(57)【要約】【課題】合成樹脂製のリベットによる接合強度を向上させるとともに、直接接触すると電気化学的腐食が発生する恐れがある被接合部材を接合する場合でも、腐食を適切に回避して接合できるようにする。【解決手段】重ね合わされたアルミニウム合金板１２および鋼板１４の貫通穴１２ｈ、１４ｈの周囲に隙間２０が設けられ、リベット１６の中間部２２が溶融して一部がその隙間２０に侵入し、固化させられて中間鍔部２４が形成されるため、リベット１６とアルミニウム合金板１２、鋼板１４との接触面積が大きくなって位置ずれ等が抑制され、機械的な接合強度が向上する。また、中間鍔部２４によりアルミニウム合金板１２と鋼板１４とが直接接触することが回避されて腐食が防止されるため、リベット１６が合成樹脂製でアルミニウム合金板１２、鋼板１４との接触に起因する腐食も回避されることと相まって、長期間に亘って高い接合強度を適切に維持できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が重ね合わされた複数の被接合部材が、その重ね合わせ部にそれぞれ設けられた貫通穴内を挿通させられた合成樹脂製のリベットにより接合されるリベット接合構造であって、
前記貫通穴の周囲には、前記被接合部材が互いに離間して形成される隙間が設けられており、
前記リベットが溶融して一部が前記隙間に侵入し、固化させられた中間鍔部を有する
ことを特徴とするリベット接合構造。
【請求項２】
前記リベットは、熱可塑性の接着性樹脂にて構成されているとともに、該リベットが前記被接合部材から突き出す軸方向の両端部には、それぞれ溶融して固化させられた傘部が該被接合部材に密着するように設けられており、該傘部にて該被接合部材が挟まれた状態で接合されている
ことを特徴とする請求項１に記載のリベット接合構造。
【請求項３】
請求項２に記載のリベット接合構造に用いられる熱可塑性の接着性樹脂にて構成されているリベットであって、
軸方向の一端部に設けられた前記貫通穴よりも大きい頭部と、
前記貫通穴内を挿通可能に前記頭部に一体に設けられた軸部と、
を有し、且つ、
前記軸部は、中間溶融部と該中間溶融部よりも先端側の先端溶融部とを備えており、
前記軸部が前記貫通穴内を挿通させられた状態で、軸方向から加圧しつつ加熱されることにより、前記中間溶融部が溶融して一部が前記隙間に侵入し、前記中間鍔部が形成されるとともに、前記頭部および前記先端溶融部がそれぞれ溶融して固化させられることにより前記傘部が形成される
ことを特徴とするリベット。
【請求項４】
前記軸部には、横断面が長手形状を成しているとともに該軸部の先端側へ向かうに従って少なくとも該横断面の長軸寸法が大きくなるテーパ部が設けられている一方、
前記複数の被接合部材の前記貫通穴の少なくとも一つは、前記テーパ部の前記横断面に対応する長穴で、
前記テーパ部が前記長穴内を挿通させられた後に前記リベットが軸心まわりに回転させられることにより、該テーパ部が該長穴と係合させられて抜け止めされる
ことを特徴とする請求項３に記載のリベット。
【請求項５】
前記先端溶融部の先端面には割り溝が設けられている
ことを特徴とする請求項３または４に記載のリベット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリベット接合構造に係り、特に、合成樹脂製のリベットを用いて接合するリベット接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも一部が重ね合わされた複数の被接合部材が、その重ね合わせ部にそれぞれ設けられた貫通穴内を挿通させられた合成樹脂製のリベットにより接合されるリベット接合構造が知られている。特許文献１に記載の接合構造はその一例で、熱可塑性の合成樹脂により構成されたリベットの中空な胴部の先端が、ポンチにより加熱しつつ軸方向へ押圧されることにより外周側へ押し拡げられ、頭部との間で複数の被接合部材を挟んで固定するようになっている。このような合成樹脂製のリベットによれば、被接合部材との間で電気化学的腐食を生じる恐れがないため、被接合部材の材質に関係無く使用できるとともに、軽量且つ安価に構成できる。
