二熱かしめ突起の先端に設けられる第二圧潰部と、を備え、
前記第一圧潰部と前記第二圧潰部が、前記金属部材に接触して、前記金属部材をその厚さ方向に拘束する、
請求項１に記載の熱かしめ構造体。
【請求項３】
前記第一隙間及び第二隙間は、
前記金属部材と前記樹脂部材の線膨張率の差を吸収するのに足りる容量を有する、
請求項１又は請求項２に記載の熱かしめ構造体。
【請求項４】
金属部材を貫通する熱かしめ突起の先端側に作用して圧潰部を形成させる押圧面と、前記押圧面の周囲に設けられ、前記熱かしめ突起の周囲の前記金属部材に押し付けられる基準面と、を備える加熱押圧ヘッドと、
前記加熱押圧ヘッドの前記基準面と前記熱かしめ突起の周囲の前記金属部材との間に介在する断熱層と、備える、
ことを特徴とする熱かしめ装置。
【請求項５】
前記断熱層は、
前記加熱押圧ヘッドに固定される、
請求項４に記載の熱かしめ装置。
【請求項６】
表裏を貫通し、互いに間隔を空けて設けられる熱かしめ孔を有する金属部材と、前記熱かしめ孔を貫通する熱かしめ突起が設けられる樹脂部材と、を積層するステップＡと、
前記熱かしめ突起の先端に加熱押圧ヘッドを作用することで圧潰部を形成するステップＢと、を備え、
前記ステップＡに供される前記金属部材は、
前記熱かしめ突起の周囲に隙間が設けられるように前記熱かしめ孔が形成されており、
前記ステップＢにおいて、
前記加熱押圧ヘッドと前記熱かしめ突起の周囲との間を断熱する、
ことを特徴とする熱かしめ方法。
【請求項７】
断熱層を介在することにより、
前記加熱押圧ヘッドと前記熱かしめ突起の周囲との間を断熱する、
請求項６に記載の熱かしめ方法。
【請求項８】
前記断熱層は、
前記加熱押圧ヘッドに固定される、
請求項７に記載の熱かしめ方法。
【請求項９】
前記ステップＡにおいて設けられている前記熱かしめ突起の周囲の前記隙間は、
前記ステップＢを経ても維持される、
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の熱かしめ方法。
【請求項１０】
前記金属部材は、前記熱かしめ孔として、互いに間隔を空けて設けられる第一熱かしめ孔と第二熱かしめ孔を有し、
前記樹脂部材は、前記熱かしめ突起として、前記第一熱かしめ孔を貫通する第一熱かしめ突起と前記第二熱かしめ孔を貫通する第二熱かしめ突起を有し、
前記第一熱かしめ突起の周囲に第一隙間が設けられ、かつ、前記第二熱かしめ突起の周囲に第二隙間が設けられる、
請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の熱かしめ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部材と樹脂部材を熱かしめ（heat staking）により固定した熱かしめ構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材に金属部材を固定する方法として熱かしめが知られている。熱かしめは、樹脂部材に一体成形されたボスを金属部材に形成された固定孔に通した状態で、この固定孔から突き出た突起の先端側を押圧しながら溶融させることにより、固定孔より大きい圧潰部を形成させて金属部材を樹脂部材に固定させるものである。
【０００３】
特許文献１には、その一面側に端子金具を装着可能な端子装着溝が設けられた端子ホルダと、熱かしめにより端子装着溝に固定されている端子金具を備えるコネクタが記載されている。特許文献１のコネクタによれば、端子金具を熱かしめにより端子ホルダにより固定できるので、部材点数を少なくできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６４０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂部材と金属部材を複数個所、具体的には距離の離れた二点で熱かしめされた構造物は、温度が変化する環境下で使用すると、各々の線膨張率の差によって、樹脂からなる熱かしめ部分が金属部材から応力を受ける。温度変化が大きいと、熱かしめ部分はこの応力に耐えられなくなり、クラックが入ったり、極端な場合には破断したりして破損する。なお、一般的に、樹脂材料の方が金属材料よりも線膨張率が大きい。
【０００６】
