CN102009321A - 铆接组装件、组装件及其制造方法和制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供有一种不必在柱状体中间部分设置凸缘部这种制造复杂的特殊形状、能容易且低成本进行制造、即使是薄板材也能维持足够强度的铆接组装件及其制造方法与制造装置，包括：在金属板材(2)上设置用于插入柱状体(3)以进行组装的安装孔(20)，并且沿该安装孔的内周缘形成厚壁部(21)的工序；在插入于安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽(30)的工序；将柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在厚壁部与周槽相对的组装位置的工序；以及从轴方向压缩挤压厚壁部，并在安装孔中心方向上使其塑性变形，从而，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接工序。
Description
(本案是申请号为200710089154.2、发明名称为“铆接组装件、组装件及其制造方法和制造装置”的专利申请的分案申请)
技术领域
本发明涉及能够牢固地固定金属板材与空心或者实心的柱状体的高强度的铆接加工技术，特别涉及能够牢固地固定由镁或者镁合金构成的金属板材与空心或者实心柱状体的高强度的铆接加工技术。另外，涉及由热可塑性树脂构成的树脂成形体与由比该热可塑性树脂融点高的材料构成的空心或者实心的柱状体的铆接加工技术。
背景技术
在现有技术中，这种板材与柱状体的铆接加工如专利文献1所述那样，作为轴铆接而在轴体一侧的中间部分形成有凸缘部，并且在作为组装对象的挤压部件的板材一侧贯穿设置有圆孔，利用专用铆接机械将插通该圆孔的轴体的顶端部溃压，在溃压的轴体头部与凸缘部之间夹入挤压部件来进行组装，或者在轴体一侧形成更加复杂的特殊形状，通过将轴体压入到在挤压部件上开设的圆孔中来实现接合。
然而，为了在与溃压的轴体头部之间夹入挤压部件，而必须在轴体的中间部分设置较大凸缘部，有必要对比制品使用所需的轴径粗50％左右的轴材料进行切削加工以制作凸缘形状，因此，增大了材料成本和加工成本。另外，特殊形状的形成的成本也增大，在减少成本方面存在界限。
另一方面，近年来，轻量且易于吸收震动和冲击、此外电磁波屏蔽能力也强、循环再利用性能也优异的镁或者镁合金尤其作为移动电话的外壳用途而引起人们的注意，但是，由于其加工性恶劣的原因，特别是对于薄板状的而言，对轴物进行铆接加工是极其困难的。作为该镁或者镁合金素材的铆接加工，如专利文献2所述，提出有对铆接用冲头(punch)进行预热、通过使该预热铆接用冲头旋转并将其按压到成形品的铆接销的顶部来进行铆接加工的方案，但是，其与专利文献1相同，是使轴变形的加工，因此存在需要大型装置、制造成本高、由于必须使轴变形而导致设计自由度降低的问题。
此外，在现有技术中，例如作为在由热可塑性树脂成形体形成的板上固定金属等轴的方法，主要进行压入或者通过溶剂进行的接合。然而，如果树脂成形板薄板化，则压入不能确保充分的强度，另外，通过溶剂的接合方法基本上难以达到垂直度，形状和自由不利，花费接合时间，制造效率低下，存在难以作为精密部件用的固定方法而导入的难点。
与此相对，作为利用超声波使树脂熔融从而进行压入的方法，提出有这样进行配置的装置，即，在热可塑性树脂的第一部件上配置高融点的第二部件，使加工用焊头的加工面与该第二部件上所形成的平面度接触，在向该加工用焊头施加超声波振动的同时，向接受夹具与加工用焊头的加工面之间施加按押压力，将第二部件的一部分压入到利用超声波振动热而熔融的第一部件中，以此来进行连结固定，其中，在加工用焊头的至少一部分上形成凹部，并且上述第二部件的平面度的端部的至少一部分位于上述凹部的下方，在压入第二部件时，熔融的第一部件旋转进入到该第二部件的平面度一侧，从而覆盖该平面度端部的至少一部分，这样来配置上述第二部件(例如，参照专利文献1)。
然而，对于该方法而言，由于将第二部件按押在第一部件上，不能避免第二部件垂直度的降低。另外，是通过在第二部件的平面度一侧旋转地进入的树脂进行固定，由于有必要是具有充分旋转进入量的结构，因此，如果熔融树脂在加工用焊头的凹部中产生阻塞等，则不能维持可靠的结合，管理非常麻烦。另外，第二部件必须保证平面度，不能适用于没有这种平面度的轴体。另外，有必要具有在第一部件上埋入第二部件的平面度的厚度，不能适用于薄板化。另外，还存在按照第二部件的每个种类需要特别形状的加工用焊头，从而使成本增大的问题。
专利文献1：日本特开2003-260529号公报
专利文献2：日本特开2003-266136号公报
专利文献3：日本特开昭59-145112号公报
发明内容
因此，本发明鉴于上述状况，其要解决的问题是提供一种铆接组装件及其制造方法，不必在轴体等的柱状体的中间部分设置凸缘以及制做复杂的特殊形状，能够容易且低成本地进行制造，即使对于薄板材也能维持充分的组装强度。
另外，本发明的目的在于提供一种铆接组装件及其制造方法，不必进行冲头的旋转等，不用使轴变形，在能够容易并且低成本地对加工性差的镁或者镁合金材料进行加工的同时，即使是薄的镁或者镁合金的板材，也能维持充分的组装强度。
另外，本发明的目的在于提供一种组装件及其制造方法和制造装置，能够充分地对应树脂成形板的薄板化，在实现牢固接合的同时，能够提高垂直度等的组装精度，能够比较自由地适用于组装部件的形状，能够低成本并短时间地进行组装，能够作为精密部件用的固定方法来对应。
为了解决上述问题，本发明提供一种铆接组装件的制造方法，其为金属板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造方法，其特征在于，包括：在金属板材上设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成厚壁部的工序；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的工序；将上述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并使其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的工序；以及从轴方向压缩挤压上述厚壁部，并在安装孔中心方向上使其塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接工序。
此处，优选通过抽孔加工形成上述安装孔的厚壁部。
此外，优选通过具有滑动引导上述柱状体的插通孔并且从轴方向一方一侧接触支撑设置在该柱状体上的金属板材的厚壁部的支撑件、和从轴方向的另外一方一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部的加压冲头，对上述厚壁部进行压缩挤压。
而且，优选在上述柱状体的周槽内、利用凹凸加工在整个圆周上形成多个沿与周方向上交叉的方向延伸的凹凸槽。
此外，本发明提供一种铆接组装件的制造方法，其为金属板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造方法，其特征在于，包括：通过抽孔加工对金属板材设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘所构成的厚壁部的工序；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的工序；将上述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的工序；以及从轴方向压缩挤压上述厚壁部，来加压上述筒状凸缘并使其与该金属板材的表面大致成为同一平面，并在与该筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着上述柱状体的外周面的环状的膨胀突出凸缘，同时，在安装孔中心方向上使上述厚壁部塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接工序。
