(57)【要約】【課題】接合強度を向上させることが可能な異材接合体の製造方法及び該異材接合体を提供する。【解決手段】  軸部及び板状の頭部からなり、軸方向断面が略Ｔ字形状を有するリベットの前記軸部の先端側から前記軸部を前記第１被接合材に挿通させる工程と、前記第１被接合材を前記リベットの前記頭部方向に塑性流動させて前記リベットにかしめ締結させる工程と、前記リベットをかしめ締結した前記第１被接合材と、第１被接合材と材種が異なる前記第２接合材とを重ねて重ね継手を形成する工程と、前記リベットの前記頭部を電極で加圧しながら前記第２被接合材と前記リベットとに通電することにより、前記軸部の先端と前記第２被接合材とを溶接し、前記軸部の先端部を軸中心から外縁方向に向けて塑性流動させる工程と、を含むようにする。【選択図】図１
2015062916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部及び板状の頭部からなり、軸方向断面が略Ｔ字形状を有するリベットの前記軸部の先端側から前記軸部を第１被接合材に挿通させる工程と、
前記第１被接合材を塑性流動させて前記リベットにかしめ締結させる工程と、
前記リベットとかしめ締結した前記第１被接合材と、該第１被接合材と材種が異なる第２被接合材とを重ねて重ね継手を形成する工程と、
前記リベットの前記頭部を電極で加圧しながら前記第２被接合材と前記リベットとに通電することにより、前記軸部の先端と前記第２被接合材とを溶接しながら、前記軸部の先端領域を軸中心から外縁方向に向けて広げる工程と、を含む異材接合体の製造方法。
【請求項２】
前記リベットの前記第１被接合材に接する面には、前記第２被接合材よりも高抵抗率の被膜が覆われている請求項１に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項３】
前記リベットの前記第１被接合材に接する面における、前記軸部の基端部領域の周囲には、環状溝が設けられている請求項１又は２に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項４】
前記軸部の先端部と前記第１被接合材との間には、隙間部が形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項５】
前記頭部の前記第１被接合材に接する面には、中心側から外縁側に向けて突起部が延設されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項６】
前記第２被接合材は、前記第１被接合材よりも融点が高い請求項１〜５のいずれか１項に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項７】
前記電極の加圧力を０．３〜１０ｋＮとし、溶接電流を２〜２００ｋＡとし、更に通電時間を５〜１０００ｍｓｅｃとして、前記通電を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項８】
前記リベットの挿通を、前記軸部による前記第１被接合材の穿孔により行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項９】
前記第１被接合材に下孔を開けた後に前記軸部の挿通を行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の異材接合体の製造方法。
【請求項１０】
第１被接合材と、
前記第１被接合材に重ねられ、前記第１被接合材とは材種が異なる第２被接合材と、
前記第１被接合材に挿通され、先端が前記第２被接合材に溶接された軸部、及び前記軸部の前記先端の他端に設けられ、前記第１被接合材の表面上に位置する板状の頭部からなり、軸方向断面が略Ｔ字形状を有するリベットと、を備え、
前記軸部は、前記第２被接合材側に向かうに従い軸中心から外縁方向に向けて漸次広がる形状の先端部を有する異材接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異材接合体の製造方法及び異材接合体に関する。より詳しくは、本発明は、鋼材と軽合金材等とを接合し、自動車や鉄道車両等の構造体として用いられる異材接合体の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境面や燃費の観点から、自動車の構造部材、鉄道車両用構造体、船舶、航空機、建築構造体等には軽量化が求められており、アルミニウム材、マグネシウム材、ＣＦＲＰ等が用いられている。その一方で、これらの材料に比べて鋼材はコストが低く、加工性も良いという特徴があるため、両者を組み合わせた異材接合体の開発が行われている。
