异种材料接合用部件、异种材料接合构造及异种材料接合体的制造方法

申请号 CN201610405106.9 申请日 2016-06-08 公开(公告)号 CN106240650A 公开(公告)日 2016-12-21
申请人 丰田自动车株式会社; 发明人 出原毅史;
摘要 异种材料接合用部件包括筒状部(22)、凸缘部(24)、 铆接 用的 变形 预定部(30)、金属制的第一接合用构件(14)、金属制的第二接合用构件(18)。凸缘部(24)从所述筒状部(22)的轴线方向一端向所述筒状部(22)的径向外侧呈凸缘状延伸。铆接用的变形预定部(30)是所述筒状部(22)的所述轴线方向的另一端侧。金属制的第一接合用构件(14)通过在对所述筒状部(22)向所述轴线方向输入预定值以上的压缩负荷时,所述变形预定部(30)沿着所述筒状部(22)的轴线方向的方向的中央部向所述筒状部(22)的径向外侧被压扁,并弯曲成为折回部,从而在与所述凸缘部(24)之间夹入所述第一被接合部件(18)。(16)。筒状部(22)贯通 树脂 制的第一被接合部件
权利要求

1.一种异种材料接合用部件,其特征在于,包括:
金属制的第一接合用构件,所述第一接合用构件包含:
筒状部,其贯通树脂制的第一被接合部件;
凸缘部,其从所述筒状部的轴线方向一端向所述筒状部的径向外侧呈凸缘状延伸;
铆接用的变形预定部,其是所述筒状部的所述轴线方向的另一端侧;
在对所述筒状部向所述轴线方向输入预定值以上的压缩负荷时,通过所述变形预定部的沿着所述筒状部的轴线方向的方向的中央部向所述筒状部的径向外侧被压扁,并弯曲成为折回部,从而在与所述凸缘部之间夹入所述第一被接合部件;以及
金属制的第二接合用构件,其被形成为短柱状,以同轴地插入的状态固定在所述第一接合用构件的所述筒状部,所述轴线方向的一端面被点焊在金属制的第二被接合部件。
2.如权利要求1所述异种材料接合用部件,其中,
所述变形预定部的基部包含第一锥面,所述第一锥面是通过将所述基部的外周面侧遍及全周地切除一部分,从而向着所述变形预定部的末端侧的相反侧向所述筒状部的径向内侧倾斜,
所述变形预定部的末端部包含第二锥面,所述第二锥面是通过将所述末端部的外周面侧遍及全周地切除一部分,从而向着所述变形预定部的末端侧向所述筒状部的径向内侧倾斜。
3.如权利要求2所述异种材料接合用部件,其中
所述基部包含台阶面,所述台阶面与所述第一锥面一起形成截面V形的槽部,且与所述筒状部的轴线方向垂直设定。
4.如权利要求1~3的任一项所述异种材料接合用部件,其中
所述筒状部的短管部的长度被设定为与所述第一被接合部件的厚度一致。
5.如权利要求1~3的任一项所述异种材料接合用部件,其中
所述第二接合用构件的轴线方向的长度设定为与将第一接合用构件铆接加工后的状态下的该第一接合用构件的轴线方向的长度一致。
6.如权利要求1~3的任一项所述异种材料接合用部件,其中
所述变形预定部的内周面形成有在基部与末端部之间的中央部遍及全周地切除一部分的槽状部。
7.一种异种材料接合构造,其特征在于,包括:
树脂制的第一被接合部件;
金属制的第一接合用构件,其包含:筒部,其贯通所述第一被接合部件;凸缘部,其从所述筒部的轴线方向的一端向所述筒部的径向外侧呈凸缘状延伸;以及
铆接部,所述铆接部包含折回端部,所述折回端部从所述轴线方向的另一端向所述筒部的径向外侧呈凸缘状延伸,在与所述凸缘部之间夹入所述第一被接合部件,并且所述折回端部向所述筒状部的径向外侧被压扁,并向所述凸缘部侧的相反侧且所述筒部的径向内侧折回,所述折回端部在所述轴线方向观察被设定在与所述筒部重叠的位置
以及金属制的第二接合用构件,其被形成为短柱状,以同轴地插入的状态固定在所述第一接合用构件的所述筒部;
金属制的第二被接合部件,其与所述第一被接合部件对置配置,所述第二接合用构件的轴线方向的一端面被点焊。
8.一种异种材料接合体的制造方法,使用了权利要求1~6的任一项所述的异种材料接合用部件,所述制造方法的特征在于,包括:
使所述筒状部贯通所述第一被接合部件,使所述凸缘部与所述第一被接合部件接触