此处，优选通过具有滑动引导上述柱状体的插通孔并且具备用于在其开口缘部形成上述膨胀突出凸缘的切槽并且对与设置在上述柱状体上的上述金属板材的筒状凸缘突出的面相反一侧的面进行接触支撑的支撑件、和从上述筒状凸缘突出的一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部的加压冲头，从轴方向对上述厚壁部进行压缩挤压。
此外，优选上述支撑件通过在上述插通孔中在其端面与上述加压冲头接触的状态下一体移动来支撑上述柱状体，并通过该加压冲头挤压上述金属板材的厚壁部，由此，使该金属板材与柱状体的上述端面大致成为同一平面来进行组装。
此外，为了解决上述问题，本发明一种铆接组装件的制造方法，其为由镁或者镁合金构成的板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造方法，其特征在于，包括：在上述板材上设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘通过加热状态下的挤压加工形成厚壁部的工序；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的工序；将上述柱状体插入到板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的工序；以及从轴方向压缩挤压上述厚壁部，并在安装孔中心方向上使其塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的轴部的周槽内的铆接工序。
此处，优选通过加热状态下的抽孔加工形成上述安装孔的厚壁部。
此外，优选在上述铆接工序中，在加热状态下从轴方向压缩挤压厚壁部。
此外，优选通过具有滑动引导上述轴部的插通孔并且从轴方向一方一侧接触支撑设置在该轴部上的板材的厚壁部的受到加热的支撑件、和从轴方向的另外一方一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部的受到加热的加压冲头，对上述厚壁部进行压缩挤压。
此外，本发明提供一种树脂成形体和柱状体的组装件的制造方法，其为由热可塑性树脂构成的树脂成形体和由比该热可塑性树脂融点高的材料构成的空心或者实心的柱状体的组装件的制造方法，其特征在于，包括：在上述树脂成形体上设置用于插入柱状体以进行组装的贯通或者有底的安装孔的工序；在插入于上述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的工序；将上述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中，并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的工序；以及从轴方向向树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力，并且从该压缩面施加超声波振动，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到上述柱状体的周槽内，由此，使上述柱状体固定在上述树脂成形体的安装孔内的工序。
此处，优选通过具有滑动引导上述柱状体的插通孔并从轴方向一方一侧对设置在该柱状体上的树脂成形体的安装孔周边部进行接触支撑的支撑件、和从轴方向的另外一方一侧对上述安装孔周边部进行挤压的加压件，在轴方向上对上述安装孔周边部进行压缩，同时，从与在上述支撑件以及加压件的一个或者两者的上述安装孔周边部接触的压缩面施加超声波振动。
更具体地，在施加上述超声波振动的压缩面上设置支撑树脂成形体外面的支撑面以及比该支撑面突出地埋入到树脂成形体内部的埋入部件，通过同时施加超声波振动与压缩力，使由上述埋入部件压退的材料向安装孔内部一方移动，将安装孔周边材料压入到周槽内。
此外，本发明提供一种铆接组装的制造装置，其为金属板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造装置，其特征在于，包括：在金属板材上设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成厚壁部的装置；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的装置；将上述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的装置；以及从轴方向压缩挤压上述厚壁部，在安装孔中心方向上使其进行塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接装置。
此处，优选通过抽孔加工形成上述安装孔的厚壁部，此外，优选通过具有滑动引导上述柱状体的插通孔并且从轴方向一方一侧接触支撑设置在该柱状体上的金属板材的厚壁部的支撑件、和从轴方向的另外一方一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部的加压冲头，对上述厚壁部进行压缩挤压。
此外，本发明提供一种铆接组装的制造装置，其为金属板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造装置，其特征在于，包括：对金属板材通过抽孔加工设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘所构成的厚壁部的装置；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的装置；将上述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的装置；以及通过从轴方向压缩挤压上述厚壁部，来加压上述筒状凸缘并使其与该金属板材的表面大致成为同一平面，并在与该筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着上述柱状体的外周面的环状的膨胀突出凸缘，同时，在安装孔中心方向上使上述厚壁部塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接装置。
此处，优选通过具有滑动引导上述柱状体的插通孔并且具备用于在其开口缘部形成上述膨胀突出凸缘的切槽并且对与设置在上述柱状体上的上述金属板材的筒状凸缘突出的面相反一侧的面进行接触支撑的支撑件、和从上述筒状凸缘突出的一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部的加压冲头，从轴方向对上述厚壁部进行压缩挤压。