【０００３】
例えば、アルミニウム材と鋼材を用いて異材接合体を製造する場合には、溶接部の界面に二元系金属間化合物としてＦｅ２Ａｌ５が形成される。このような異種金属材の接合においては、高い接合強度の構造体を得るために、脆い金属間化合物が形成されることを抑制する必要がある。そこで、鋼製のリベットのリベット軸部をアルミニウム材等の部材に挿通させてから、軸部の先端部を鋼材と接触させ、鋼材同士の接触部付近をスポット溶接し接合する技術が提案されている。
【０００４】
リベットの軸部をアルミニウム材等に挿通させる方法としては、リベットの軸部を孔の開いていないアルミニウム材等に押し込むことにより挿通させるピアス方式や、予めアルミニウム材等に孔を開けておいてその孔にリベットの軸部を挿通させる下孔方式等が挙げられる。例えば、特許文献１、２では、鋼製のリベットをアルミニウム材に穿孔してかしめてとりつけ、鋼製のリベットの先端を相手側の鋼材とスポット溶接する技術について開示されている。この技術によれば、同種の材料からなるリベットと鋼材とを接合するため、金属間化合物が形成されるのを防止することができる。
【０００５】
また、特許文献３では、スポット溶接時に電極でリベットを被接合材に押しつけて穿孔し、そのまま溶接する異材接合技術について開示されている。更に、特許文献４では、被接合材にリベットの軸よりも断面積が大きな孔を予め形成しておいて、スポット溶接後に軟化したリベットを据え込み加工し、リベットを塑性変形させて被接合材にかしめる異材接合技術についても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８５６７８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０７８９８号公報
【特許文献３】特開平７−２１４３３８号公報
【特許文献４】特表２００８−５３８２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２に記載の技術では、リベットの軸部を先端に向かうに従い広がった形状とすることで、アルミニウム材等の被接合材を塑性流動させやすくすると共に、リベットをアルミニウム材から外れにくくすることができる。しかしながら、このような軸先端に広がった形状のリベットを鍛造で作ることは困難なため、切削で作る必要が生じ、リベットの製造コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献３に記載の技術では、被接合材にかしめ締結を行わないため、異材間の十分な接合強度を得られない。更に、特許文献４に記載の技術では、リベットの軸部が通る孔径が大きいため、溶接前にリベットと孔の軸心合わせが必要となり、中心軸が偏ってしまった場合には、据え込み加工のかしめが不均一になるという問題がある。このように、従来の異材接合体の製造方法では、接合強度を高めるという点では、十分ではない。
【０００９】
そこで、本発明は、異材接合強度を向上させた異材接合体の製造方法及び異材接合体を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述した課題を解決するために、本発明者等の鋭意検討の結果完成されたものであり、軸部及び板状の頭部からなり、軸方向断面が略Ｔ字形状を有するリベットの前記軸部の先端側から前記軸部を前記第１被接合材に挿通させる工程と、前記第１被接合材を前記リベットの前記頭部方向に塑性流動させて前記リベットにかしめ締結させる工程と、前記リベットをかしめ締結した前記第１被接合材と、第１被接合材と材種が異なる前記第２接合材とを重ねて重ね継手を形成する工程と、前記リベットの前記頭部を電極で加圧しながら前記第２被接合材と前記リベットとに通電することにより、前記軸部の先端と前記第２被接合材とを溶接しながら、前記軸部の先端領域を軸中心から外縁方向に向けて広げる工程と、を含む異材接合体の製造方法を提供する。
この異材接合体の製造方法では、リベットを第１被接合材にかしめ締結した後に、溶接時にリベットの軸部の先端部が軸中心から外縁方向に向けて広がるため、強固にかしめ締結されると共に、リベットの先端部の広がりにより第１被接合材とリベット先端とがかみ合う状態になり、リベットが第１被接合材から抜けにくくなる。