【０００３】
一方、特許文献２には、異種材料の金属板（被接合部材）をリベットにより加圧して接合する場合に、それ等の金属板が直接接触すると、電位の相違に起因して腐食が発生する恐れがあることから、予め接着剤により両板材を接着し、直接接触することを回避する技術が記載されている。そして、このリベットとして、引用文献１に記載の合成樹脂製のリベットを採用すれば、リベットと金属板との接触に起因する腐食も回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６２−２３２８号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、合成樹脂製のリベットの先端を加熱しつつ軸方向へ押圧してかしめ、複数の被接合部材を挟んで固定するだけでは、必ずしも十分な接合強度が得られない可能性があった。また、予め接着剤を用いて複数の被接合部材を接着した後にリベットで接合する場合には、接着剤がはみ出して接合品質を損なう恐れがあるだけでなく、工程数が多くなって製造コストが高くなる。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、合成樹脂製のリベットの接合強度を向上させるとともに、直接接触すると電気化学的腐食が発生する恐れがある被接合部材を接合する場合でも、予め接着剤を用いて接着することなく腐食を適切に回避して接合できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、第１発明は、少なくとも一部が重ね合わされた複数の被接合部材が、その重ね合わせ部にそれぞれ設けられた貫通穴内を挿通させられた合成樹脂製のリベットにより接合されるリベット接合構造であって、(a) 前記貫通穴の周囲には、前記被接合部材が互いに離間して形成される隙間が設けられており、(b) 前記リベットが溶融して前記隙間に侵入し、固化させられた中間鍔部を有することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明のリベット接合構造において、前記リベットは、熱可塑性の接着性樹脂にて構成されているとともに、そのリベットが前記被接合部材から突き出す軸方向の両端部には、それぞれ溶融して固化させられた傘部がその被接合部材に密着するように設けられており、その傘部にてその被接合部材が挟まれた状態で接合されていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第２発明のリベット接合構造に用いられる熱可塑性の接着性樹脂にて構成されているリベットであって、(a) 軸方向の一端部に設けられた前記貫通穴よりも大きい頭部と、(b) 前記貫通穴内を挿通可能に前記頭部に一体に設けられた軸部と、を有し、且つ、(c) 前記軸部は、中間溶融部とその中間溶融部よりも先端側の先端溶融部とを備えており、(d) 前記軸部が前記貫通穴内を挿通させられた状態で、軸方向から加圧しつつ加熱されることにより、前記中間溶融部が溶融して一部が前記隙間に侵入し、前記中間鍔部が形成されるとともに、前記頭部および前記先端溶融部がそれぞれ溶融して固化させられることにより前記傘部が形成されることを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第３発明のリベットにおいて、(a) 前記軸部には、横断面が長手形状を成しているとともにその軸部の先端側へ向かうに従って少なくともその横断面の長軸寸法が大きくなるテーパ部が設けられている一方、(b) 前記複数の被接合部材の前記貫通穴の少なくとも一つは、前記テーパ部の前記横断面に対応する長穴で、(c) 前記テーパ部が前記長穴内を挿通させられた後に前記リベットが軸心まわりに回転させられることにより、そのテーパ部がその長穴と係合させられて抜け止めされることを特徴とする。