此外，本发明提供一种铆接组装的制造装置，是由镁或者镁合金构成的板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造装置，其特征在于，包括：在上述板材上设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘通过加热状态下的挤压加工形成厚壁部的装置；在插入于上述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的装置；将上述柱状体插入到板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的装置；以及从轴方向压缩挤压上述厚壁部，并在安装孔中心方向上使其塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的轴部的周槽内的铆接装置。
此处，优选通过加热状态下的抽孔加工形成上述安装孔的厚壁部，此外，优选上述铆接装置从轴方向在加热状态下对厚壁部进行压缩挤压。
更具体地，通过具有滑动引导上述轴部的插通孔并且从轴方向一方一侧接触支撑设置在该轴部上的板材的厚壁部的受到加热的支撑件、和从轴方向的另外一方一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部的受到加热的加压冲头，对上述厚壁部进行压缩挤压。
此外，本发明提供一种树脂成形体和柱状体地组装件的制造装置，其为使用上述制造方法的制造装置，其特征在于：在将上述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的状态下，在从轴方向向树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力的挤压装置和从该压缩面施加超声波振动的超声波施加装置，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到上述柱状体的周槽内，由此，使上述柱状体固定在上述树脂成形体的安装孔内。
更优选提供一种树脂成形体和柱状体的组装件的制造装置，其特征在于，包括：在上述树脂成形体上设置用于插入柱状体以进行组装的贯通或者有底的安装孔的装置；在插入于上述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的装置；将上述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中，并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的装置；从轴方向向树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力的装置；以及从该压缩面施加超声波振动的超声波施加装置，其中，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到上述柱状体的周槽内，由此，使上述柱状体固定在上述树脂成形体的安装孔内。
此处，优选上述挤压装置包括：具有滑动引导上述柱状体的插通孔并从轴方向一方一侧对设置在该柱状体中的树脂成形体的安装孔周边部进行接触支撑的支撑件、以及从轴方向的另外一方一侧对上述安装孔周边部进行挤压的加压件，其在轴方向上对上述安装孔周边部进行压缩。
此外，优选上述超声波施加装置从与在上述支撑件以及加压件的一个或者两者的上述安装孔周边部接触的压缩面施加超声波振动。
而且，也可以在施加上述超声波振动的压缩面上设置支撑树脂成形体外面的支撑面以及比该支撑面突出地埋入到树脂成形体内部的埋入部件，通过上述挤压装置和上述超声波施加装置同时施加压缩力与超声波振动，使由上述埋入部件压退的材料向安装孔内部一方移动，将安装孔周边材料压入到周槽内。
本发明提供一种铆接组装件，其为由金属板材和空心或者实心的柱状体构成的铆接组装件，其特征在于：当在金属板材上设置有用于插入柱状体以进行组装的安装孔、并且沿着该安装孔的内周缘形成厚壁部，在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽，在将上述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的状态下，从轴方向压缩挤压上述厚壁部，在安装孔中心方向上使其塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内而被固定。
此外，本发明提供一种铆接组装件，其为由金属板材和空心或者实心的柱状体构成的铆接组装件，其特征在于：在对金属板材通过抽孔加工设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘所构成的厚壁部，在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽，将上述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的状态下，通过从轴方向压缩挤压上述厚壁部，来加压上述筒状凸缘并使其与该金属板材的表面大致成为同一平面，并在与该筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着上述柱状体的外周面的环状的膨胀突出凸缘，同时，在安装孔中心方向上使上述厚壁部塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内而被固定。
此外，本发明提供一种铆接组装件，是由镁或者镁合金构成的板材和空心或者实心的柱状体构成的铆接组装件，特别是上述柱状体是由镁或者镁合金构成的部件，其特征在于：当在上述板材上设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘通过加热状态下的挤压加工形成厚壁部，在插入于上述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽，将上述柱状体插入到板材的安装孔中，并将其设置在上述厚壁部与周槽相对的组装位置的状态下，从轴方向压缩挤压上述厚壁部，并在安装孔中心方向上使其塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的轴部的周槽内而被固定。
此外，本发明提供一种树脂成形体和柱状体的组装件，是由热可塑性树脂构成的树脂成形体和比该热可塑性树脂融点高的材料构成的空心或者实心的柱状体的组装件，其特征在于：当在上述树脂成形体上设置用于插入柱状体以进行组装的贯通或者有底的安装孔，在插入于上述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽，将上述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中，并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的状态下，从轴方向向树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力，并且从该压缩面施加超声波振动，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到上述柱状体的周槽内，由此，使上述柱状体固定在上述树脂成形体的安装孔内。
根据本发明，没有必要在柱状体的中间部分设置凸缘部以及制作复杂的特殊形状，只要在柱状体上设置容易形成的周槽、在板材的安装孔周围设置同样容易成形的厚壁部便可以通过简单的挤压加工并且以较低成本实现板材与柱状体之间的铆接组装。此外，通过形成板材的厚壁部并实现其塑性变形而使其进入到周槽内，因此，能得到充分铆接强度的同时，还能得到板材自身的强度，这样，即使是比现有技术薄的板材也能够得到与现有技术一样高的铆接强度。通过将这样的轴的形状简单化，与现有技术相比，能够降低大约20～70％的成本。