在进行所述接触后,在所述变形预定部将沿着所述轴线方向的方向的中央部向所述筒状部的径向外侧压扁并将所述变形预定部弯曲成为折回部,在被弯曲的所述变形预定部与所述凸缘部之间夹入所述第一被接合部件;
在进行所述夹入后,使所述第二被接合部件与所述第一被接合部件对置配置,将所述第二接合用构件的轴线方向的一端面点焊在所述第二被接合部件。

说明书全文

异种材料接合用部件、异种材料接合构造及异种材料接合体

的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及异种材料接合用部件、异种材料接合构造和异种材料接合体的制造方法。

背景技术

[0002] 已知将异种材料彼此接合的技术(参照日本特开2013-22622和日本特开2011-189698)。例如,在日本特开2013-22622公开了使用制穿孔金属将钢制部件与合金部件接合的发明。简单说明,在该发明中,将铝合金部件贯通的钢制穿孔金属被铆接,并且钢制穿孔金属与钢制部件被点焊接合。此处,在钢制穿孔金属的头部,槽部在与铝合金部件重叠的面被形成为环绕轴部,铆接时被挤压的铝合金部件的一部分流入该槽部内。

发明内容

[0003] 然而,存在着将金属制部件与树脂制部件接合的需求,但在例如代替所述日本特开2013-22622所记载的铝合金部件而应用树脂制部件的情况下,伴随铆接,树脂制部件会产生裂痕、蠕动。
[0004] 本发明考虑到上述事实,目的在于得到一种异种材料接合用部件、异种材料接合构造和异种材料接合体的制造方法,能够将金属制的被接合部件与树脂制的被接合部件良好地接合。
[0005] 在本发明的第1形态中,异种材料接合用部件包括:包含有筒状部、凸缘部、作为所述筒状部的所述轴线方向的另一端侧的铆接用的变形预定部的金属制的第一接合用构件;和金属制的第二接合用构件。筒状部贯通树脂制的第一被接合部件。凸缘部从所述筒状部的轴线方向一端向所述筒状部的径向外侧呈凸缘状延伸。铆接用的变形预定部是所述筒状部的所述轴线方向的另一端侧。金属制的第一接合用构件通过在对所述筒状部向所述轴线方向输入预定值以上的压缩负荷时,通过所述变形预定部的沿着所述筒状部的轴线方向的方向的中央部向所述筒状部的径向外侧被压扁,并弯曲成为折回部,从而在与所述凸缘部之间夹入所述第一被接合部件。金属制的第二接合用构件被形成为短柱状,以同轴地插入的状态固定在所述第一接合用构件的所述筒状部,所述轴线方向的一端面被点焊在金属制的第二被接合部件。
[0006] 根据上述形态,异种材料接合用部件中,短柱状金属制的第二接合用构件以同轴地插入的状态被固定在金属制的第一接合用构件的筒状部。第一接合用构件中,筒状部将树脂制的第一被接合部件贯通,并且凸缘部从筒状部的轴线方向一端向筒状部的径向外侧呈凸缘状延伸,筒状部的轴线方向另一端侧为铆接用的变形预定部。而且,在对筒状部向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷的情况下,变形预定部沿着筒状部的轴线方向的方向的中央部向筒状部的径向外侧被压扁,并弯曲成为折回部,从而在与凸缘部之间夹入第一被接合部件。
[0007] 因此,能够边抑制负荷局部地输入第一被接合部件,边在第一被接合部件固定第一接合用构件。另外,在铆接用的变形预定部如上所述那样折回变形时,由于变形预定部的末端开口部(即,筒状部的轴线方向另一端侧的开口端)的直径不会扩大(或者几乎不会扩大),因此,在铆接时,能够避免变形预定部的末端开口部裂开的情况(或者能够避免的可能性高)。另外,第二接合用构件的轴线方向的一端面被点焊在金属制的第二被接合部件。如上所述,金属制的第二被接合部件经由第二接合用构件和第一接合用构件,与树脂制的第一被接合部件接合。
[0008] 在在所述形态中,所述变形预定部的基部也可以包含第一锥面。所述第一锥面是通过将所述基部的外周面侧遍及全周地切除一部分,从而向着所述变形预定部的末终端侧的相反侧向所述筒状部的径向内侧倾斜。变形预定部的末端部也可以包含第二锥面。所述第二锥面是通过将所述末端部的外周面侧遍及全周地切除一部分,从而向着所述变形预定部的末终端侧向所述筒状部的径向内侧倾斜。