以上より、本発明は、温度変化の生じる環境下でも、間隔の空いた二点の熱かしめ部分に破損が生じるのを防ぐことのできる熱かしめ構造体を提供することを目的とする。
また本発明はそのような熱かしめ構造体を得るのに好適な熱かしめ装置及び熱かしめ方法を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の熱かしめ構造体は、表裏を貫通し、互いに間隔を空けて設けられる第一熱かしめ孔と第二熱かしめ孔とを有する金属部材と、第一熱かしめ孔を貫通して金属部材をかしめる第一熱かしめ突起と、第二熱かしめ孔を貫通して金属部材をかしめる第二熱かしめ突起と、が設けられる樹脂部材と、を備える。
本発明の熱かしめ構造体は、第一熱かしめ孔の内部において、第一熱かしめ突起の周囲に周方向に連なる第一隙間が設けられ、かつ、第二熱かしめ孔の内部において、第二熱かしめ突起の周囲に周方向に連なる第二隙間が設けられる、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の熱かしめ構造体は、周囲の温度が上がると、樹脂部材と金属部材がともに熱伸びする。ここで、樹脂部材と金属部材は線膨張率が相違し、具体的な材質によるが、樹脂部材は金属部材より線膨張率が２〜５倍程度大きい。このように線膨張率に差があるために、樹脂部材は金属部材より熱伸びが大きい。したがって、第一隙間及び第二隙間がなければ、第一熱かしめ突起と第二熱かしめ突起の熱伸びによるそれぞれの変位が、第一熱かしめ孔と第二熱かしめ孔の内部で拘束されるので、第一熱かしめ突起と第二熱かしめ突起は応力を受けることになる。ところが、第一隙間と第二隙間が設けられているので、第一熱かしめ突起と第二熱かしめ突起は拘束を受けないので、第一熱かしめ突起と第二熱かしめ突起は応力を受けるのを避けることができる。
以上のように、本発明の熱かしめ構造体によれば、温度変化の生ずる環境下において、樹脂部材と金属部材の線膨張率の差を吸収することで、熱かしめ突起の破損を避けることができる。
【０００９】
本発明の熱かしめ構造体において、第一熱かしめ突起の先端に設けられる第一圧潰部と、第二熱かしめ突起の先端に設けられる第二圧潰部と、を備え、第一圧潰部と第二圧潰部が、金属部材に接触して、金属部材をその厚さ方向に拘束する、ことができる。
【００１０】
本発明の熱かしめ構造体において、第一隙間及び第二隙間が、金属部材と樹脂部材の線膨張率の差を吸収するのに足りる容量を有する、ことが好ましい。
【００１１】
本発明の熱かしめ構造体を得るのに好適な熱かしめ装置は、金属部材を貫通する熱かしめ突起の先端側に作用して圧潰部を形成させる押圧面と、押圧面の周囲に設けられ、熱かしめ突起の周囲の金属部材に押し付けられる基準面と、を備える加熱押圧ヘッドと、加熱押圧ヘッドの基準面と熱かしめ突起の周囲の金属部材との間に介在する断熱層と、備える、ことを特徴とする。
【００１２】
熱かしめの最中に、加熱押圧ヘッドから金属部材に熱伝導が生じ、金属部材の温度が上昇すると、金属部材を介して熱かしめ突起の不必要な部分を溶融させるおそれがある。そうすると、熱かしめの前に予め設けていた隙間が溶融した樹脂で埋められる。ところが、本発明の熱かしめ装置は、加熱押圧ヘッドの基準面と熱かしめ突起の周囲の金属部材との断熱層を介在させるので、熱かしめ突起の不必要な部分を溶融させることがなく、予め設けていた隙間を熱かしめの後にも維持できる。
【００１３】
本発明の熱かしめ装置において、断熱層は、加熱押圧ヘッドに固定する、ことが好ましい。これにより、断熱層を配置したり取り除いたりする手間を省くことができる。
【００１４】
本発明の熱かしめ構造体を得るのに好適な熱かしめ方法は、表裏を貫通し、互いに間隔を空けて設けられる熱かしめ孔を有する金属部材と、熱かしめ孔を貫通する熱かしめ突起が設けられる樹脂部材と、を積層するステップＡと、熱かしめ突起の先端に加熱押圧ヘッドを作用することで圧潰部を形成するステップＢと、を備える。
本発明の熱かしめ方法は、ステップＡに供される金属部材が、熱かしめ突起の周囲に隙間が設けられるように熱かしめ孔が形成されており、ステップＢにおいて、加熱押圧ヘッドと熱かしめ突起の周囲との間を断熱する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の熱かしめ方法によれば、加熱押圧ヘッドと熱かしめ突起の周囲との間を断熱するので、熱かしめ突起の不必要な部分が溶融することがなく、予め設けていた隙間を熱かしめ、つまりステップＢの後にも維持できる。