この異材接合体の製造方法では、前記リベットの前記第１被接合材に接する面には、前記第２被接合材よりも高抵抗率の被膜が覆われていてもよい。
また、この異材接合体の製造方法では、前記第１被接合材に接する面における、前記軸部の基端部領域の周囲には、環状溝が設けられていてもよい。
また、この異材接合体の製造方法では、前記軸部の先端部と前記第１被接合材との間に隙間部が形成されていてもよい。
更に、この異材接合体の製造方法では、前記リベットの前記頭部の前記第１被接合材に接する面には、中心側から外縁側に向けて延設された突起部が形成されていてもよい。
また、前記第２被接合材は、前記第１被接合材よりも融点が高くてもよい。
この異材接合体の製造方法では、前記リベットの挿通を前記軸部による穿孔により行ってもよい。
また、この異材接合体の製造方法では、前記第1被接合材に下孔を開けた後に前記リベットの挿通を行ってもよい。
また、この異材接合体の製造方法では、前記電極の加圧力を０．３〜１０ｋＮとし、溶接電流を２〜２００ｋＡとし、更に通電時間を５〜１０００ｍｓｅｃとして、前記通電を行ってもよい。
【００１１】
また、本発明では、第１被接合材と、前記第１被接合材に重ねられ、前記第１被接合材とは材種が異なる第２被接合材と、前記第１被接合材に挿通され、先端部が前記第２被接合材に溶接された軸部、及び前記軸部の前記先端部の他端に設けられ、前記第１被接合材の表面上に位置する板状の頭部からなり、軸方向断面が略Ｔ字形状を有するリベットと、を有し、前記軸部は、前記第２被接合材側に向かうに従い軸中心から外縁方向に向けて漸次広がる形状の先端部を有する異材接合体を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、異材接合強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の異材接合体１００の軸方向断面図である。
【図２Ａ】同実施形態の異材接合体１００のリベット１の斜視図である。
【図２Ｂ】同実施形態の異材接合体１００のリベット１の軸方向断面図である。
【図３Ａ】リベット１の軸部２Ａの軸垂直断面図である。
【図３Ｂ】リベット１の軸部２Ｂの軸垂直断面図である。
【図３Ｃ】リベット１の軸部２Ｃの軸垂直断面図である。
【図３Ｄ】リベット１の軸部２Ｄの軸垂直断面図である。
【図３Ｅ】リベット１の軸部２Ｅの軸垂直断面図である。
【図４Ａ】リベット１の平面図である。
【図４Ｂ】リベット１の平面図である。
【図４Ｃ】リベット１の平面図である。
【図４Ｄ】リベット１の平面図である。
【図５Ａ】同実施形態の変形例の異材接合体に用いられるリベット１Ａの底面図及び正面図である。
【図５Ｂ】同実施形態の変形例の異材接合体に用いられるリベット１Ｂの底面図及び正面図である。
【図６】同実施形態の異材接合体１００の製造工程を示す説明図である。
【図７】同実施形態の異材接合体１００の製造工程を示す説明図である。
【図８】同実施形態の異材接合体１００の製造工程を示す説明図である。
【図９】同実施形態の異材接合体１００の製造工程において、リベット１が変形していく状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
＜異材接合体１００＞
まず、本発明の実施形態の異材接合体１００について説明する。図１は、本実施形態の異材接合体１００の軸方向断面図である。
【００１６】
本実施形態の異材接合体１００は、リベット１と、リベット１の軸部２が挿通された第１被接合材１０と、軸部２と溶接された第２被接合材２０とを有する。本実施形態の異材接合体１００では、スポット溶接により、リベット１の軸部２の先端側が塑性変形し、第２被接合材２０側に向かうに従い軸中心から外縁方向に向けて漸次広がる形状の先端部４が形成されている。軸部２が円柱形状を有する場合には、先端部４は、基端部２１（図２Ａ参照）から先端側に向けてフレア状に広がる形状を有する。以下では、軸部２が円柱形状を有する場合を例に挙げて主に説明する。図１中、符号Ａは、溶融部（ナゲット）を示す。
【００１７】
第１被接合材１０は、特に限定されないが、軽合金材とすることができ、具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金（ＪＩＳ規格の２０００系、３０００系、４０００系、５０００系、６０００系又は７０００系）、マグネシウム、マグネシウム合金等が挙げられる。また、第１被接合材１０は、ＣＦＲＰ等であってもよい。この第１被接合材１０は、板材、形材、ダイキャスト材、鋳物材、又は板材や押出材のプレス成形品等とすることができる。