[0009] 根据所述形态,对筒状部向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷时,沿着第一锥面的倾斜方向的负荷会作用在变形预定部的基部,沿着第二锥面的倾斜方向的负荷会作用在变形预定部的末端部。利用这样作用的负荷,变形预定部从其基部向筒状部的径向外侧折弯,并且变形预定部的基部与末端部的中间部变形成被折回。因此,如果在使筒状部贯通第一被接合部件并使凸缘部与第一被接合部件接触的状态下,对筒状部向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷,那么变形预定部如上所述那样变形,在凸缘部与变形预定部之间夹入第一被接合部件。
[0010] 在所述形态中,所述基部也可以包含台阶面。所述台阶面与所述第一锥面一起形成截面V形的槽部,且与所述筒状部的轴线方向垂直设定。
[0011] 根据所述形态,由于在变形预定部的基部形成的台阶面与第一锥面一起形成截面V形的槽部并与筒状部的轴线方向垂直设定,因此在对筒状部向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷的情况下,能够将变形预定部从其基部沿着与筒状部的轴线方向垂直的方向稳定地弯曲。所以,在变形预定部向筒状部的径向外侧弯曲变形的情况下,第一被接合部件稳定地夹入在凸缘部与变形预定部之间。
[0012] 根据所述形态,由于所述筒状部的短管部的长度被设定为与所述第一被接合部件的厚度一致,因此第一被接合部件稳定地夹入在凸缘部与变形预定部之间。
[0013] 根据所述形态,由于所述第二接合用构件的轴线方向的长度设定为与将第一接合用构件铆接加工后的状态下的该第一接合用构件的轴线方向的长度一致,因此能够更好的进行异种材料的接合。
[0014] 根据所述形态,由于所述变形预定部的内周面形成有在基部与末端部之间的中央部遍及全周地切除一部分的槽状部,因此可以在铆接时诱发变形预定部的弯曲。
[0015] 在本发明的第2形态中,异种材料接合构造包括:树脂性的第一被接合部件;包含有筒部、凸缘部、铆接部的金属制的第一接合用构件;金属制的第二接合用构件;和金属制的第二被接合部件。筒部贯通所述第一被接合部件。
[0016] 凸缘部从所述筒部的轴线方向的一端向所述筒部的径向外侧呈凸缘状延伸。所述铆接部包含折回端部,所述折回端部从所述轴线方向的另一端向所述筒部的径向外侧呈凸缘状延伸并在与所述凸缘部之间夹入所述第一被接合部件,并且所述折回端部向所述筒状部的径向外侧被压扁,并向所述凸缘部侧的相反侧且所述筒部的径向内侧折回。所述折回端部在所述轴线方向观察时被设定在与所述筒部重叠的位置。金属制的第二接合用构件形成为短柱状,以同轴地插入的状态固定在所述第一接合用构件的所述筒部。金属制的第二被接合部件与所述第一被接合部件对置配置,所述第二接合用构件的轴线方向的一端面被点焊。
[0017] 根据所述形态,金属制的第一接合用构件其筒部将树脂制的第一被接合部件贯通,并且从筒部的轴线方向一端向筒部的径向外侧延伸的凸缘部、与包含从筒部的轴线方向另一端向筒部的径向外侧呈凸缘状延伸的部位铆接部将第一被接合部件夹入。因此,能够边抑制负荷局部地输入第一被接合部件,边在第一被接合部件固定第一接合用构件。另外,铆接部从与凸缘部之间夹入第一被接合部件的凸缘状的部位向凸缘部侧的相反侧且筒部的径向内侧折回,其折回端部在筒部的轴线方向观察时被设定在与筒部重叠的位置。即,在这样的构成中,由于铆接部的末端开口部(即,由折回端部构成的开口端)的直径与圆筒部是同等程度,因此,在铆接时,不需要使铆接部的末端开口部的直径扩大(或者几乎不需要直径扩大)。所以,能够避免在铆接时铆接部的末端开口部裂开的情况(或者能够避免的可能性高)。
[0018] 另外,金属制的第二接合用构件形成为短柱状,以同轴地插入的状态固定在第一接合用构件的筒部,第二接合用构件的轴线方向的一端面被点焊在与第一被接合部件对置配置的金属制的第二被接合部件。即,金属制的第二被接合部件经由第二接合用构件和第一接合用构件,与树脂制的第一被接合部件接合。
[0019] 根据使用第1形态所涉及的异种材料接合用部件的异种材料接合体的制造方法,所述制造方法包含如下a)~c)。