【００１６】
本発明の熱かしめ方法において、断熱層を介在することにより、加熱押圧ヘッドと熱かしめ突起の周囲との間を確実に断熱する、ことができる。
この断熱層は、加熱押圧ヘッドに固定する、ことが好ましい。
【００１７】
本発明の熱かしめ方法によれば、ステップＡにおいて設けられている熱かしめ突起の周囲の隙間を、ステップＢを経ても維持することができる。
【００１８】
本発明の熱かしめ方法は、単数の熱かしめに限らず、間隔を空けた二つの熱かしめに適用できる。つまり、本発明の熱かしめ方法は、金属部材が、熱かしめ孔として、互いに間隔を空けて設けられる第一熱かしめ孔と第二熱かしめ孔を有し、樹脂部材が、熱かしめ突起として、第一熱かしめ孔を貫通する第一熱かしめ突起と第二熱かしめ孔を貫通する第二熱かしめ突起を有する形態において、第一熱かしめ突起の周囲に第一隙間が設けられ、かつ、第二熱かしめ突起の周囲に第二隙間が設けられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の熱かしめ構造体によれば、熱かしめ突起の周囲に隙間が設けられているので、温度変化の発生する環境下でも、間隔の空いた二点の熱かしめ部分に破損が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
また、本発明の熱かしめ装置によれば、加熱押圧ヘッドのステージと対向する面に、加熱押圧ヘッドと金属部材が直接接触するのを防ぐ断熱層を備えるので、予め熱かしめ突起の周囲に設けた隙間を、熱かしめを行った後にも維持できる。したがって、本発明の熱かしめ装置を用いて得られた熱かしめ構造体は、温度変化の発生する環境下でも、間隔の空いた二点の熱かしめ部分に破損が生じるのを防ぐことができる。
【００２１】
さらに、本発明の熱かしめ方法によれば、加熱押圧ヘッドと金属部材を断熱して熱かしめを行うので、予め熱かしめ突起の周囲に設けた隙間を、熱かしめを行った後にも維持できる。したがって、本発明の熱かしめ方法を用いて得られた熱かしめ構造体は、温度変化の発生する環境下でも、間隔の空いた二点の熱かしめ部分に破損が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の熱かしめ装置により製造される熱かしめ構造体を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示す熱かしめ構造体のII-II線矢視断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図である。
【図３】本実施形態の熱かしめ装置を示す斜視図であり、（ａ）は断熱層が定位置から分離された状態を示し、（ｂ）は断熱層を取り付けた状態を示す。
【図４】本実施形態の熱かしめ装置により熱かしめする工程を示す断面図であり、（ａ）は加熱ヘッドを熱かしめ突起に押し当てる前を示し、（ｂ）は加熱ヘッドを熱かしめ突起に押し当て熱かしめを行っている最中を示し、（ｃ）は熱かしめを終えた熱かしめ部分を示し、（ｄ）は（ｂ）の一部拡大図である。
【図５】比較例の熱かしめ装置により熱かしめする工程を示す平面図であり、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図４と同様の工程を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態に係る熱かしめ装置１０及び熱かしめ装置１０により得られる熱かしめ構造体５０について説明する。
熱かしめ構造体５０は、図１に示すように、樹脂部材６０と樹脂部材６０の上に配置された金属部材７０を備える。熱かしめ構造体５０は、金属部材７０をバスバーとして用いることができる。
熱かしめ装置１０は、熱かしめにより金属部材７０を樹脂部材６０に固定する。こうして得られた熱かしめ構造体５０は、樹脂部材６０と金属部材７０の線膨張率の差を吸収する構造を備える。
以下、熱かしめ構造体５０の構成について説明し、その後に、熱かしめ装置１０について説明する。