【００１１】
第５発明は、第３発明または第４発明のリベットにおいて、前記先端溶融部の先端面には割り溝が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このようなリベット接合構造においては、重ね合わされた複数の被接合部材の貫通穴の周囲に隙間が設けられ、リベットが溶融して一部がその隙間に侵入し、固化させられて中間鍔部が形成されるため、リベットと被接合部材との接触面積が大きくなって位置ずれ等が抑制され、機械的な接合強度が向上する。また、被接合部材として互いに直接接触すると電気化学的腐食が発生する恐れがある異種金属を接合する場合でも、中間鍔部により直接接触することが回避されて腐食が防止されるため、リベットが合成樹脂製で被接合部材との接触に起因する腐食も回避されることと相まって、長期間に亘って高い接合強度を適切に維持できる。また、直接接触による腐食を防止するために、複数の被接合部材を予め接着剤を用いて接着する必要がないため、工程数が減って製造コストを節減できる。
【００１３】
第２発明では、リベットが熱可塑性の接着性樹脂にて構成されているとともに、軸方向の両端部がそれぞれ溶融固化させられて被接合部材に密着する傘部が設けられ、その傘部によって複数の被接合部材が挟まれた状態で接合されるため、それ等の傘部および前記中間鍔部が被接合部材に接着されることにより、一層高い接合強度が得られるようになる。
【００１４】
第３発明は、第２発明のリベット接合構造に用いられるリベットに関するもので、実質的に第１発明、第２発明と同様の作用効果が得られる。第４発明では、軸部に断面長手形状のテーパ部が設けられている一方、複数の被接合部材の貫通穴の少なくとも一つはそのテーパ部の横断面に対応する長穴とされ、テーパ部が長穴内を挿通させられた後にリベットが軸心まわりに回転させられることにより、そのテーパ部と長穴との係合で抜け止めされるため、リベットを被接合部材の貫通穴に対して簡単に仮り留めすることができる。また、第５発明では、先端溶融部の先端面に割り溝が設けられているため、その割り溝に入り込む加熱治具を用いることにより、中間溶融部や先端溶融部を速やかに加熱して溶融させることができ、接合作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例であるリベット接合構造を示す図で、(a) は断面図、(b) は平面図である。
【図２】図１のリベット接合構造に用いられているリベットの溶融加圧加工前の初期形状を示す４面図である。
【図３】図２のリベットを拡大して頭部側から見た斜視図である。
【図４】図２のリベットを拡大して軸部側から見た斜視図である。
【図５】溶融加圧装置を用いて図２のリベットにより一対の被接合部材を接合する際の接合工程を説明する断面図である。
【図６】図５の溶融加圧装置の上型を示す図で、(a) は縦断面図、(b) は底面図である。
【図７】図５の溶融加圧装置の下型を示す図で、(a) は平面図、(b) は縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、例えばアルミニウム合金等の軽合金板と鋼板など、直接接触すると電気化学的腐食を生じる可能性がある複数の異種金属板をリベットにより接合する場合に好適に適用されるが、同一種類の金属板同士をリベットで接合する場合にも適用され得る。これ等の被接合部材の数は２枚でも良いが３枚以上であっても良い。また、合成樹脂等の金属以外の被接合部材を接合する場合や、金属と合成樹脂など異なる材質の被接合部材を接合する場合にも適用できる。