【００１８】
本実施形態の異材接合体では、第１被接合材１０とリベット１の軸部２のフレア状に広がった先端部４との間に、隙間部１１が形成されていることが好ましい。この隙間部１１は、第１被接合材１０のリベット１へのかしめ締結の際に形成され、隙間部１１が形成されていることで、軸部２の軸中心から外縁に向けて広がった先端部４と第１被接合材１０のかしめられた部分とがかみ合った形状となる。これにより、リベット１の第１被接合材１０からの抜けが生じにくくなる。更に、リベット１の溶融部Ａの熱伝達が隙間部１１により遮断されるため、第１被接合材１０の熱による軟化が抑制される。
【００１９】
また、第２被接合材２０は、第１被接合材１０と異なる材種で構成されており、特に限定されないが、例えば、鋼材とすることができ、具体的には、高張力鋼材、亜鉛めっき鋼板及びステンレス等が挙げられる。この第２被接合材２０は、板材、形材、鋳物材、板材のプレス成形品、又はホットスタンプ品等とすることができる。
【００２０】
第１被接合材１０における、第２被接合材２０と重なり合う位置には、防食性の観点から、シール処理がなされていたり、熱硬化性樹脂を含有する接着剤が塗布されていたり、又は接着樹脂テープが設けられていたりしてもよい。
【００２１】
また、本実施形態の異材接合体１００では、リベット１の軸部２の軸径ｄ１と、第１被接合材２の異材接合用リベット１が挿通している孔径ｄ２とが略同一であることが好ましい。ここで、軸径ｄ１は、円柱形状の軸部２の円の直径を指す。また、孔径ｄ２は、軸部２が挿通される第１被接合材２００に形成された円形の孔の直径を指す。異材接合用リベット１の軸部２の軸径と第１被接合材１０の孔径とが略同一であることで、異材接合用リベット１の第２被接合材２０に対する位置決めを正確に行うことができ、スポット溶接時の電極４００の狙いがより正確になる。また、第１被接合材１０をかしめる際に均一にかしめることができる。
【００２２】
（リベット１）
次に、本実施形態の異材接合体１００を構成するリベット１について説明する。図２Ａは、本実施形態の異材接合用リベット１の斜視図である。また、図２Ｂは、リベット１の軸方向断面図である。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、リベット１は、円柱形状の軸部２と、軸部２の一端に設けられた円板状の頭部３とからなり、軸部２に対し頭部３が設けられる方向である軸方向（図２Ａ中Ｚ軸方向）断面が略Ｔ字形状を有する。リベット１は、軸部２が第１被接合材１０に挿通され、軸部２の先端側に位置する先端領域５（頭部３が設けられている側と反対側の領域）が第２被接合材２０にスポット溶接される。これにより、第１被接合材１０と第２被接合材２０とが接合した異材接合体１００が製造される。また、本実施形態の異材接合体１００に用いられるリベット１は、軸部２が第２被接合材２０にスポット溶接され、軸部２の先端領域５がスポット溶接の熱で軟化し電極で加圧されることでフレア状に広がる。これにより、異材接合体１００は、第１被接合材１０とリベット１の先端領域５がフレア状に広がることで形成された先端部４（図１参照）とがかみ合った形状となり、リベット１が第１被接合材１０から抜けにくくなる。
【００２４】
リベット１の材質については、スポット溶接時に脆い金属間化合物の発生を抑制し、接合強度の低下を防止するため、第２被接合材２０と同一の材種で構成されていることが好ましい。第２被接合材２０をＳＰＣＣや亜鉛めっき鋼板、高張力鋼板等の鋼材とする場合には、リベット１を軟鋼や普通鋼等の鋼材とすることが好ましい。具体的には、リベット１は、鉄を主成分とし、炭素、クロム、ニッケル、モリブデン等の合金元素が適宜添加されていてよい。なお、リベット１は、切削成形してもよいが、生産性の観点から鍛造成形することがより好ましい。
【００２５】
また、特に限定されないが、軸部２の先端領域５には、外縁に対し中心に近い位置程突出したプロジェクションが形成されていてもよい。更に、リベット１の頭部３の角部は、面取りされていてもよい。
【００２６】