【００２４】
［熱かしめ構造体５０］
熱かしめ構造体５０は、図１に示すように、金属部材７０が、長さ方向Ｌに距離の離れた二点で熱かしめされている。
熱かしめ構造体５０は、図２（ａ）に示すように、樹脂部材６０の本体６２に載る金属部材７０の本体７２の熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂに樹脂部材６０の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂが貫通し熱かしめされることで、樹脂部材６０と金属部材７０が相互に固定される。
熱かしめ構造体５０は、樹脂部材６０と金属部材７０の線膨張率の差を吸収するために、図２（ｂ）に示すように、樹脂部材６０の第一の熱かしめ突起６４Ａの周囲と金属部材７０の第一の熱かしめ孔７４Ａの間に第一の隙間５２が形成されている。そして、樹脂部材６０の第二の熱かしめ突起６４Ｂの周囲と金属部材７０の第二の熱かしめ孔７４Ｂの間に第二の隙間５２が形成されている。隙間５２は、熱かしめ突起６４の周囲に、周方向に連なる環状の形態をなしている。
なお、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂを区別しない場合には熱かしめ突起６４と総称することがある。熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂ及び圧潰部６６Ａ，６６Ｂについても同様である。
【００２５】
隙間５２は、温度変化の生ずる環境下において、以下説明するように、樹脂部材６０と金属部材７０の線膨張率の差を吸収することで、熱かしめ突起６４が金属部材７０から応力を受けるのを避ける。
【００２６】
熱かしめ構造体５０は、周囲の温度が上がると、樹脂部材６０と金属部材７０はともに長さ方向Ｌに伸びる。以下、この伸びのことを熱伸びという。しかるに、樹脂部材６０と金属部材７０は線膨張率が相違し、具体的な材質によるが、樹脂部材６０は金属部材７０より線膨張率が２〜５倍程度大きい。このように線膨張率に差があるために、樹脂部材６０は金属部材７０より長さ方向Ｌの熱伸びが大きくなる。したがって、隙間５２がなければ、熱かしめ突起６４の熱伸びによる長さ方向Ｌの外側への変位が熱かしめ孔７４の内部で拘束されるので、熱かしめ突起６４は応力を受けることになる。ところが、熱かしめ突起６４と熱かしめ孔７４の間に隙間５２が設けられているので、熱かしめ突起６４の長さ方向Ｌの外側への移動は拘束を受けないので、熱かしめ突起６４は応力を受けるのを避けることができる。
【００２７】
隙間５２は、以上の線膨張率の差を吸収するという機能を奏するために、樹脂部材６０と金属部材７０の線膨張率の差、熱かしめ構造体５０が使用される環境、具体的には周囲に生じる温度の上昇及び降下の程度を考慮して、その寸法を適宜設定することができる。具体的には、熱かしめ構造体５０が使用される環境下において、熱かしめ突起６４が変位しても熱かしめ孔７４の周縁に突き当たらないか、突き当たったとしても応力が微小で、熱かしめ突起６４が損傷しないように、熱かしめ孔７４の容量が定められるとよい。
【００２８】
［樹脂部材６０］
樹脂部材６０は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂製であり、図１及び図２（ａ）に示すように、本体６２と、本体６２から立ち上がる２つの熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂと、を備える。熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂは、長さ方向Ｌに間隔を空けて配置されている。
【００２９】
熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂは、図２（ａ）に示すように、それぞれが金属部材７０の熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂを貫通して挿入されるとともに、後述する熱かしめにより先端側が押圧及び溶融されることで圧潰部６６Ａ，６６Ｂが形成される。