【００１７】
リベットに用いる合成樹脂としては、例えばポリオレフィン系の熱可塑性接着性樹脂が望ましいが、ＰＰ（ポリプロピレン）等の接着性を有しない通常の熱可塑性樹脂、或いは熱硬化性樹脂を用いることも可能である。被接合部材として溶融亜鉛メッキ鋼板を接合する場合、熱間プレス成形された後に酸処理により表面の酸化亜鉛膜を除去すれば、接着性を有しない合成樹脂製のリベットによっても高い接合強度が得られる。すなわち、溶融亜鉛メッキ鋼板は、熱間プレス成形の際の焼入れにより亜鉛メッキと鋼板との固溶層が形成されて表面に微小凹凸が形成されるが、同時に表面に酸化亜鉛膜が形成されて樹脂との密着性が阻害されるため、酸処理によってその酸化亜鉛膜を除去することにより、微小凹凸によるアンカー効果で樹脂との接合力を高めることができるのである。このような溶融亜鉛メッキ鋼板を接合する場合でも、接着性樹脂製のリベットを用いることができることは勿論である。
【００１８】
被接合部材の貫通穴の周囲に設けられる隙間は、貫通穴の周囲の全周に円環状に設けることが望ましいが、十字状等の放射状に設けても良い。この隙間は、例えば貫通穴の周縁部をプレス加工などで板厚方向へ塑性変形させることによって形成することができる。隙間寸法ｄは、中間鍔部により所定の接合強度が得られるように適宜定められ、リベットの樹脂材料によっても異なるが、例えば１ｍｍ程度以上が望ましい。
【００１９】
第２発明では、リベットの軸方向の両端部に、それぞれ溶融固化させられて被接合部材に接着される傘部が設けられているが、第１発明の実施に際しては、例えば頭部については溶融させられることなく接合部材に押圧されるだけで、先端溶融部だけ溶融固化させられて被接合部材に密着させられるようになっていても良い。少なくとも軸方向の中間部分が溶融して隙間に侵入し、固化して中間鍔部を形成できれば、両端部は必ずしも溶融させる必要はなく、先端部についても加熱により軟化させてかしめるだけでも良い。
【００２０】
第４発明のテーパ部の長手形状の横断面（リベットの軸心と直角な断面）は、例えば楕円或いは長円形状が望ましいが、長方形であっても良い。このテーパ部は、軸部の先端側へ向かうに従って少なくとも長軸寸法が大きくなるもので、短軸寸法は一定であっても良いし、短軸寸法も先端側へ向かうに従って大きくなるものでも良い。テーパ部は、例えば中間溶融部と先端溶融部との間に設けられるが、中間溶融部と同様に機能して中間鍔部を形成するものでも、先端溶融部と同様に機能して傘部を形成するものでも良く、小径端側部分は中間溶融部と同様に機能し、大径端側部分は先端溶融部と同様に機能するものでも良い。テーパ部の小径端は、例えば中間溶融部と同一の断面形状（例えば円形断面）とされ、中間溶融部から段差を有することなく連続的に横断面が楕円や長円形状等へ徐々に変化させられる。また、先端溶融部は、例えばテーパ部の大径端の断面形状と同じ一定の断面形状で設けられる。
【００２１】
テーパ部の横断面に対応して被接合部材に設けられる長穴は、長軸方向が一致する姿勢ではテーパ部および先端溶融部を挿通させることができるが、リベットが軸心まわりに例えば９０°回転させられてテーパ部の横断面の長軸方向が長穴の短軸方向になると、テーパ部の途中で長穴と係合して抜け出すことが阻止されるように、テーパ部の大径端の横断面形状に応じて長軸寸法や短軸寸法が定められる。この長穴は、例えばテーパ部の大径端における横断面よりも少し大きい相似形とされるが、テーパ部の横断面が楕円や長円形状の場合に長方形の長穴を設けることもできるなど、長軸寸法および短軸寸法の要件を満たす範囲で適宜定められる。第３発明の実施に際しては、テーパ部を設けることなく、例えば先端溶融部の横断面を楕円や長円形等の長手形状とし、その先端溶融部と中間溶融部との間の段差が長穴に係止されて抜け止めされるようにすることもできる。なお、中間溶融部および先端溶融部を、例えば一定の径寸法の円形断面など一定の横断面形状としても良い。