また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、頭部３の第１被接合材１０と接する面における、軸部２の基端部２１領域の周囲には環状溝３１が設けられていてもよい。リベット１の軸部２の基端部２１に環状溝３１が設けられていることにより、溝部分に第１被接合材１０を塑性流動させることができ、異材接合用リベット１と第１被接合材１０とのかしめ締結力をより向上させることができる。
【００２７】
本実施形態の異材接合体１００のリベット１では、頭部３の第１被接合材１０に接する面の少なくとも一部分は、第２被接合材２０の母材よりも高い抵抗率を有する被膜で覆われていてもよい。具体的には、この被膜としては、亜鉛、錫及び／又はアルミニウム等を含有する防錆材による塗膜、ポリエステル系樹脂被膜、シリコーンエラストマを含有する被膜、鉄の酸化皮膜（黒皮）、無電解Ｎｉ−Ｐめっき皮膜及びその他の絶縁被膜等が挙げられる。
【００２８】
このような被膜が頭部３の第１被接合材１０に接する面に覆われていることで、電極からリベット１を経由して第２被接合材２０に流れる溶接電流が第１被接合材１０に分流することを防止できる。このようにして、第１被接合材１０に電流が集中して流れるため、リベット１と第２被接合材２０とのスポット溶接をより効率的に行うことができる。なお、溶接電流が分流しない範囲で被膜は部分的にはく離していてもよい。
【００２９】
また、本実施形態の異材接合体１００に用いられるリベット１では、軸部２の形状は、例えば、略円柱形であり、軸垂直断面形状は円である。軸の断面形状については特に限定されないが、その具体例について、図３Ａ〜図３Ｅを参照しながら説明する。図３Ａ〜図３Ｅは、リベット１の底面図の一例である。なお、ここで、軸垂直断面とは、前述した軸方向（図２中Ｚ軸方向）の垂直方向の断面を指す。
【００３０】
軸部２Ａの軸垂直断面形状は、図３Ａに示すように、例えば、円形である。また、軸部２Ｂの軸垂直断面形状は、図３Ｂに示すように、例えば、花弁形である。また、軸部２Ｃの軸垂直断面形状は、図３Ｃに示すように、例えば、三隅が面取りされた略三角形である。また、軸部２Ｄの軸垂直断面形状は、図３Ｄに示すように、四隅が面取りされた略正方形であってもよい。更に、軸部２Ｅの軸垂直断面形状は、図３Ｅに示すように、楕円形であってもよい。例えば、軸部２の軸垂直断面形状が、図３Ｂに示す形状である場合、円周上に複数の凸部が設けられている形状であるために、リベット１が第１被接合材２００に挿通された際、リベット１が回転することを防止できる。また、軸部２にセレーションが設けられていても同様の効果が得られる。
【００３１】
また、本実施形態の異材接合体１００のリベット１では、頭部３の平面視形状（図１中、Ｚ軸に垂直な平面視形状）についても特に限定されないが、その具体例について、図４Ａ〜図４Ｄを参照しながら説明する。図４Ａ〜図４Ｄは、異材接合用リベット１の平面図の一例である。
【００３２】
頭部３Ａの平面視形状は、図４Ａに示すように、例えば、円形である。また、頭部３Ｂの平面視形状は、図４Ｂに示すように、例えば、四隅が面取りされた略長方形である。また、頭部３Ｃの平面視形状は、図４Ｃに示すように、楕円形であってもよい。更に、頭部３Ｄの平面視形状は、図４Ｄに示すように、花弁形であってもよい。
【００３３】
次に、本実施形態の変形例の異材接合体に用いられるリベットの変形例について図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態の変形例の異材接合体に用いられるリベット１Ａ、１Ｂの底面図（図５Ａ−ａ及び図５Ｂ−ａ参照）及び正面図（図５Ａ−ｂ及び図５Ｂ−ｂ参照）を示す。
【００３４】
図５Ａに示すように、リベット１Ａの頭部３の第１被接合材に接する面には、中心側から外縁側に向けて延設された突起部６が形成されていてもよい。突起部６が設けられることで、リベット１Ａが第１被接合材１０にかしめ固定された後に、リベットが回転することを防止できる。これにより、例えば、異材接合体の使用時に発生する振動等により、かしめ締結した部位のゆるみが生じることを防止できる。
【００３５】
また、図５Ａでは、突起部６が等間隔に４個形成されている例を示しているが、形成される個数や配置については特に限定されない。例えば、図５Ｂに示すように、リベット１Ｂは、２つの平行に配列した突起部７が４組形成されるような構成であってもよい。
【００３６】
＜異材接合体の製造方法＞
次に、本実施形態の異材接合体１００の製造方法について説明する。図６は、本実施形態の異材接合体１００の製造工程の一例（ピアス方式）を示す説明図である。
【００３７】