根据本发明，没有必要在柱状体的中间部分设置凸缘以及制作复杂的特殊形状，只要在柱状体上设置容易形成的周槽、在板材的安装孔周围设置同样容易成形的由利用抽孔加工产生的筒状凸缘构成的厚壁部，便可以通过简单的挤压加工并且以较低成本实现板材与柱状体之间的铆接组装。另外，通过在板材上形成由抽孔加工产生的厚壁部并实现其塑性变形以使其进入周槽内，因此，能够得到充分的铆接强度的同时，在与筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着上述柱状体外周面的环状的膨胀突出凸缘，板材自身的强度也能够得到增强，这样，即使是比现有技术薄的板材也能得到与现有技术一样高的铆接强度。通过将该轴的形状简单化，使得与现有技术相比，能够降低20～70％的成本。另外，可以不设置上述膨胀突出凸缘而将筒状凸缘的一部分原封不动地进入到周槽内来进行固定，但是，由抽孔加工形成筒状凸缘，其突出端面产生由加工引起的锯尺状刻纹或者凹凸，在与齿轮等其它部件相接触的情况下成为损坏其它部件的原因，同时，在金属板材的表面上涂敷有通常涂抹的防止腐蚀用的涂层的情况下，因为在由抽孔加工引起的上述突起端面上不存在涂层等，成为腐蚀的原因。与此相对，在本发明中，对产生上述问题的筒状凸缘加压以使该金属板材的表面大致成为同一平面而解决上述问题，并且，在与筒状凸缘突出的面相反的一侧的面上形成沿着上述柱状体外周面的环状的膨胀突出凸缘。该膨胀突出凸缘通过压缩挤压使金属板材塑性变形，在其突出端面上也不存在凹凸等，即使与其它部件滑动接触也不会有问题，另外，该突出端面本来的板材表面膨胀突出，在表面上涂敷涂层等的情况下，该涂层原封不动地存在，能够有效地防止腐蚀。
根据本发明，没有必要在柱状体的中间部分设置有凸缘以及制作复杂的特殊形状，只要在柱状体上设置容易形成的周槽、在板材的安装孔周围设置通过加热条件下的挤压加工而形成的厚壁部便可以通过简单的挤压加工并且以较低成本实现加工性差的镁或镁合金构成的板材与柱状体之间的铆接组装。另外，由于形成板材的厚壁部并使其塑性变形而进入到周槽内，在能够得到充分的铆接强度的同时也能够使板材自身的强度得到增强，这样，即使是比现有技术薄的板材也能得到与现有技术一样高的铆接强度。通过将这样的轴的形状简单化，与现有技术相比能够大幅降低成本。由于在加热条件下的压力加工不会引起龟裂或破断等而能够形成完全的厚壁部，所以，可以使其整齐地进入到周槽中，在加热条件下的压力加工形成的厚壁部涉及镁或者镁合金素材的铆接的本发明中，是重要的要素。如果在厚壁部中存在龟裂或破断等，则在铆接部中不能得到充分的强度。
另外，根据本发明，由于在从轴方向对树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力并从该压缩面施加超声波振动，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到上述柱状体的周槽内，由此，使上述柱状体固定在上述树脂成形体的安装孔内，与现有技术的单单依靠压入和溶剂的接合相比，在能够实现牢固接合的同时，若能够只确保流入周槽的厚度，则树脂成形板即使薄也能维持接合强度，能够充分地对应近年来精密部件的薄板化。现有技术单纯的压入方法虽然能够获得30N的拔去力，但是，可以得知，对于同样基本材料、同样尺寸的本发明的组装件能够获得100N以上的拔去力。另外，作为在轴方向上压缩树脂成形体的安装孔周边部的简单的方法，在能够维持柱状体的垂直度等的组装精度的同时，不需要特别复杂结构的装置，只要组装部件的形状在柱状体上设置周槽就能够比较自由地适用，能够低成本并短时间地组装，能够没有问题地对应作为精密部件用的固定方法。
附图说明
图1是表示涉及本发明的第一实施方式的铆接组装部件中的各部件的立体图。
图2是表示在该第一实施方式中、各部件安装在铆接夹具上的状态的剖面图。
图3是表示厚壁部实现塑性并与进入到柱状体的周槽内的过程的剖面图。
图4是表示铆接加工完成后的状态的剖面图。
图5是表示第一实施方式的铆接组装件的立体图。
图6(a)以及(b)是表示第二实施方式的制造方法的剖面图。
图7(a)以及(b)是表示第三实施方式的制造方法的剖面图。
图8是表示铆接组装件的各部件的变形例的说明图。
图9(a)～(c)是表示第四实施方式的制造方法的剖面图。
图10是表示涉及本发明的第五实施方式的铆接组装件的各部件的剖面图。
图11是表示在该第五实施方式中、各部件安装在铆接夹具上的状态的剖面图。
图12是表示厚壁部实现塑性变形并与进入到柱状体的周槽以及夹具的切槽内的过程的剖面图。
图13是表示铆接加工完成后的状态的剖面图。
图14是表示第五实施方式的铆接组装件的立体图。
图15(a)以及(b)是表示第六实施方式的制造方法的剖面图。
图16是表示铆接组装件的各部件的变形例的说明图。
图17是表示涉及本发明的第七实施方式的铆接组装件的各部件的立体图。
图18是表示在该第七实施方式中、各部件安装在铆接夹具上的状态的剖面图。
图19是表示厚壁部实现塑性变形并进入到柱状体的周槽内的过程的剖面图。
图20是表示铆接加工完成后的状态的剖面图。
图21是表示第七实施方式的铆接组装件的立体图。
图22(a)以及(b)是表示抽孔加工的示例的剖面图。
图23(a)以及(b)是表示第八实施方式的制造方法的剖面图。
图24(a)以及(b)是表示第九实施方式的制造方法的剖面图。
图25(a)以及(b)是表示第十实施方式的制造方法的剖面图。
图26是表示铆接组装件的各部件的变形例的说明图。
图27(a)是实施例11的铆接接合部的剖面照片，图(b)是实施例13的铆接接合部的剖面照片。
图28(a)是表示比较例3的铆接部的照片，图(b)是其放大照片。
图29是表示涉及本发明的第十一实施方式的组装件的各个部件的立体图。
图30是表示在该第十一实施方式中、各部件安装在支撑件41上的状态的剖面图。
图31是表示熔融的安装孔周边部的材料填充在周槽中的示例的剖面图。
图32是表示组装完成后的组装件的剖面图。
图33是表示该相同的组装完成后的组装件的剖面图。
图34(a)以及(b)是表示第十二实施方式的制造方法的剖面图。
图35(a)以及(b)是表示第十三实施方式的制造方法的剖面图。
图36(a)以及(b)是表示第十四实施方式的制造方法的剖面图。
图37(a)以及(b)是表示第十五实施方式的制造方法的剖面图。
图38是表示组装件的各部件的变形例的说明图。
图39(a)是实施方式17的剖面照片，图(b)是其扩大照片。
图40(a)～(c)是分别表示拔去强度、侧压强度和扭转强度的试验方法的说明图。
标号说明
1：铆接组装件
2：板材
2A：树脂成形体
3：柱状体
4：铆接夹具
4A：挤压装置
5：垫片
6：基台
6A：压缩面
7：抽孔加工装置
7A：压缩面
8：超声波施加装置
9：垫片
20：安装孔
21：厚壁部
21A：安装孔周边部
22：筒状凸缘
23：膨胀突出凸缘
30：周槽
31：凸缘部
32：滚花(knurling)槽
40：插通孔
41：支撑件
42：外形保持件
43：加压冲头
43A：加压件
44：切槽
45：支撑台
46：弹性支撑台
47：加热基台
48、49：加热装置
50：下端部
60：孔
61：基台
62：支撑台
70：加压冲头
71：冲孔模(stripper)
72：支撑冲模
73、74：加热装置
80：支撑面
81：埋入部
90：支撑面
91：埋入部
H：距离
h：凸缘高度
S：间隙
具体实施方式
下面，根据附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。