【００２２】
上記第４発明の実施に際しては、頭部の端面に断面矩形の凸条を設け、その凸条を把持して軸心まわりに容易に回転させることができるようにすることが望ましい。この凸条は、例えば軸心を通るように１本設けられるが、軸心を挟んで互いに平行に２本設けることもできる。
【００２３】
第５発明の割り溝は、例えば軸心を通るように１本設けられるが、軸心を挟んで互いに平行に２本設けるなど、複数本設けることもできる。他の発明の実施に際しては、先端溶融部の先端面から軸心上に有底穴を設けて、その有底穴内に加熱治具を挿入して中間溶融部や先端溶融部を速やかに加熱して溶融させることもできる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるリベット接合構造１０を示す図で、(a) は断面図、(b) は平面図である。このリベット接合構造１０は、複数の被接合部材であるアルミニウム合金板１２と鋼板１４とを合成樹脂製のリベット１６を用いて接合したもので、アルミニウム合金板１２および鋼板１４は、少なくとも一部が互いに直接密着するように重ね合わされているとともに、その重ね合わせ部にそれぞれ設けられた貫通穴１２ｈ、１４ｈ内をリベット１６が挿通させられている。貫通穴１２ｈは楕円形状の長穴で、貫通穴１４ｈは、貫通穴１２ｈの長軸寸法と同じかそれよりも大きい径寸法の円穴である。
【００２５】
上記鋼板１４の貫通穴１４ｈの周縁部１８は、プレスによる絞り加工などでアルミニウム合金板１２から離間する方向へ塑性変形させられており、そのアルミニウム合金板１２との間に寸法ｄの円環形状の隙間２０が設けられている。そして、リベット１６の中間部２２が、軸方向に加圧されつつ加熱溶融させられて隙間２０内に侵入し、固化させられることにより、円環形状の中間鍔部２４が形成されている。隙間寸法ｄは、中間鍔部２４により所定の接合強度が得られるように、例えば１ｍｍ以上で本実施例では１．５ｍｍ程度である。
【００２６】
上記リベット１６は熱可塑性の接着性樹脂で、本実施例ではポリオレフィン系接着性樹脂にて構成されている。このリベット１６がアルミニウム合金板１２および鋼板１４から突き出す軸方向の両端部には、それぞれ軸方向に加圧されつつ加熱溶融させられて、それ等のアルミニウム合金板１２、鋼板１４に密着する状態で固化させられた円板形状の傘部２６、２８が設けられており、その傘部２６、２８にてアルミニウム合金板１２および鋼板１４が板厚方向から挟まれた状態で接合されている。リベット１６が接着性樹脂であるため、そのリベット１６とアルミニウム合金板１２、鋼板１４との接触面は、所定の接着力で接着される。また、上記鋼板１４は溶融亜鉛メッキ鋼板で、且つ、熱間プレス成形された後に酸処理により表面の酸化亜鉛膜を除去したものであり、表面の微小凹凸によるアンカー効果でリベット１６との接合力が更に高められている。
【００２７】
図２〜図４に示すリベット３０は、上記リベット１６の初期形状を示す図で、図２はリベット３０の４面図であり、(a) は平面図、(b) は正面図、(c) は底面図、(d) は(b) の右側面図である。また、図３はリベット３０を拡大して頭部３２側から見た斜視図で、図４はリベット３０を拡大して軸部３４側から見た斜視図である。このリベット３０は、射出成形等により一体成形されたもので、軸方向の一端部に設けられた円板形状の頭部３２と、その頭部３２と同心に一体に設けられた軸部３４とを備えている。軸部３４は、楕円形状の前記貫通穴１２ｈを挿通可能であるが、頭部３２は前記貫通穴１４ｈよりも大径で、軸部３４が鋼板１４の貫通穴１４ｈ側から、すなわち図１(a) における下方から上方へ向かって、貫通穴１４ｈ、１２ｈ内を共に挿通させられるとともに、頭部３２が貫通穴１４ｈの周縁部１８に当接させられることにより、そのリベット３０をそれ等の貫通穴１２ｈ、１４ｈに装着できる（図５(a) 参照）。