まず、図６ａに示すように、円筒状のカウンターパンチ２００の上に第１被接合材１０が載置され、リベット１とカウンターパンチ２００とが第１被接合材１０を挟持するようにリベット１が第１被接合材１０の上に配置される。この異材接合用リベット１はポンチ３００により第１被接合材１０に向けて打ち込まれる。異材接合用リベット１は、例えば、プレス工程の前後又はプレス成形の際の金型の所定の位置に配置されたカセット方式のリベット供給ガイド（図示せず）により配置することもできる。
【００３８】
このように、ピアス方式で第１被接合材１０を穿孔することにより、リベット１の軸径と第１被接合材１０の孔径を略同一にすることができる。また、後述するかしめもリベット１の軸部２近傍で第１被接合材１０を塑性流動させることができ、かしめ強度を向上させることができる。更に、リベット１を第１被接合材１０に挿通させる位置の精度も向上させることができる。
【００３９】
次に、図６ｂに示すようにポンチ３００が下降し、リベット１が第１被接合材１０に押し込まれると、第１被接合材１０の一部が軸部２により打ち抜かれ、この打ち抜かれた部分１５がカウンターパンチ２００内に落下する。リベット１はポンチ３００により第１被接合材１０に向けて押圧されるため、頭部３に環状溝３１が形成されている場合には、第１被接合材１０の頭部３とカウンターパンチ２００との間に挟まれた部分が、頭部３の軸部２周囲に形成された環状溝３１内に塑性流動して押し込まれる。
【００４０】
これにより、軸部２が第１被接合材１０を貫通し、第１被接合材１０が穿孔されて、頭部３が第１被接合材１０の表面上に位置する状態で、軸部２の先端面が第１被接合材１０の下面に露出する（図６ｃ参照）。また、図６ｃに示すように、環状溝３１内に第１被接合材１０が入り込み、リベット１が第１被接合材１０にかしめ締結される。このとき、第１被接合材１０がリベット１の頭部３の側に流動するようにかしめ締結される。また、第１被接合材１０の貫通された孔におけるリベット１の軸部２の位置が一定に保たれた状態でかしめ締結が行われるため、軸周方向におけるかしめ締結状態のばらつきが抑制される。
【００４１】
また、軸部２の先端側に位置する先端領域５と第１被接合材１０との間には隙間部１１が形成されていることが好ましい。この隙間部１１が形成されていることで、後述するスポット溶接により、先端領域５が軸部２の中心から外縁方向に向けて広がり先端部４が形成され、先端部４とかしめられた第１被接合材１０との間でかみ合い状態が形成される。また、第１被接合材１０と第２被接合材２０との間に隙間が設けられることになり、第２被接合材２０とリベット１の溶接により発生した熱が第１被接合材１０に伝わりにくくなるため、第１被接合材１０の軟化による継手強度の低下を抑制できる。
【００４２】
このようなリベット１の第１被接合材１０へのかしめ締結は、他の方法でも行うことができる。図７は、本実施形態の異材接合体１００の製造工程の他の例（下孔方式）を示す説明図である。
【００４３】
まず、図７ａに示すように、円筒状の穴の開いたダイス３０２の上に第１被接合材１０が載置され、ポンチ３０１がこのダイス３０２の穴の上方に配置される。このポンチ３０１が第１被接合材１０に打ち込まれる。
【００４４】
次に、図７ｂに示すようにポンチ３０１が下降し、第１被接合材１０の一部が打ち抜かれ、この打ち抜かれた部分１６がダイス３０２内に落下する。そして、打ち抜かれた孔にリベット１が嵌めこまれるようにして挿通され、図６を参照しながら説明した方法と同様にして、リベット１が第１被接合材１０にかしめ締結される。
【００４５】
このように、予め下孔を開けておく下孔方式を採用することにより、リベット１を第１被接合材１０に容易に挿通させられる。
【００４６】
図８は、本実施形態の異材接合体１００の製造工程の一例であって、第１被接合材１０にかしめ締結されたリベット１と第２被接合材２０とをスポット溶接する工程を説明する図である。
【００４７】
図８ａに示すように、リベット１とかしめ固定された第１被接合材１０は、抵抗スポット溶接装置に搬入され、第２被接合材２０の上に重ねられ、重ね継手が形成される。このとき、スポット電極４００、５００の間にリベット１が位置するように、第１被接合材１０及び第２被接合材２０が配置される。
【００４８】