图1表示的是本发明的铆接(caulking)组装件中所使用的金属板材2和柱状体3，图1～5表示的是制造方法的第一实施方式，图6表示的是第二实施方式，图7表示的是第三实施方式。图中，标号1表示铆接组装件，标号2表示板材，标号3表示柱状体。
首先，基于图1～图5对第一实施方式的制造方法进行说明。
本发明的铆接组装件1如图1所示，是通过对金属板材2和空心或者实心的柱状体3进行铆接加工而组装成的组装件，虽然其特别适合于电子部件，但是，也完全适用于其它各种部件和制品。
在板材2上设置有用于插入柱状体3以进行组装的安装孔20，并沿着该安装孔的内周缘形成厚壁部21。在以下的说明中，虽然是通过抽孔加工使孔缘部在一个方向上立起而形成厚壁部21，但是，也可以加工成其它的形状。
另外，在柱状体3上、在外周面上形成有规定深度的周槽30。
接着，对第一～第三实施方式进行说明，将柱状体3插入到板材2的安装孔20中，在厚壁部21与周槽30相对的状态下，从轴方向压缩挤压厚壁部21，由此，通过该厚壁部21在孔中心方向塑性变形并进入到圆周30内的间隙S中而实现固定。
具体地说，使用包括以下装置和部件的制造装置来进行加工，所述装置和部件包括：在板材2上设置用于将柱状体3插入以进行组装的安装孔并沿着该安装孔的内周缘通过抽孔加工形成厚壁部的抽孔加工部；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的槽加工装置；将上述柱状体3插入到板材2的安装孔20中，并将其设置在厚壁部21与周槽30相对的组装位置上的安装装置；以及通过从轴方向对厚壁部21进行压缩挤压以使其在安装孔中心方向上塑性变形并进入到相对的柱状体的周槽内的铆接部。
铆接部的结构如图2～4所示那样，由具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并从下方接触支撑板材2的厚壁部21的下接受支撑件41、以及在安装孔20的周边部向上方对该板材3施加弹簧作用力以进行支撑的外形保持件42、和从轴方向的另外一方一侧直接或者间接地挤压厚壁部21的加压冲头43所构成。
首先，对板材2设置用于将柱状体3插入以进行组装的安装孔20，并沿着该安装孔20的内周缘形成厚壁部21。在板材2上只要至少具有在板状部分上开设的安装孔20及其厚壁部21即可，在其它部分上也可以具有板状以外的结构。
另一方面，在插入于该安装孔20中的柱状体3的外周面上，在安装板材2的预定组装位置处形成有规定深度的周槽30。此外，在本例中，在柱状体端部形成凸缘部(flange(法兰部))31。
对于周槽30的深度而言，为了使板材2的厚壁部21在进入且被固定的状态下能够维持充分的强度，而与板材2的厚度和轴的外径等尺寸相对应地适宜地进行设定。在柱状体3上只要至少具有形成于外周面上的周槽30即可，在其它部分也可以具有轴状以外的结构。
在本例中，虽然将形成板材2的厚壁部21的安装孔20的形状做成为圆形，将柱状体做成为具有嵌合插入到上述安装孔20的里面的从截面观察为圆形的外周面的柱状体，但是，本发明并不限定于这样的形状，如图8所示那样，例如，即使是从剖面观察为异形状、圆弧状或者角形状等的柱状体3，也能够通过形成与其相对应形状的安装孔20来组装板材2。另外，双方的形状也可以不同，例如，优选柱状体3从剖面观察是多角形而将安装孔20做成为与其外切的圆形，柱状体3从截面观察是圆形而将安装孔20做成为与其外切的多角形等。柱状体3可以是实心的，将薄板做成筒形，例如汽车的框架、柱状物等的筒状体也可以，在这种情况下，能够很容易利用挤压加工形成周槽。
另外，厚壁部21被塑性变形的板材2可以使用金属制材料，但是，与其相配对的柱状体3适用于由合成树脂、陶瓷、复合纤维等各种材料构成的物品。
然后，如图2所示那样，在由具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并从下方接触支撑板材2的厚壁部21的下接受支撑件41、以及在安装孔20的周边部向上方对该板材3施加弹簧作用力以进行支撑的外形保持件42所构成的铆接夹具4中，安装板材2，并在该板材2的安装孔20和下接受支撑件41的插通孔40中使凸缘部31朝上来插入柱状体3，设置成凸缘部31被卡止在安装孔20上面的状态。通过这样的结构，使厚壁部21与周槽30成为相对的状态。
另外，在本例中，通过抽孔加工形成的厚壁部21的朝向向下，被设置成其端部与下接受支撑件41接触，但是，使其朝向向上设置也是可以的。
于是，与设置在铆接夹具4上的板材2以及柱状体3相对，从上方压下加压冲头43，通过柱状体3的凸缘部31，使得厚壁部21在与下接受支撑件41之间的间隙处被压缩挤压。由此，厚壁部21如图3所示那样，在安装孔中心方向塑性变形，并进入到相对的柱状体的周槽30内的间隙S内，最终，如图4、5中所示那样，塑性变形的厚壁部21填满周槽30的内部，得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件1。
下面，根据图6对第二实施方式的制造方法进行说明。
在第一实施方式中，对在柱状体3上设置有向外径突出的凸缘部31的情况进行了说明，但是，在本实施方式中，对没有设置这样的凸缘部的柱状体3和板材2进行组装的方法进行说明。
在柱状体3的端部没有形成向外径突出的凸缘部31。如图6(a)中所示，使柱状体3的端部具有与其它外周面相同的外径，并在端部附近形成周槽30。板材2与上述第一实施方式相同。柱状体3利用与第一实施方式相同的铆接夹具4，使其上端面与板材2成为同一平面，被设置在周槽30与厚壁部21相对的位置。
于是，从上方压下加压冲头43，利用该冲头，厚壁部21在与下接受支撑件41之间的间隙被压缩挤压，由此，与第一实施方式相同，如图6(b)所示那样，塑性变形的厚壁部21填满周槽30的内部间隙S，得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件1。
在本例中，虽然柱状体3也同时被压缩，但是，与板材2同样，通过弹簧作用力来支撑柱状体下端，成为能够与加压冲头43一起向下方移动而不被压缩的构成，是优选例。另外，与后面所述的第三实施方式相同，通过下端部与厚壁部21接触的垫片进行压缩挤压，在加压冲头43的下端一体地形成有与厚壁部21接触的筒状部也是可以的。柱状体3、板材2的材料和构造及其它的变形例等与第一实施方式同样地适用。
下面，根据图7，对第三实施方式的制造方法进行说明。
在上述的第一、第二实施方式中，对在柱状体3的端部组装板材2的例子进行了说明，在本实施方式中，对不是在柱状体3的端部而是在中间部分组装板材2的例子进行说明。
如图7(a)所示那样，在柱状体3的轴方向中间部分形成周槽30，组装在其上面的板材2与上述第一实施方式相同。柱状体3利用与第一实施方式同样的夹具4而被设置在周槽30与厚壁部21相对的位置上，并且，在周槽30的上侧、在比板材2更向上方突出的部分上，另外覆盖设置有具有下端部50与厚壁部21的上端面接触的筒状部的垫片5。
然后，从上方利用加压冲头43压下上述垫片5，由此，通过该垫片5，厚壁部21在与下接受支撑件41之间的间隙被压缩挤压，这样的情况与第一实施方式相同，如图7(b)所示那样，塑性变形的厚壁部21填满周槽30的内部间隙S，得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件1。
此处，垫片5构成为下侧开口的有底形状，但是，也可以构成为上侧开口的筒形形状。另外，虽然柱状体3通过垫片5从中间也一起被压缩，但是，也可以充分地设置垫片5与柱状体3上端面之间的间隙，以使压缩力不作用在柱状体3上。