【００２８】
上記軸部３４は、前記頭部３２側から中間溶融部３６、テーパ部３８、および先端溶融部４０を軸心Ｏと同心に一体に備えている。中間溶融部３６は、楕円形状の前記貫通穴１２ｈの短軸寸法よりも少し小径の断面円形の円柱形状を成している。テーパ部３８は、横断面が楕円形状で、中間溶融部３６から先端溶融部４０側へ向かうに従って長軸寸法のみが徐々に大きくなるテーパ形状を成している。このテーパ部３８の小径端、すなわち中間溶融部３６との接続部は、中間溶融部３６と同じ円形断面で、短軸寸法は全長に亘って中間溶融部３６の径寸法と同じである。また、テーパ部３８の大径端は、前記貫通穴１２ｈの楕円形状に対応する楕円形状、すなわち貫通穴１２ｈよりも少し小さい相似形の楕円形状で、先端溶融部４０は、このテーパ部３８の大径端の断面形状と同じ一定の断面形状とされている。これにより、先端溶融部４０およびテーパ部３８の横断面の長軸方向と貫通穴１２ｈの長軸方向とが略一致する姿勢であれば、その貫通穴１２ｈ内に先端溶融部４０およびテーパ部３８を挿通させることができる。
【００２９】
貫通穴１２ｈの短軸寸法は、テーパ部３８の大径端の横断面の長軸寸法よりも小さく、先端溶融部４０およびテーパ部３８が貫通穴１２ｈ内を挿通させられた状態で、リベット３０が軸心Ｏまわりに約９０°回転させられることにより、そのテーパ部３８が貫通穴１２ｈと係合させられて抜け止めされる。前記頭部３２の端面には、断面矩形の凸条４２が軸心Ｏと直交するように設けられており、その凸条４２を把持して軸心Ｏまわりに容易に回転させることができる。この凸条４２は、テーパ部３８や先端溶融部４０の横断面の長軸方向と直角に設けられている。図５の(a) は、このようにテーパ部３８が貫通穴１２ｈと係合させられて抜け止めされた状態である。
【００３０】
先端溶融部４０の先端面には、軸心Ｏと直交するように割り溝４４が設けられており、その割り溝４４内に加熱治具が挿入されることにより、中間溶融部３６を含む軸部３４を速やかに加熱して溶融させることができる。この割り溝４４は、先端溶融部４０の横断面の長軸方向と直角、すなわち前記凸条４２と平行に設けられているとともに、溝底へ向かうに従って幅寸法が僅かに狭くなる緩やかなＶ字型断面を成している。
【００３１】
そして、このようなリベット３０は、図５の(a) 〜(f) に示すように、溶融加圧装置５０を用いて前記アルミニウム合金板１２および鋼板１４の貫通穴１２ｈ、１４ｈ部分に組み付けられ、それ等を一体的に接合する。溶融加圧装置５０は、上型５２および下型５４を備えており、図示しない加圧装置によりそれ等の上型５２および下型５４を相対的に接近させてリベット３０を軸方向に加圧できるとともに、図示しない加熱装置によりそれ等の上型５２、下型５４をそれぞれ加熱してリベット３０を溶融させることができる。
【００３２】
図６は、上記上型５２を具体的に説明する図で、(a) は中心線Ｓを含む断面で切断した縦断面図、(b) は下方から見た底面図であり、相互に上下方向の相対移動可能に設けられた大径リング６０、小径リング６２、一対の加圧ヘッド６４、６６、および挿入ピン６８を備えている。大径リング６０および小径リング６２は何れも円筒形状を成しているが、小径リング６２の内周面は前記先端溶融部４０の横断面に対応する楕円形状で、この小径リング６２内に先端溶融部４０が嵌め入れられるようになっている。加圧ヘッド６４、６６は、割り溝４４によって分断された先端溶融部４０の先端面形状と略一致する断面形状を有し、その先端溶融部４０を軸方向に加圧することができる。また、挿入ピン６８は、割り溝４４に対応する長方形の断面形状を有し、その割り溝４４内に挿入されて軸部３４を軸方向に加圧することができるとともに、軸部３４を速やかに加熱することができる。この挿入ピン６８は加熱治具としても機能するものである。上記大径リング６０および挿入ピン６８を一体的に構成することもできるし、一対の加圧ヘッド６４、６６を一体的に構成することもできる。