圧潰部６６Ａ，６６Ｂは、熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂよりも径が大きくなっている。これにより、圧潰部６６Ａ，６６Ｂが金属部材７０を高さ方向Ｈに拘束するとともに、熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂの内部の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂが金属部材７０を平面方向に拘束することで、金属部品７０が樹脂部品６０に固定される。
【００３０】
本実施形態では、図１に示すように、金属部材７０の熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂに対応して長さ方向Ｌに２つの突起６４Ａ，６４Ｂが設けられている。熱かしめ突起６４Ａと熱かしめ突起６４Ｂは、金属部材７０の位置を規制しつつ金属部材７０を樹脂部材６０に安定して固定するのに必要な程度の間隔がその間に設けられている。
【００３１】
本実施形態では、それぞれが長さ方向Ｌに並ぶ三対の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂが、幅方向Ｗに並んで設けられている。
これら三対の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂの中で、真ん中の列Ｌ１は熱かしめをする前を示し、列Ｌ２及び列Ｌ３は熱かしめをした後を示している。つまり、熱かしめをする前の列Ｌ１は、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂ自体の先端が金属部材７０から露出し、一方、熱かしめを行った後の列Ｌ２及び列Ｌ３は、圧潰部６６Ａ，６６Ｂが金属部材７０から露出している。
【００３２】
［金属部材７０］
熱かしめ構造体５０を構成する金属部材７０は、図１及び図２（ａ）に示すように、樹脂部材６０と接触する本体７２と、本体７２の表裏を貫通する熱かしめ孔７４と、を備える。
平面形状が矩形の本体７２は、図２（ａ）に示すように、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂが挿入される２つの熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂを備えている。本体７２は、その用途に応じて適用される材料が異なるが、電気・電子部材として用いられる場合には電気伝導率の高い、銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金などが適用される。
【００３３】
熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂは、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂよりも径が大きく形成されている。この熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂは、熱かしめの工程の前後を通じて、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂの径が維持されることで、図２（ｂ）に示すように、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂとの間に隙間５２が形成される。
熱かしめの工程の前後を通じて、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂの径が維持され、隙間５２が残ることが、本実施形態の特徴である。
【００３４】
［熱かしめ装置１０］
次に、熱かしめ構造体５０を得るために使用される熱かしめ装置１０について説明する。熱かしめ装置１０は、熱かしめの工程の前後を通じて、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂの径を維持できる。
熱かしめ装置１０は、図４に示すように、樹脂部材６０を配置させる配置領域を有するステージ２０と、ステージ２０に配置させた樹脂部材６０の熱かしめ突起６４の先端側に圧潰部６６を形成させる加熱押圧ヘッド３０と、加熱押圧ヘッド３０のステージ２０と対向する基準面３４に、加熱押圧ヘッド３０と金属部材７０が直接接触するのを防ぐ断熱層４０を備える。