[0020] a)使所述筒状部贯通所述第一被接合部件,使所述凸缘部与所述第一被接合部件接触。
[0021] b)进行所述接触后,在所述变形预定部将沿着所述轴线方向的方向的中央部向所述筒状部的径向外侧压扁并将所述变形预定部弯曲成为折回部,在弯曲的所述变形预定部与所述凸缘部之间夹入所述第一被接合部件。
[0022] c)进行所述夹入后,使所述第二被接合部件与所述第一被接合部件对置配置,将所述第二接合用构件的轴线方向的一端面点焊在所述第二被接合部件。
[0023] 根据所述形态,在接触中,使筒状部贯通第一被接合部件并使凸缘部与第一被接合部件接触。在接触后的夹入中,在变形预定部将沿着筒状部的轴线方向的方向的中央部向所述筒状部的径向外侧压扁并将变形预定部弯曲成为折回部,在弯曲的该变形预定部与凸缘部之间夹入第一被接合部件。因此,能够边抑制负荷局部地输入第一被接合部件,边在第一被接合部件固定第一接合用构件。另外,在铆接用的变形预定部如上所述那样折回变形时,由于变形预定部的末端开口部的直径不会扩大(或者几乎不会扩大),因此,夹入中(即在铆接时),能够避免变形预定部的末端开口部裂开的情况(或者能够避免的可能性高)。在夹入后的点焊中,使第二被接合部件与第一被接合部件对置配置,将第二接合用构件的轴线方向的一端面点焊在第二被接合部件。如上所述,能够将金属制的第二被接合部件经由第二接合用构件和第一接合用构件,与树脂制的第一被接合部件接合。
[0024] 如以上说明,根据本发明具有的优良效果是:能够将金属制的第二被接合部件与树脂制的第一被接合部件良好地接合。附图说明
[0025] 下面,参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术上和工业上的重要性,在附图中,同样的附图标记指代同样的元件,其中:
[0026] 图1是示出本发明的第1实施方式所涉及的异种材料接合用部件的剖视图。
[0027] 图2A是示出使用图1异种材料接合用部件的异种材料接合体的制造方法的各工序的剖视图,示出第一工序。
[0028] 图2B是示出使用图1异种材料接合用部件的异种材料接合体的制造方法的各工序的剖视图,示出第二工序。
[0029] 图2C是示出使用图1异种材料接合用部件的异种材料接合体的制造方法的各工序的剖视图,示出第三工序。
[0030] 图3是示出本发明的第2实施方式所涉及的异种材料接合用部件的剖视图。
[0031] 图4A是示出使用图3异种材料接合用部件在第一被接合部件形成贯通孔的工序的剖视图,示出异种材料接合用部件开始按压第一被接合部件的状态。
[0032] 图4B是示出使用图3异种材料接合用部件在第一被接合部件形成贯通孔的工序的剖视图,示出异种材料接合用部件在第一被接合部件形成有贯通孔的状态。

具体实施方式

[0033] [第1实施方式]
[0034] 使用图1和图2来说明本发明的第1实施方式所涉及异种材料接合用部件、异种材料接合构造和异种材料接合体的制造方法。图1示出将本实施方式所涉及的异种材料接合用部件12沿着其轴线方向切断的状态的剖视图。另外,图2是示出使用异种材料接合用部件12的异种材料接合体10的制造方法的各工序的剖视图。
[0035] 如图1所示,异种材料接合用部件12为双层构造,其外周部由金属制的第一接合用构件14构成,并且中心部由金属制的第二接合用构件16构成。第一接合用构件14为能够将纤维强化树脂(FRP)制的第一被接合部件18(参照图2)铆接的构成部,第二接合用构件16为能与金属制(一个例子为钢制)的第二被接合部件20(参照图2C)点焊的构成部。
[0036] 此外,构成图2所示的第一被接合部件18的纤维强化树脂材料是将纤维(强化纤维)用树脂固定而成的复合材料(一个例子为纤维强化树脂(CFRP)材料)。作为一个例子,第一被接合部件18适用于构成车辆底板部的底板。另外,作为一个例子,第二被接合部件20适用于构成车身两侧的下端部的摇臂(也称作“下纵梁”)。
[0037] 图1所示的第一接合用构件14包括形成为圆筒状的筒状部22,并且包括从筒状部22的轴线方向一端(图中上端)向筒状部22的径向外侧呈凸缘状延伸的凸缘部24。此外,在图中,用附图标记CL示出筒状部22的轴线。第一接合用构件14的筒状部22是贯通第一被接合部件18(参照图2)的部位。