【００３３】
図７は、前記下型５４を具体的に説明する図で、(a) は上方から見た平面図、(b) は中心線Ｓを含む断面で切断した縦断面図であり、その上面には前記頭部３２よりも大径の有底の成形穴７０が設けられており、所定の遊びを有して頭部３２を収容できるようになっている。この成形穴７０の径寸法および深さ寸法は、頭部３２と共に凸条４２が溶融させられるとともに軸方向に加圧されることにより、それ等が溶融した樹脂材料によって成形穴７０内が充満させられ、成形穴７０に対応する円板形状の傘部２８が鋼板１４に密着する状態で成形されるように定められている。
【００３４】
図５に戻って、(a) はリベット３０を軸部３４側から貫通穴１４ｈ、１２ｈ内に挿入し、頭部３２が鋼板１４に当接する状態で凸条４２を把持して軸心Ｏまわりに約９０°回転させることにより、リベット３０がアルミニウム合金板１２および鋼板１４の貫通穴１２ｈ、１４ｈに仮留めされた状態である。この状態では、テーパ部３８の長軸方向が貫通穴１２ｈの短軸方向になるため、そのテーパ部３８の長軸方向の外周面が貫通穴１２ｈに係合させられ、リベット３０がその貫通穴１２ｈから抜け出すことが防止される。そして、その状態で(b) に示すように、リベット３０の先端溶融部４０が小径リング６２内に嵌合され、且つ、割り溝４４内に挿入ピン６８が挿入されるように、溶融加圧装置５０にセットする。貫通穴１２ｈ、１４ｈに配置されたリベット３０に対して溶融加圧装置５０を相対的に接近させるようにしても良い。
【００３５】
次に、(c) に示すように小径リング６２を先行して下降させ、リベット３０の軸部３４が拡径することを防止した状態で、(d) に示すように小径リング６２以外の上型５２および下型５４を互いに接近させてリベット３０を軸方向に加圧するとともに、それ等の上型５２および下型５４を加熱してリベット３０を溶融させる。これにより、リベット３０の中間溶融部３６の溶融樹脂が隙間２０内に侵入し、固化させられることにより前記中間鍔部２４が形成されるとともに、樹脂の接着作用により隙間２０を形成するアルミニウム合金板１２および鋼板１４に接着される。前記テーパ部３８の小径端側の一部も、隙間２０内に侵入して中間鍔部２４の形成に用いられる可能性がある。また、頭部３２が凸条４２と共に溶融させられ、その溶融樹脂で成形穴７０内が充満させられるとともに固化させられることにより、成形穴７０に対応する円板形状の傘部２８が鋼板１４に密着する状態で成形され、樹脂の接着作用によりその鋼板１４に接着される。これ等の中間鍔部２４、傘部２８の固化および接着は、続く(e) および(f) の工程を経た後の冷却によるものである。
【００３６】
続く(e) の工程では、上型５２の小径リング６２のみを所定寸法だけ上昇させる。この上昇寸法は、前記傘部２６の肉厚寸法と同じで、本実施例では挿入ピン６８の先端と同じ高さ位置になる。そして、その状態で(f) に示すように一対の加圧ヘッド６４、６６をそれ等の小径リング６２、挿入ピン６８と同じ高さ位置まで下降させることにより、前記先端溶融部４０が溶融した溶融樹脂を外周側へ流動させ、その状態で固化させることにより円板形状の傘部２６がアルミニウム合金板１２に密着する状態で成形され、樹脂の接着作用によりそのアルミニウム合金板１２に接着される。この傘部２６の固化および接着も、(f) 工程の後の冷却によるもので、これにより前記図１に記載のリベット１６となる。
【００３７】