另外，与板材2相同，通过弹簧作用力支撑柱状体下端，成为能够与垫片5一起向下方移动而不被压缩的构成，是优选例。
在本例中，在加压冲头43和厚壁部21之间另外加装有垫片5，但是，也可以在加压冲头43的下端部一体地形成与垫片5一样的筒状部。柱状体3、板材2的材料和构造及其它的变形例等与第一实施方式同样地适用
下面，根据图9，对第四实施方式进行说明。
在本实施方式中，如图9所示那样，在形成于柱状体3的外周面上的周槽上，利用凹凸加工在整个圆周上形成凹凸槽(在本例中，是利用滚花加工产生的滚花槽32)，在板材2的厚壁部21进入到周槽30内的间隙S中被固定时，通过进入到该凹凸槽内，使铆接强度得到提高。形成周槽30内的凹凸槽的部位如本例那样，形成在底部，或者也可以在周槽内侧壁上形成。另外，也可以在双方上都形成。另外，没有必要在底部或者内侧壁的整个面上形成，也可以在沿着周槽底面的轴方向(槽宽方向)的一部分区域上形成，同样地在沿着内侧壁的径向(槽深方向)的一部分区域上形成。该凹凸槽，通过隔开间隔设置多个沿与周方向交叉的方向延伸的槽、特别是沿轴方向延伸的槽，而能够使扭转强度得到提高。
形成这些凹凸槽的凹凸加工，虽然可以如本例那样通过滚花加工来进行，但是，也可以通过其它的凹凸加工来形成。凹凸槽除了如本例那样沿着轴方向之外，也可以在斜方向(螺旋状)上或者按编织状来形成。柱状体3、板材2的材料和构造、加工方法及其它的变形例等能够与第一～第三实施方式同样地适用。
下面，根据图10～14，对第五实施方式的制造方法进行说明。
图10表示本发明的铆接组装件中所使用的金属板材2和柱状体3，图10～14表示制造方法的第五实施方式，图15表示第六实施方式。图中，符号1表示铆接组装件，符号2表示板材、符号3表示柱状体。
本发明的铆接组装件1如图10所示那样，是通过对金属板材2和空心或者实心的柱状体3进行铆接加工而组装的组装件，虽然其特别适合电子部件，但是，完全适用于其它种类的部件和制品。
利用抽孔加工在板材2上设置用于插入柱状体3以进行组装的安装孔20，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘22所构成的厚壁部21。
另外，在柱状体3上，在外周面上形成有规定深度的周槽30。
接着，如在第五、第六实施方式中所说明的那样，将柱状体3插入到板材2的安装孔20中，在厚壁部21与周槽30相对的状态下，从轴方向压缩挤压厚壁部21，由此，对筒状凸缘22加压从而使其与该板材2的表面大致成为同一平面，并且在与该筒状凸缘22突出的面相反一侧的面上形成沿上述柱状体3外周面的环状的膨胀突出凸缘23，同时，该厚壁部21在安装孔中心方向上实现塑性变形，并通过进入到周槽30内的间隙S中而被固定。
具体地说，使用具有以下装置或部件的制造装置来进行加工，上述装置或部件包括：在板材2上设置用于插入柱状体3以进行组装的安装孔并沿着该安装孔的内周缘通过抽孔加工形成由筒状凸缘22构成的厚壁部的抽孔加工部；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的槽加工装置；将上述柱状体3插入到板材2的安装孔20中并将其设置在厚壁部21与周槽30相对的组装位置上的安装装置；从轴方向对厚壁部21进行压缩挤压来对筒状凸缘22进行加压从而使其与该板材2的表面大致成为同一平面，并在相反一侧的面上形成沿着上述柱状体外周面的环状的膨胀突出凸缘23，同时，在安装孔中心方向上使厚壁部21塑性变形并进入到相对的柱状体的圆周内的铆接部。
铆接部的结构如图11～13所示那样，包括：具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并且设置有用于在其开口缘部形成上述膨胀突出凸缘23的切槽44，而且从下方接触支撑板材2的支撑件41；从上述筒状凸缘22突出一侧直接或者间接地挤压上述厚壁部21的加压冲头43；以及在上述柱状体3的端面直接或者间接地与上述加压冲头接触的状态下，能够一体地移动支撑该柱状体3的支撑台45。
首先，通过抽孔加工对板材2设置用于插入柱状体3以进行组装的安装孔20，并沿着该安装孔20的内周缘形成由通过抽孔加工产生的筒状凸缘22所构成的厚壁部21。在板材2上，只要至少具有在板状部分上开设的安装孔20及其厚壁部21即可，在其它部分上也可以具有板状以外的结构。
另一方面，在插入于该安装孔20中的柱状体3的端部附近的外周面上，在安装板材2的规定组装位置上形成有规定深度的周槽30。对于周槽30的深度而言，为了使板材2的厚壁部21在膨胀突出凸缘23形成的同时进入且被固定的状态下能够维持充分的强度，而与板材2的厚度、轴的外径等尺寸相对应地适宜地进行设定。在柱状体3上只要至少具有在外周面上形成的周槽30即可，在其它部分也可以具有轴状以外的结构。
在本例中，虽然将形成板材2的厚壁部21的安装孔20的形状做成为圆形，将柱状体做成为具有嵌合插入到上述安装孔内的从截面观察为圆形外周面的柱状体，但是，本发明并不限定于这样的形状，如图16所示那样，例如，即使从截面观察为异形状、圆弧状或者角形状等的柱状体3，也可以通过形成与其相对应形状的安装孔20以及厚壁部21来组装板材2。另外，双方的形状可以不同，例如，优选柱状体3从截面观察是多角形而将安装孔20做成为与其外切的圆形，柱状体3从截面观察是圆形而将安装孔20做成为与其外切的多角形等。柱状体3也可以是实心的，将薄板做成筒形，例如汽车的框架、柱状物等的筒状体也可以，在这样的情况下，能够很容易通过挤压加工而形成周槽。
另外，厚壁部21被塑性变形的板材2可以使用金属制材料，但是，与其相配合的柱状体3适用于由合成树脂、陶瓷、复合纤维等各种材料构成的物品。
下面，如图11所示那样，在由具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并且具备用于在其开口缘部形成上述膨胀突出凸缘23的切槽44而且从下方接触支撑板材2的支撑件41、以及在其端面与加压冲头43直接或者间接接触的状态下能够一体移动地进行支撑的支撑台45所构成的铆接夹具4上，安装板材2，并在该板材2的安装孔20与支撑件41的插通孔40上将周槽30一侧的端面朝上插入柱状体3来进行设置。这样，使厚壁部21和周槽30成为相对的状态。
于是，相对于设置在铆接夹具4上的板材2以及柱状体3，从上方压下加压冲头43，柱状体2在与加压冲头43接触的状态下一体地向下方移动，如图12所示那样，利用该加压冲头43对构成厚壁部21的筒状凸缘22进行加压，利用该塑性变形使板材2相反一侧的面膨胀突出并沿着上述柱状体外周面进入到切槽44内，与此同时，在安装孔中心方向上产生塑性变形并进入到相对的柱状体的周槽30内的间隙S中，最终，如图13、14所示那样，筒状凸缘22与该板材2的表面大致成为同一平面，塑性变形的厚壁部21分别填满周槽30以及切槽44的内部而形成凸缘23，从而，能够得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件1。
另外，在本例中，利用弹簧作用力支撑柱状体下端，成为与加压冲头43一起向下方移动而不被压缩的构成，但是，也可以是与柱状体3同时被压缩的结构，是优选例。另外，与后面所述的第六实施方式相同，通过下端部与厚壁部21接触的垫片进行压缩挤压，在加压冲头43的下端一体化地形成与厚壁部接触的筒状部也可以。
另外，在柱状体3的周槽30的底部上，在整个圆周上形成凹凸面(滚花槽)，板材2的厚壁部21进入到周槽30内的间隙S中而被固定，此时，通过进入到该凹凸面内，使得铆接的强度得到提高，这是优选的。对于该凹凸面，通过隔开间隔设置沿与周方向交叉的方向延伸的槽、特别是沿轴方向延伸的槽，而能够使扭转强度得到提高。这样的凹凸面、特别是上述槽的加工优选通过滚花加工来进行，但是，也可以通过其它方法来形成。对于利用滚花加工形成的滚花槽，除了沿着轴方向的之外，还优选沿斜方向(螺旋状)或者以编织状来形成。