熱かしめ装置１０は、図示を省略するが、加熱押圧ヘッド３０を昇降させる駆動機構を備えている。
【００３５】
［加熱押圧ヘッド３０］
加熱押圧ヘッド３０は、熱かしめ突起６４の先端側を押圧するのに加えて溶融することで、圧潰部６６を形成するものである。
加熱押圧ヘッド３０は、図４（ａ）に示すように、熱伝導率の高い材料、例えば金属材料からなる本体３１と、熱かしめ装置１０に配置された金属部材７０と対向する基準面３４と、基準面３４から中心に向けて窪み、熱かしめ突起６４の先端側に作用して圧潰部６６を形成する押圧面３２と、を有する。押圧面３２は、基準面３４の中心に設けられており、図４（ａ）に示すように、半円状に形成されている。押圧面３２の開口３３は、図４（ａ）に示すように、熱かしめ孔７４よりも径が大きく形成されている。これにより、押圧面３２を押し付けることにより形成される圧潰部６６は熱かしめ孔７４よりも径が大きく形成されるので、金属部材７０を樹脂部材６０に固定できる。
なお、加熱押圧ヘッド３０は、その目的を達成できる限り、本体３１の内部に設けられる加熱機構は任意であり、電熱線に通電する抵抗加熱機構、超音波振動子を振動させる超音波加熱機構などの公知の加熱機構を用いることができる。
【００３６】
［断熱層４０］
断熱層４０は、加熱押圧ヘッド３０の基準面３４に装着され、熱かしめの最中に加熱押圧ヘッド３０の基準面３４と金属部材７０の間に介在して、加熱押圧ヘッド３０から金属部材７０に熱が伝わるのを抑えて断熱するためのものである。したがって、断熱層４０は、熱伝導率の低い素材で構成される。
断熱層４０は、図３（ａ）に示すように、熱伝導率の低い材料からなるシート状又はフィルム状の本体４１と、本体４１の表裏を貫通する貫通孔４３を有する。貫通孔４３は、加熱押圧ヘッド３０の押圧面３２の開口３３よりも径が大きい。これにより、押圧面３２が熱かしめ突起６４を押圧及び加熱して圧潰部６６を形成できる。
【００３７】
断熱層４０は、図３（ｂ）及び図４（ｄ）に示すように、押圧面３２の周縁と貫通孔４３の周縁の間に管状の隙間１１が空いている。この隙間１１は、断熱層４０と同じ厚さを有している。この隙間１１に対応する部分は、加熱押圧ヘッド３０の基準面３４と金属部材７０とは接触していない。
【００３８】
断熱層４０の本体４１は、加熱押圧ヘッド３０から金属部材７０への熱伝導を抑えるという効果を達成できる範囲で、熱伝導率が低い素材で形成される。一例として、熱伝導率は、０．０５〜０．３５Ｗ／ｍ・ｋの素材を選択することができ、好ましくは０．１〜０．３Ｗ／ｍ・ｋの素材を選択することができる。具体的には、熱伝導率が０．２〜０．２５Ｗ／ｍ・ｋのフッ素樹脂やポリイミド樹脂からなるシートを用いることができる。
【００３９】
断熱層４０は、加熱押圧ヘッド３０から金属部材７０への熱伝導を抑えるという効果を達成できる限り、その厚さに制限はない。しかし、薄すぎるとその効果を十分に達成できなくなるおそれがある。また、厚すぎてもその効果が飽和する一方、コストの上昇を招く。そこで、断熱層４０の厚さは、０．１５〜０．５５ｍｍであることが好ましく、０．２５〜０．４５ｍｍであることがより好ましい。
【００４０】
［熱かしめ構造体５０の製造方法］
次に、熱かしめ構造体５０の製造方法について簡単に説明する。
本実施形態においては、熱かしめ構造体５０の製造方法は、樹脂部材６０と金属部材７０の組立体を熱かしめ装置１０に配置する配置工程と、熱かしめ突起６４を押圧及び加熱して圧潰部６６を形成して、金属部材７０を樹脂部材６０に固定するかしめ工程と、加熱押圧ヘッド３０を作業位置から待機位置に離脱させる離脱工程と、を有する。
以下、各工程について説明する。
【００４１】
［配置工程（図４（ａ））］
本工程は、樹脂部材６０と金属部材７０を熱かしめ装置１０に配置する工程である。
樹脂部材６０と、樹脂部材６０の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂに熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂが挿入された金属部材７０と、からなる組立体をステージ２０の所定位置に載せる。このように、本工程において本発明のステップＡが行われる。