このように、本実施例のリベット接合構造１０においては、重ね合わされたアルミニウム合金板１２および鋼板１４の貫通穴１２ｈ、１４ｈの周囲に隙間２０が設けられ、リベット１６の中間部２２（初期形状におけるリベット３０の中間溶融部３６）が溶融して一部がその隙間２０に侵入し、固化させられて中間鍔部２４が形成されるため、リベット１６とアルミニウム合金板１２、鋼板１４との接触面積が大きくなって位置ずれ等が抑制され、機械的な接合強度が向上する。
【００３８】
また、本実施例はアルミニウム合金板１２と鋼板１４とを接合する場合で、それ等が直接接触すると電気化学的腐食が発生する恐れがあるが、中間鍔部２４により直接接触することが回避されて腐食が防止されるため、リベット１６が合成樹脂製でアルミニウム合金板１２、鋼板１４との接触に起因する腐食も回避されることと相まって、長期間に亘って高い接合強度を適切に維持できる。また、直接接触による腐食を防止するために予め接着剤を用いて接着する必要がないため、工程数が減って製造コストを節減できる。
【００３９】
また、本実施例では、リベット１６が熱可塑性の接着性樹脂にて構成されているとともに、軸方向の両端部がそれぞれ溶融固化させられてアルミニウム合金板１２、鋼板１４に密着する傘部２６、２８が設けられ、その傘部２６、２８によってアルミニウム合金板１２および鋼板１４が挟まれた状態で接合されるため、それ等の傘部２６、２８および中間鍔部２４がアルミニウム合金板１２や鋼板１４に接着されることにより、一層高い接合強度が得られるようになる。
【００４０】
また、本実施例の鋼板１４は溶融亜鉛メッキ鋼板で、且つ、熱間プレス成形された後に酸処理により表面の酸化亜鉛膜を除去したものであるため、表面の微小凹凸によるアンカー効果でリベット１６との接合力が更に高められて一層強固に接合される。
【００４１】
また、本実施例では、初期形状のリベット３０の軸部３４に楕円形断面のテーパ部３８が設けられている一方、アルミニウム合金板１２の貫通穴１２ｈはそのテーパ部３８の横断面に対応する長穴とされ、テーパ部３８が貫通穴１２ｈを挿通させられた後にリベット３０が軸心Ｏまわりに約９０°回転させられることにより、そのテーパ部３８が貫通穴１２ｈと係合させられて抜け止めされるため、リベット３０をアルミニウム合金板１２および鋼板１４の貫通穴１２ｈ、１４ｈに対して簡単に仮り留めすることができ、接合作業が容易になる。特に、本実施例では頭部３２の端面に凸条４２が設けられているため、その凸条４２を把持して容易に軸心Ｏまわりに９０°回転させることができる。また、凸条４２により、テーパ部３８および先端溶融部４０の楕円形断面の長軸方向も容易に把握できるため、それ等を貫通穴１２ｈ内に挿通させる作業も容易になる。
【００４２】
また、本実施例では、初期形状のリベット３０の先端溶融部４０の先端面に割り溝４４が設けられており、溶融加熱装置５０の上型５２にはその割り溝４４内に挿入される挿入ピン６８が備えられているため、接合作業時に中間溶融部３６や先端溶融部４０を速やかに加熱して溶融させることができ、接合作業効率が向上する。
【００４３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０：リベット接合構造    １２：アルミニウム合金板（被接合部材）    １２ｈ：貫通穴（長穴）    １４：鋼板（被接合部材）    １４ｈ：貫通穴    １６：リベット（接合状態）    ２０：隙間    ２４：中間鍔部    ２６、２８：傘部    ３０：リベット（初期形状）    ３２：頭部    ３４：軸部    ３６：中間溶融部    ３８：テーパ部    ４０：先端溶融部    ４４：割り溝    Ｏ：軸心    ｄ：隙間寸法
【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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