下面，根据图15，对第六实施方式的制造方法进行说明。
在上述第五实施方式中，对将板材2组装在柱状体3的端部的例子进行了说明，但是，在本实施方式中，不是在柱状体3的端部，而是在中间部分对板材2进行组装的例子进行说明。
如图15(a)所示那样，柱状体3在轴方向中间部分形成周槽30，组装在其上面的板材2与第五实施方式相同。利用与第五实施方式相同的铆接夹具4，将柱状体3设置在周槽30与厚壁部21相对的位置上，同时，在周槽30的上侧、在比板材2更向上方突出的部分上另外覆盖安装有具有下端部50与构成厚壁部21的筒状凸缘22的上端面接触的筒状部的垫片5。
于是，从上方利用加压冲头43压下上述垫片5，由此，通过该垫片5，在轴方向下侧对厚壁部21进行加压，通过这样，与第五实施方式相同，如图16(b)所示那样，塑性变形的厚壁部21在填满周槽30内部的间隙S的同时填满切槽44，并形成膨胀突出凸缘23，能够得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件1。
这里，虽然垫片5构成为下侧开口的有底的形状，但是，也可以构成为上侧开口的筒形状。另外，在本例中，虽然在加压冲头43与厚壁部21之间另外加装有垫片5，但是，也可以在加压冲头43的下端部一体化地形成与垫片5相同的筒状部件。柱状体3、板材2的材料、结构及其它的变形例与第五实施方式同样地适用。
下面，根据图17～22，对本发明的第七实施方式的制造方法进行说明。
本发明的铆接组装件1如图17所示那样，是对由镁或者镁合金构成的板材2与空心或者实心的柱状体3通过铆接加工进行组装的铆接组装件，虽然特别适用于电子部件等，但是，也能够适用于其它种类的部件、制品。在以下的实施方式中，对柱状体作为由镁或者镁合金构成的部件的例子进行说明，但是，柱状体不限于此，由其它金属构成的部件、以及合成树脂、陶瓷、木制、复合纤维等各种材料构成的材料也能够适用。
在由镁或者镁合金制的板材2上设置用于插入柱状体3以进行组装的安装孔20，沿着该安装孔的内周缘形成厚壁部21。在以下的说明中，通过加热状态下的抽孔加工使孔缘部朝一个方向立起而形成厚壁部21，但是，也可以通过加热状态下的挤压加工而加工成其它的形状。另外，在柱状体3上，在外周面上形成有规定深度的周槽30。
于是，如第七～第十实施方式中说明的那样，在板材2的安装孔20中插入柱状体3，通过在厚壁部21与周槽30相对的状态下从轴方向压缩挤压厚壁部21，而使该厚壁部21在孔中心方向上产生塑性变形，并通过使其进入周槽30内的间隙S中而被固定。
具体地说，使用具备以下部件或装置的制造装置来进行加工，上述部件或装置包括：在板材2上设置用于插入柱状体3以进行组装的安装孔并且沿着该安装孔的内周缘通过加热状态下的抽孔加工形成厚壁部的抽孔加工部；在插入于上述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的槽加工装置；将上述柱状体3插入到板材2的安装孔20中并将其设置在上述厚壁部21与周槽30相对的组装位置的安装装置；以及通过从轴方向优选在加热状态下对厚壁部21进行压缩挤压而使其在安装孔中心方向上塑性变形并使其进入到相对的轴部的周槽内的铆接装置。
铆接装置的结构如图18～20所示那样，包括：具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插入孔40并从下方接触支撑板材2的厚壁部21的下接受支撑件41、以及在安装孔20的内部向上方施加弹簧作用力来支撑柱状体3的弹性支撑件46，和具备加热器等加热装置并且支撑上述支撑件41的加热基台47，以及同样具备加热装置并从轴方向的另外一方直接或者间接地挤压厚壁部21的加压冲头43。
首先，对镁或者镁合金制的板材2设置用于插入柱状体3以进行组装的安装孔20，沿着该安装孔20的内周缘通过加热状态下的挤压加工形成不易引起龟裂或者破断等的厚壁部21。只要在板材2上至少具有在板状部分开设的安装孔20及其厚壁部21即可，在其它的部分也可以具有板状以外的结构。
对于加热状态下的压力加工，在本例中采用加热状态下的抽孔加工。具体地说，如图22所示那样，能够使用通过在与加压冲头70同时上下移动的冲孔模71和支撑冲模72之间夹持具有安装孔20的板材2并压下加压冲头70，来进行抽孔加工的抽孔加工装置7。在加压冲头70与支撑冲模72上分别设置有加热装置73、74，构成为能够在加工前预先进行300℃左右的加热。另外，还能够使用现有技术的公知的抽孔加工装置。
另外，在插入于该安装孔20中的同样由镁或者镁合金制成的柱状体3的外周面上，在对板材2进行安装的规定组装位置上形成有规定深度的周槽30。
对于周槽30的深度，为了在板材2的厚壁部21进入而被固定的状态下能够维持充分的强度，而与板材2的厚度和轴的外径等尺寸相对应地适宜地进行设定。在柱状体3上，只要至少具有在外周面上形成的周槽30即可，在其它部分也可以具有轴状以外的结构。
在本例中，虽然将形成板材2的厚壁部21的安装孔20的形状做成为圆形，将柱状体做成为具有嵌合插入到上述安装孔内的从截面观察为圆形的外周面的柱状体，但是，本发明并不限定于这样的形状，如图26所示那样，例如，即使是从截面观察为异形状、圆弧状或者角形状等的柱状体3，也可以通过形成与其相对应形状的安装孔20来组装板材2。另外，双方的形状可以不同，例如，优选柱状体3从截面观察是多角形而将安装孔20做成为与其外切的圆形，柱状体3从截面观察是圆形而将安装孔20做成为与其外切的多角形等。柱状体3可以是实心的，将薄板做成筒形，例如汽车的框架、柱状物等的筒状体也可以，在这样的情况下，能够很容易利用挤压加工形成周槽。
然后，如图18所示那样，在由具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并从下方接触支撑板材2的厚壁部21的下接受支撑件41、和在安装孔20的内部向上方对该板材3施加弹簧作用力来进行支撑的弹性支撑件46、以及具备加热器等加热装置48并且支撑上述下接受支撑件41的加热基台47所构成的铆接夹具4上，安装板材2，并在该板材2的安装孔20和下接受支撑件41的插通孔40中，使周槽30朝向上面而插入柱状体3，使上端面与板材2成为同一平面，通过这样的结构，使厚壁部21与周槽30成为相对的状态。
另外，在本例中，利用图22的抽孔加工形成的厚壁部31朝向下方，被设置成其端部与下接受支撑件41接触，但是，也可以朝向上方进行设置。
于是，对于设置在铆接夹具4上的板材2以及柱状体3，从上方压下同样具备加热装置49的加压冲头43，通过柱状体3的凸缘部31，厚壁部21在与下接受支撑件41之间的间隙、在加热状态下被压缩挤压。在加热时，预先利用上述加热装置48、49将下接受支撑件41和加压冲头43加热到300℃左右，通过加热状态下的压缩挤压，厚壁部21如图19所示那样，在安装孔中心方向塑性变形并且不易产生龟裂和破断地进入到相对的柱状体的周槽30内的间隙s中，最终，如图20、21中所示那样，塑性变形的厚壁部21填满周槽30的内部，得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件1。
下面，根据图23对第八实施方式的制造方法进行说明。
在第七实施方式中，对使用弹性支撑柱状体3的铆接夹具4的例子进行了说明，但是，在本实施方式中，取代设置这样的弹性支撑件46，对在支撑柱状体3的同时进行柱状体3和板材2的组装的情况进行说明。