[0038] 另外,筒状部22的轴线方向一端侧(图中上侧)为与凸缘部24连续的凸缘侧筒状部26,轴线方向另一端侧(图中下侧)为铆接用的变形预定部30。凸缘侧筒状部26包括:与凸缘部24的内周侧连续的连接端部26A;与连接端部26A连续的筒状的短管部26B。短管部26B在使用状态下如图2C所示,配置在第一被接合部件18的贯通孔18A的内周侧,其轴线方向的长度a(参照图1)设定为与第一被接合部件18的板厚方向的长度b一致。
[0039] 如图1所示,在变形预定部30的基部30A通过将其外周面侧遍及全周地切除一部分,从而形成截面V形的槽部34。槽部34是为了在铆接时诱发变形预定部30的弯曲而设置的(折弯用),包括第一锥面34A和台阶面34B。第一锥面34A向着与变形预定部30的末端侧(图中下侧)的相反侧向筒状部22的径向内侧倾斜。另外,台阶面34B与筒状部22的轴线方向垂直设定。第一锥面34A和台阶面34B的在各筒状部22的径向内侧的端部彼此连接。
[0040] 另外,在变形预定部30的末端部30B通过将其外周面侧遍及全周地切除一部分,从而形成第二锥面36。第二锥面36是为了在铆接时诱发变形预定部30的弯曲而设置的,向着变形预定部30的末端侧向筒状部22的径向内侧倾斜。
[0041] 变形预定部30在对筒状部22向其轴线方向输入了预定值以上的压缩负荷的情况下,沿着筒状部22的轴线方向的方向的中央部如图2B所示,在筒状部22的径向外侧被压扁并弯曲成为折回部30X,从而与凸缘部24之间夹入第一被接合部件18。
[0042] 即,在图1所示的变形预定部30中,将槽部34的形成部位与第二锥面36的形成部位相连的部位作为伸出预定部38,在对筒状部22向其轴线方向输入了预定值以上的压缩负荷的情况下成为向径向外侧伸出的部位。该伸出预定部38是用于确保由于对筒状部22输入向其轴线方向的压缩负荷而折回的部分的线长的部位。
[0043] 另一方面,第二接合用构件16以同轴插入的状态被固定在第一接合用构件14的筒状部22。第二接合用构件16被形成为短圆柱状,其轴线方向的长度设定为与将第一接合用构件14铆接加工后的状态下的该第一接合用构件14的轴线方向的长度一致。虽然省略了图示,但第二接合用构件16插入第一接合用构件14的筒状部22后,第一接合用构件14的短管部26B从其外周面侧被加压并压紧,从而固定在短管部26B的内周面。
[0044] 此外,第二接合用构件16的外周面与短管部26B的内周面的紧贴区域可以是遍及整个范围,也可以在周向间断地设定(换言之,在短管部26B的内周面向径向内侧凸起的部位在周向间断地设定)。另外,例如构成可以是在第二接合用构件16的外周面中,在与第一接合用构件14的短管部26B对应的部位预先形成嵌合用的凹部,并且在第二接合用构件16插入第一接合用构件14的筒状部22后,第一接合用构件14的短管部26B从其外周面侧被加压并压紧,从而短管部26B的内周面的一部分嵌在第二接合用构件16的外周面的所述凹部。
[0045] 第二接合用构件16的第一端面16A与凸缘部24的表面平齐,第一端面16A从第一接合用构件14的筒状部22的轴线方向一端侧(图中上侧)的开口部露出。在第二接合用构件16中与第一端面16A的相反侧的面即第二端面16B设定在从第一接合用构件14的筒状部22的轴线方向另一端侧(图中下侧)的开口部缩进内侧的位置。更具体而言,第二接合用构件16的第二端面16B设定在伸出预定部38的内侧。
[0046] 如图2C所示,第二接合用构件16在本实施方式中的第二端面16B(轴线方向的一端面)被点焊在金属制的第二被接合部件20。此外,在本实施方式中作为一个例子,第二接合用构件16的第二端面16B点焊在第二被接合部件20,但也可以是第二接合用构件16的第一端面16A被点焊在第二被接合部件20。
[0047] (异种材料接合构造)
[0048] 接下来,说明经由异种材料接合用部件12(第一接合用构件14和第二接合用构件16)将树脂制的第一被接合部件18与金属制的第二被接合部件20接合的异种材料接合构造。图2C中适用了本发明的异种材料接合构造的异种材料接合体10被示出在后述一对电极