このとき、加熱押圧ヘッド３０は、ステージ２０の上方の待機位置Ｘにある。
【００４２】
［かしめ工程（図４（ｂ））］
本工程は、熱かしめにより、熱かしめ突起６４の先端側を押圧及び溶融させて圧潰部６６を形成することにより金属部材７０を樹脂部材６０に固定する工程である。
加熱押圧ヘッド３０を、図４（ａ）に示す待機位置Ｘから作業位置Ｙまで降下させて、押圧面３２を熱かしめ突起６４に接触させる。このとき、加熱押圧ヘッド３０は、熱かしめ突起６４を溶融させるのに足りる温度まで加熱されている。
加熱押圧ヘッド３０は、熱かしめ突起６４の先端に接触してから作業位置Ｙまで移動する間に、熱かしめ突起６４の先端側を押圧及び溶融させる。加熱押圧ヘッド３０を作業位置Ｙに所定時間だけ留めることにより、熱かしめ突起６４の先端部分は、押圧面３２で囲まれる空隙に充填され、圧潰部６６が形成される。ただし、この時点では圧潰部６６は硬化していない。
【００４３】
加熱押圧ヘッド３０は、作業位置Ｙまで降下したときに、断熱層４０を介して金属部材７０と接触するので、加熱押圧ヘッド３０からの熱伝導により金属部材７０が加熱されるのを抑えることができる。
ここで、金属部材７０が加熱されると、金属部材７０が熱かしめ突起６４を溶融させる恐れがあり、そうすると、溶融した樹脂が隙間５２を埋めてしまう。ところが、本実施形態は、金属部材７０を要因とする熱かしめ突起６４の溶融を避けることができるので、隙間５２を維持できる。
なお、本工程において本発明のステップＢが行われる。
【００４４】
［離脱工程（図４（ｃ））］
本工程は、圧潰部６６を形成させた後、加熱押圧ヘッド３０を作業位置Ｙから待機位置Ｘまで移動させる工程である。断熱層４０は加熱押圧ヘッド３０とともに待機位置Ｘに移動する。加熱押圧ヘッド３０を移動させると、圧潰部６６は硬化が始まる。
加熱押圧ヘッド３０を待機位置Ｘに移動させた後に、熱かしめ構造体５０を熱かしめ装置１０から取り出す。
【００４５】
［熱かしめ構造体５０及び熱かしめ装置１０が奏する効果］
以下、熱かしめ構造体５０及び熱かしめ装置１０が奏する効果について、適宜、図５（ａ）〜（ｃ）に示す比較例と対比して説明する。この比較例は、本実施形態と同様の構成、工程を備えているが、加熱押圧ヘッド３０に断熱層４０を備えていない。
【００４６】
まず、熱かしめ構造体５０が奏する効果について説明する。
熱かしめ構造体５０は、図２（ａ）に示すように、金属部材７０が間隔の空いた二点で熱かしめされており、樹脂部材６０の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂの周囲と金属部材７０の熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂの間に、それぞれ環状の隙間５２が形成されている。この隙間５２が、樹脂部材６０と金属部材７０の線膨張率の差を吸収する。
以下、図５（ｃ）に示される隙間５２が形成されていない熱かしめ構造体９０と対比して、本実施形態の線膨張率の差の吸収について説明する。
【００４７】
熱かしめ構造体９０は、熱かしめ構造体５０と同様に、温度が上昇すると樹脂部材６０と金属部材７０が共に長さ方向Ｌに熱伸びする。樹脂部材６０の方が金属部材７０より線膨張率が大きいので、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂは、熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂを区画する周縁に突き当たり、本体６２に生じるべき熱伸びに対応する移動が拘束される。そのため、樹脂部材６０の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂに応力が生じ、クラックなどの損傷が生じるおそれがある。
【００４８】
一方、本実施形態による熱かしめ構造体５０は、図２（ａ）に示すように、隙間５２が形成されていることにより、温度上昇が生じても、熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂは熱かしめ孔７４Ａ，７４Ｂの内部で移動し、周縁に接触するのを防ぐことができる。したがって、熱かしめ構造体５０によれば、温度上昇が生じたとしても、応力により樹脂部材６０の熱かしめ突起６４Ａ，６４Ｂが損傷するのを防ぐことができる。