次に、図８ｂに示すように、上下の電極４００、５００が相互に接近するように駆動させられる。そして、第１被接合材１０と第２被接合材２０との間には、挟持力が作用し、電極４００、５００間に溶接電流が印加されることにより、異材接合用リベット１と第２被接合材２０とが抵抗スポット溶接される。このようにして、異材接合体１００が得られる。このとき、電極４００、５００による加圧力Ｆにより、先端領域５は、塑性流動してフレア状に広がり、先端部４が形成される。これにより、リベット１に第１被接合材１０から抜ける方向に力がかかっても、先端部４が第１被接合材１０に引っ掛かるため、リベット１は第１被接合材１０から抜けにくくなる。
【００４９】
また、リベット１では、頭部３の第１被接合材１０に接する面の少なくとも一部分は、第２被接合材２０の母材よりも高い抵抗率を有する被膜で覆われていることが好ましい。これにより、電極からリベット１を経由して第２被接合材２０に流れる溶接電流が第１被接合材１０に分流することを防止でき、第１被接合材１０に電流が集中して流れるため、リベット１と第２被接合材２０とのスポット溶接をより効率的に行うことができる。
【００５０】
溶接条件としては、電極４００、５００の加圧力を０．３〜１０ｋＮとし、溶接電流を２〜１０ｋＡとすることが好ましい。また、通電時間を５〜１０００ｍｓｅｃとすることが好ましい。この範囲で溶接を行うことで、軸部２の先端領域５がフレア状に広がりやすくなる。
【００５１】
図９は、本実施形態の異材接合体１００に用いられるリベット１が抵抗スポット溶接により変形していく過程を説明する図である。図９ａに示すように、溶接前に筒状であった軸部２において、その先端領域５が溶融し加圧される。そして、図９ｂに示すように先端領域５は、軸部中心から離れるように塑性流動し（図中矢印α方向）、軸部２の先端に軸方向断面がフレア状の形状を有する先端部４が形成される。
【００５２】
以上詳述したように、本実施形態の異材接合体１００では、リベット１が第１被接合材１０にかしめ固定された後に、軸部２の先端領域５が塑性流動し、軸部２の先端に、軸方向断面がフレア状の形状を有する先端部４が形成される。そのため、強固にかしめ締結されると共に、軸部２がフレア状であるリベット１が第１被接合材１０から抜けにくくなることから、接合強度を向上させることができる。
【実施例】
【００５３】
第１被接合材として、板厚が１．２ｍｍのアルミニウム合金板（ＡＡ６０２２）を用い、第２被接合材として、板厚が１．０ｍｍの鋼板（ＳＰＣＣ）を用いた。リベットは、頭部３が直径１０ｍｍの円形で、厚みが１ｍｍの円柱形であって、軸部の長さが１ｍｍのものを用いた。
【００５４】
また、溶接条件は、クロム銅合金（直径１６ｍｍ、ラジアス型）の電極を用い、加圧力を１．９６ｋＮとし、溶接電流を７ｋＡとして、通電時間を１０ｃｙｃｌｅとした。このようにして製造した異材接合体について、第２被接合材を除去して、リベットの軸部から頭部の方向に１００Ｎの荷重をかけて（プッシュアウトして）、リベットの抜けの有無を確認した結果、本発明に係る異材接合体の製造方法により製造された異材接合体は抜けが生じず、接合強度に優れていることが確認できた。
【符号の説明】
【００５５】
１  異材接合用リベット
２  軸部
３  頭部
３１  環状溝
４  先端部
５  先端領域（プロジェクション）
６、７  突起部
１０  第１被接合材
２０  第２被接合材
１００  異材接合体
２００  カウンターパンチ
３００、３０１  ポンチ
３０２  ダイス
４００、５００  電極
【図１】
2015062916.tif 000003
【図２Ａ】
2015062916.tif 000004
【図２Ｂ】
2015062916.tif 000005
【図３Ａ】
2015062916.tif 000006
【図３Ｂ】
2015062916.tif 000007
【図３Ｃ】
2015062916.tif 000008
【図３Ｄ】
2015062916.tif 000009
【図３Ｅ】
2015062916.tif 000010
【図４Ａ】
2015062916.tif 000011
【図４Ｂ】
2015062916.tif 000012
【図４Ｃ】
2015062916.tif 000013
【図４Ｄ】
2015062916.tif 000014
【図５Ａ】
2015062916.tif 000015
【図５Ｂ】
2015062916.tif 000016
【図６】
2015062916.tif 000017
【図７】
2015062916.tif 000018
【図８】
2015062916.tif 000019
【図９】
2015062916.tif 000020