40、42之间。
[0049] 金属制的第一接合用构件14包括圆筒部28,作为贯通第一被接合部件18的筒部。此外,圆筒部28由图1所示的凸缘侧筒状部26、变形预定部30的基部30A的一部分形成。另外,如图2C所示,第一接合用构件14包括从圆筒部28的轴线方向一端(图中上侧)向圆筒部
28的径向外侧呈凸缘状延伸的凸缘部24,并且包括与圆筒部28的轴线方向另一端连续形成的铆接部32。
[0050] 铆接部32从圆筒部28的轴线方向另一端向圆筒部28的径向外侧呈凸缘状延伸,与凸缘部24之间夹入第一被接合部件18,并且向凸缘部24侧的相反侧且圆筒部28的径向内侧折回,其折回端部32A从圆筒部28的轴线方向观察设定在与圆筒部28重叠的位置。此外,铆接部32由从图1所示的变形预定部30去除了其基部30A的一部分的部分而形成。
[0051] 图2C所示的金属制的第二接合用构件16被形成为短柱状,以同轴插入状态固定在第一接合用构件14的圆筒部28。另外,金属制的第二被接合部件20与树脂制的第一被接合部件18对置配置,第二接合
[0052] 用构件16的第二端面16B(轴线方向的一端面)被点焊。件第一被接合部件18与第二被接合部件20之间存在铆接部32。
[0053] (异种材料接合体的制造方法和作用效果)
[0054] 接下来,边说明使用异种材料接合用部件12的异种材料接合体10(参照图2C)的制造方法,边说明上述实施方式的作用和效果。
[0055] 首先,在异种材料接合体10(参照图2C)的制造方法的第一工序中,在图2A所示的树脂制的面板状的第一被接合部件18被未图示的支持部支持的状态下,使金属制的第一接合用构件14的筒状部22贯通第
[0056] 一被接合部件18,使凸缘部24与第一被接合部件18接触。
[0057] 此外,在本实施方式中,作为一个例子,使第一接合用构件14的筒状部22穿通在第一被接合部件18预先形成的贯通孔18A。但是,例如也可以用第一接合用构件14的筒状部22的末端部冲压第一被接合部件18并形成贯通孔18A后,使第一接合用构件14移动直到第一接合用构件14的凸缘部24与第一被接合部件18接触,如图2A所示那样配置第一接合用构件14。
[0058] 在第一工序后的第二工序中,如图2B所示,对于异种材料接合用部件12在其轴线方向的两侧配置一对电极40、42,并且利用未图示的驱动机构使一对电极40、42向互相接近的方向移动(参照箭头m1、m2)。一个电极40在与第二接合用构件16的第一端面16A相接的位置停止,另一个电极42在与第一接合用构件14的变形预定部30的末端部相接后继续移动,在与第二接合用构件16的第二端面16B相接的位置停止。这一对电极40、42构成已知的通电铆接装置的一部分,对于异种材料接合用部件12向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷。
[0059] 即,在第二工序中,在异种材料接合用部件12的铆接用的变形预定部30中,将沿着筒状部22的轴线方向的方向的中央部向筒状部22的径向外侧压扁并将变形预定部30弯曲成为折回部30X,在弯曲的该变形预定部30与凸缘部24之间夹入第一被接合部件18。由此,能够边抑制负荷局部地输入第一被接合部件18,边在第一被接合部件18固定第一接合用构件14。另外,在铆接用的变形预定部30如上所述那样折回变形时,由于变形预定部30的末端开口部30K的直径不会扩大(或者几乎不会扩大),因此,第二工序中(即在铆接时),能够避免变形预定部30的末端开口部30K裂开的情况(或者能够避免的可能性高)。
[0060] 此外,第二工序也可以代替包括一对电极40、42的通电铆接装置,例如利用已知的加压装置对异种材料接合用部件12向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷,从而使变形预定部30弯曲。