【００４９】
次に、熱かしめ装置１０が奏する効果について説明する。
熱かしめ装置１０は、加熱押圧ヘッド３０と加熱押圧ヘッド３０の金属部材７０と対向する面に、加熱押圧ヘッド３０と金属部材７０が直接接触するのを防ぐ断熱層４０を備える。
熱かしめ装置１０は、断熱層４０を備えることにより、かしめ工程において、加熱押圧ヘッド３０から金属部材７０への熱伝導を抑え、当初より形成される隙間５２をかしめ工程を経た後にも維持させることができる。
以下、図５（ａ）及び（ｂ）に示される断熱層４０を備えていない熱かしめ装置８０と対比して、隙間５２の維持について説明する。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、熱かしめ装置８０は断熱層４０を備えていないので、かしめ工程の最中に、加熱押圧ヘッド３０の基準面３４から金属部材７０に熱伝導が生じ、金属部材７０の温度が上昇してしまう。このため、図５（ｂ）に示すように、金属部材７０と接触する圧潰部６６を介して熱かしめ突起６４が溶融してしまので、かしめ工程の前に存在していた隙間５２が埋められる。
【００５１】
一方、本実施形態の熱かしめ装置１０は、断熱層４０を備えることにより、熱かしめ突起６４に圧潰部６６を形成させつつ、加熱押圧ヘッド３０から金属部材７０に熱が伝わるのを防ぐことができる。
したがって、金属部材７０を介して熱かしめ突起６４が溶融するのを防ぐことができるので、かしめ工程の前に存在する隙間５２を維持できる。
【００５２】
ここで、熱かしめ装置８０においても金属部材７０に接触しないように加熱押圧ヘッド３０の作業位置Ｙを調整すれば、金属部材７０への熱伝導を抑えることができる。しかし、これでは、加熱押圧ヘッド３０の基準面３４を金属部材７０に押し当てられないので、形成される圧潰部６６は、その基端部分が金属部材７０から離れる恐れがある。そうすると、金属部材７０を樹脂部材６０に密着させることができない。
一方、本実施形態の熱かしめ装置１０によれば、加熱押圧ヘッド３０の基準面３４が断熱層４０を介して金属部材７０に押し当てられるので、圧潰部６６の基端部を金属部材７０に接触させることができる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【００５４】
例えば、本実施形態の熱かしめ装置１０で製造された熱かしめ構造体５０は、間隔を空けた二点で熱かしめされる例を示したが、これは本発明が包含する最小限の要素にすぎない。例えば、本発明は、直線状に配置される３点以上を熱かしめする形態、また、例えば、多角形の頂点のそれぞれの位置を熱かしめする形態にも適用できる。
【００５５】
また、本実施形態の熱かしめ装置１０は、断熱層４０が加熱押圧ヘッド３０と一体の例を示したが、本発明はこれに限定されない。断熱層４０を加熱押圧ヘッド３０とは別体として用意しておき、熱かしめ装置１０に配置された樹脂部材６０と金属部材７０の組立体の上に断熱層４０を載せてもよい。この場合は、かしめ工程を終えた後に、断熱層４０を取り除けばよい。
【００５６】
さらに、本発明が適用される具体的な対象は任意であり、樹脂部材と金属部材を熱かしめするのに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  熱かしめ装置
１１  隙間
２０  ステージ
３０  加熱押圧ヘッド
３１  本体
３２  押圧面
３３  開口
３４  基準面
４０  断熱層
４１  本体
４３  貫通孔
５０  熱かしめ構造体
５２  隙間
６０  樹脂部材
６２  本体
６４  熱かしめ突起
７０  金属部材
７２  本体
７４  熱かしめ孔
８０  熱かしめ装置
９０  熱かしめ構造
Ｈ    高さ方向
Ｌ    長さ方向
Ｗ    幅方向
Ｘ    待機位置
Ｙ    作業位置
【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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