[0061] 另外,如图1所示,在本实施方式的异种材料接合用部件12中,在变形预定部30的基部30A形成上述的第一锥面34A,在变形预定部30的末端部30B形成上述的第二锥面36。因此,在对筒状部22向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷时,沿着第一锥面34A的倾斜方向的负荷会作用在变形预定部30的基部30A,沿着第二锥面36的倾斜方向的负荷会作用在变形预定部30的末端部30B。利用这样作用的负荷,变形预定部30从其基部30A向筒状部22的径向外侧折弯,并且变形预定部30的基部30A与末端部30B的中间部变形成被折回(参照图2B)。
[0062] 另外,在本实施方式中,在变形预定部30的基部30A形成的台阶面34B与第一锥面34A一起形成截面V形的槽部34,与筒状部22的轴线方向垂直设定。因此,在对筒状部22向其轴线方向输入预定值以上的压缩负荷的情况下,能够使变形预定部30从其基部30A沿着与筒状部22的轴线方向垂直的方向稳定地折弯。所以,如图2B所示,在变形预定部30向筒状部
22的径向外侧弯曲变形的情况下,第一被接合部件18被稳定地夹入凸缘部24与变形预定部
30之间。
[0063] 接下来,在第二工序后的第三工序中,使电极42向离开异种材料接合用部件12的方向退避后,如图2C所示,在异种材料接合用部件12与电极42之间插入金属制的面板状的第二被接合部件20,使第二被接合部件20与第一被接合部件18对置配置。而且,在该第三工序中,在用一对电极40、42夹着第二接合用构件16和第二被接合部件20的状态下在一对电极40、42间通电,从而将第二接合用构件16的第二端面16B(轴线方向的一端面)点焊在第二被接合部件20。此外,在第三工序后,利用未图示的驱动机构使一对电极40、42在离开第二接合用构件16和第二被接合部件20的方向移动。
[0064] 如上所述,能够将金属制的第二被接合部件20经由第二接合用构件16和第一接合用构件14接合在树脂制的第一被接合部件18。即,制造本实施方式所涉及的异种材料接合体10。
[0065] 接下来,对于包括由上述制造方法制造的异种材料接合构造的异种材料接合体10进行附带说明。异种材料接合体10的第一接合用构件14的铆接部32从与凸缘部24之间夹入第一被接合部件18的凸缘状的部位向凸缘部24侧的相反侧且圆筒部28的径向内侧折回,其折回端部32A设定在从圆筒部28的轴线方向观察与圆筒部28重叠的位置。即,在这样的构成中,由于铆接部32的末端开口部32K的直径与圆筒部28是同等程度,因此,在铆接时,不需要使铆接部32的末端开口部32K的直径扩大(或者几乎不需要直径扩大)。所以,在制造异种材料接合体10的情况下,能够避免在铆接时铆接部32的末端开口部32K裂开的情况(或者能够避免的可能性高)。
[0066] 如以上说明,根据本实施方式,能够将金属制的第二被接合部件20与树脂制的第一被接合部件18良好地接合。
[0067] [第2实施方式]
[0068] 接下来,使用图3和图4来说明本发明的第2实施方式。图3示出将本实施方式所涉及异种材料接合用部件50沿着其轴线方向切断的状态的剖视图(相当于第1实施方式的图1的剖视图)。如该图所示,异种材料接合用部件50代替图1所示的第1实施方式异种材料接合用部件12的第一接合用构件14,而包括图3所示的金属制的第一接合用构件52。第一接合用构件52的构成是在图1所示的第1实施方式的第一接合用构件14的变形预定部30的末端侧追加了图3所示的冲头部58。而且,异种材料接合用部件50的除了冲头部58之外的构成与第1实施方式的异种材料接合用部件12(参照图1)实际上相同。因此,对与第1实施方式实际上同样的构成部,标注相同的附图标记并省略说明。
[0069] 此外,本实施方式的筒状部54包括相当于第1实施方式的筒状部22(参照图1)的部位和冲头部58。另外,本实施方式的变形预定部56包括相当于第1实施方式的变形预定部30(参照图1)的部位和冲头部58。
[0070] 冲头部58是用于将第一被接合部件18(参照图4)在板厚方向冲压的部位。冲头部58的基端侧的部位58A设定为与筒状部54的一般部(未切除的部位(短管部26B等))等同的壁厚。此外,冲头部58的基端侧的部位58A包括与第二锥面36一起形成截面V形的槽部60的端面58S,该端面58S与筒状部54的轴线方向垂直设定。
[0071] 另外,在包含冲头部58的末端部58B的部位,其外周面侧遍及全周被切除一部分,从而形成锥面58T。锥面58T向着变形预定部56的末端侧向筒状部54的径向内侧倾斜。该锥面58T的末端位置58T1与第二锥面36的末端位置36S相比位于筒状部54的径向内侧。即,变形预定部56的末端面56Z的面积考虑到第一被接合部件18(参照图4)的冲压,设定得小于图1所示的第1实施方式的变形预定部30的末端面30Z的面积。此外,图3所示的锥面58T的倾斜度、冲头部58的形状要考虑将第一被接合部件18(参照图4)冲压时的负荷、铆接时的负荷来设定。
[0072] 图4以剖视图示出使用图3异种材料接合用部件50在第一被接合部件18形成贯通孔18A的工序。具体而言,图4A示出异种材料接合用部件50开始接压第一被接合部件18的状态,图4B示出异种材料接合用部件50冲压第一被接合部件18并形成贯通孔18A的状态。
[0073] 如图4A所示,第一被接合部件18的形成贯通孔的部位的外周侧被圆筒状的支持台48支持。在第一被接合部件18的上方侧配置有冲头部58朝向第一被接合部件18侧的异种材料接合用部件50,利用冲床46从上方侧接压该异种材料接合用部件50(箭头参照f)。由此,如图4B所示,异种材料接合用部件50(第一接合用构件52)的冲头部58冲压第一被接合部件
18并在第一被接合部件18形成贯通孔18A。此外,图中的附图标记18B示出从第一被接合部件18冲压掉的部位。
[0074] 此处,概述使用异种材料接合用部件50的异种材料接合体的制造方法。在本实施方式中,代替第1实施方式异种材料接合用部件12(参照图1),而使用本实施方式的异种材料接合用部件50,适用与图2所示异种材料接合体10的制造方法同样的方法。由此,能够制造与第1实施方式异种材料接合体10大致同样且适用了本发明的异种材料接合构造的异种材料接合体(未图示)。
[0075] 此外,将图4所示的支持台48的开口径设定得略大时,在图4B的工序之后,由于能够在支持台48的筒内侧配置图2B所示的电极42,因此能够接着图4B的工序进行第一工序~第三工序(参照图2A~图2C)。
[0076] 根据本实施方式的构成,能够得到与上述的第1实施方式实际上同样的作用和效果。
[0077] [实施方式的补充说明]
[0078] 此外,在上述实施方式异种材料接合用部件12、50中,筒状部22、54被形成为圆筒状,并且第二接合用构件16被形成为短圆柱状,这样的构成是更优选的,但例如,筒状部也可以形成为方筒状,并且第二接合用构件也可以形成为短方柱状。同样,在所述第1实施方式异种材料接合构造中,第一接合用构件14的筒部为圆筒部28,但第一接合用构件的筒部也可以是是方筒部。
[0079] 另外,作为上述实施方式的变形例,除了所述构成外,也可以在第一接合用构件14、52的变形预定部30、56的内周面形成:在其基部与末端部之间的中央部遍及全周地切除一部分的槽状部,以在铆接时诱发变形预定部30、56的弯曲。
[0080] 另外,作为上述实施方式的变形例,第一接合用构件的变形预定部的外周面也可以形成为:向着其基部与末端部之间的中央部直径缓缓变大(直径扩大)那样地设定的弯曲形状。
[0081] 另外,在上述实施方式中,在变形预定部30、56的基部,与第一锥面34A一起形成截面V形的槽部34的台阶面34B相对于筒状部22、54的轴线方向垂直设定,这样的构成是优选的,但也可以,例如在变形预定部的基部,与第一锥面一起形成槽部的面设定为相对于与筒状部的轴线方向垂直的方向略微倾斜。
[0082] 另外,在所述第1实施方式中,以第一被接合部件18适用于底板,并且第二被接合部件20适用于摇臂情况为例,但第一被接合部件和第二被接合部件也可以例如适用于车用侧的构成部件等这样的其他部件。
[0083] 此外,上述实施方式与上述多个变形例能够适当组合来实施。
[0084] 以上,说明了本发明的一个例子,但本发明不限于上述内容,此外,在不脱离其主旨的范围内当然能够进行各种变形实施。
QQ群二维码
意见反馈