本实施方式的敛逢夹具4，如图23(a)所示那样，由具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并从下方接触支撑板材2的厚壁部21的下接受支撑件41、和在安装孔20的周边部向上方对该板材3施加弹簧作用力来进行支撑的外形保持件42、以及具备加热器等的加热装置48并且支撑上述下接受支撑件41的加热基台47所构成。由加热基台47产生的热传递到下接受支撑件41。
于是，在该铆接夹具4上，与第七实施方式相同，对已实施加热状态下的抽孔加工的镁或者镁合金制的板材2进行组装，对设置的板材2以及柱状体3，从上方压下具备加热装置49的加压冲头43，在已被加热的下接受支撑件41与加压冲头43之间，厚壁部21在加热状态下被压缩挤压。这样，如图(b)中所示那样，在安装孔中心方向塑性变形的厚壁部21填满周槽30内部，从而能够得到板材2和轴部3牢固地一体化的镁或者镁合金制的铆接组装件1。
在本例中，柱状体3同时被压缩，但是，与第七实施方式相同，与板材2同样地通过弹簧作用力来支撑柱状体下端，成为能够与加压冲头43一起向下方移动而不被压缩的构成，是优选例。另外，与在后面所述的第十实施方式一样，通过下端部与厚壁部21接触的垫片进行压缩挤压，在加压冲头43的下端一体地形成与厚壁部21接触的筒状部也是可以的。柱状体3、板材2的材料和构造及其它的变形例等与第七实施方式同样地适用。
下面，根据图24，对第九实施方式的制造方法进行说明。
在本实施方式中，在柱状体3的端部形成卡止在板材2的安装孔20的凸缘部31。在铆接加工时，如图24(a)所示那样，与第八实施方式相同，在铆接夹具4上，对已实施加热状态下的镁或者镁合金制的板材2进行组装，在该板材2的安装孔20和下接受支撑件41的插通孔40中，使上述凸缘部31朝上来插入柱状体3，设置成凸缘部31被卡止在安装孔20上面的状态。
于是，对于设置在铆接夹具4上的板材2以及柱状体3，从上方压下同样具备加热装置49的加压冲头43，通过柱状体3的凸缘部31，在被加热的下接受支撑件41与被加热的冲头43之间，厚壁部21在加热状态下被压缩挤压。由此，21如图(b)所示那样，在安装孔中心方向塑性变形的厚壁部填满周槽30内部，得到板材2和轴部3牢固地一体化的镁或者镁合金制的铆接组装件1。这样的铆接组装件1，如果能够确保凸缘部31具有某种程度的厚度，则与没有凸缘部的情况相比，能够增强拔去强度(拔去力)。
在本例中，柱状体3也同时被压缩，但是，与第七实施方式相同，与板材2同样，通过弹簧作用力来支撑柱状体下端，成为能够与加压冲头43一起向下方移动而不被压缩的构成，是优选例。另外，其它的变形例等与第七实施方式同样地适用
下面，根据图25，对第十实施方式的制造方法进行说明。
在上述第七～第九实施方式中，对在柱状体3的端部组装板材2的例子进行了说明，在本实施方式中，不是在柱状体3的端部，而是在中间部分对板材2进行组装的情况进行说明。
如图25(a)所示那样，在柱状体3的轴方向中间部分形成周槽30，在其上组装已实施与上述第七实施方式一样的加热状态下的抽孔加工的由镁或者镁合金制成的板材2。柱状体3通过与第八实施方式同样的铆接夹具4而被设置在周槽30与厚壁部21相对的位置上，同时，在周槽30的上侧、在比板材2更向上方突出的部分上，另外覆盖安装有下端部50具备与厚壁部21的上端面接触的筒状部的垫片5。
于是，从上方利用被加热的加压冲头43压下上述垫片5，由此，通过该垫片5，厚壁部21在与被加热的下接受支撑件41之间被压缩挤压，因此，与第七实施方式一样，如图25(b)所示那样，塑性变形的厚壁部21填满周槽30的内部间隙s，得到板材2和轴部3牢固地一体化的镁或者镁合金制的铆接组装件1。
这里，垫片5形成为下侧开口的有底形状，但是，也可以形成为上侧开口的筒形形状。另外，虽然柱状体3通过垫片5从中间一起被压缩，但是，也可以充分地设置垫片5与柱状体3上端面之间的间隙，使得压缩力不作用在柱状体3上。另外，也可以取代在冲头43上设置加热装置而是在上述垫片5上设置加热装置。
另外，与板材2相同，与第七实施方式的夹具一样，通过弹簧作用力来支撑柱状体下端，成为能够与垫片5一起向下方移动而不被压缩的构成，是优选例。
在本例中，在加压冲头43和厚壁部21之间另外加装有垫片5，但是，优选在加压冲头43的下端部一体地形成与垫片5一样的筒状部。其它的变形例等与第七实施方式同样地适用。
下面，根据图29～33，对第十一实施方式进行说明。
本发明的铆接组装件如图29所示那样，是利用超声波振动热使由热可塑性树脂构成的树脂成形体2A与由比上述热可塑性树脂融点高的材料构成的空心或者实心的柱状体3熔融并对其进行挤压以进行组装的组装件，虽然其特别适用于电子部件，但是，也能够适用于其它各种部件、制品。
本实施方式的树脂成形体2A例示为板材，但是，也可以是如述第十四实施方式所示的板状以外的形态。如果该树脂成形体2A是由热可塑性树脂构成的成形体，则也可以使用玻璃等的各种添加材料、强化材料等。
在树脂成形体2A上，形成用于插入柱状体3以进行组装的贯通的安装孔20，另外，在柱状体3上在外周面上形成具有规定深度、规定幅度的周槽30。
关于树脂成形体2A以及柱状体3，如图30所示那样，在将上述柱状体3插入到树脂成形体2A的安装孔20中并将其设置在该安装孔20内周面与周槽30相对的组装位置上的状态下，从轴方向(图中是上下方向)向树脂成形体2A的安装孔周边部21A施加压缩力，同时，从该压缩面6A施加超声波振动，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到上述周槽30内(参照图31的放大图)，由此，使上述柱状体3固定在上述树脂成形体2A的安装孔20内。
更具体地说，使用具备以下部件或者装置的制造装置来进行加工，其包括：在树脂成形体2A上设置插入柱状体3以进行组装用的安装孔20的图未示出的安装孔加工部件；在插入于该安装孔中的柱状体外周面的组装位置上，形成规定深度的周槽的图未示出的槽加工装置；由将上述柱状体3插入到树脂成形体2A的安装孔20中并将其设置在该安装孔20的内周面与周槽30相对的组装位置上的机器臂等构成的图未示出的安装装置；从轴方向对树脂成形体2A的安装孔周边部施加压缩力的挤压装置4A；以及从该压缩面施加超声波振动的超声波施加装置8。
挤压装置4A如图30～32所示那样，由以下部件或装置构成，包括：具有滑动引导柱状体3的插通孔40，从轴方向一方一侧(图中是下侧)接触支撑设置在该柱状体上的树脂成形体2A的安装孔周边部21A的支撑件41；以及从轴方向的另外一侧(图中是上侧)挤压安装孔周边部21A的加压件43A。
此外，超声波施加装置8，利用超声波振荡器使图未示出的超声波振荡元件振荡，经由图未示出的换能器(cone)、焊头(horn)向构成挤压装置4A的加压件43A传递超声波振动，从与安装孔周边部21A接触的压缩面6A施加超声波振动。
在对树脂成形体2A输入超声波振动的加压件43A的压缩面6A上，设置有支撑树脂成形体2A的外面的支撑面80以及从该支撑面80向顶端一侧突出并埋入在树脂成形体2A内部的埋入部81。另外，这样的埋入部除了在输入超声波振动的加压件43A一侧形成以外，也可以设置在与超声波输入一侧相反的一侧，在本实施方式中，可以设置在支撑件41一侧的压缩面上。
以下，根据图29～33，对第十一实施方式的制造方法进行说明。
首先，对板状的树脂成形体2A形成用于插入柱状体3以进行组装的贯通的安装孔20。在树脂成形体2A上，只要至少具有在板状部分上开设的安装孔20即可，在其的部分上也可以具有板状以外的结构。
另一方面，在插入于安装孔20中的柱状体3的外圆周面上，在组装树脂成形体2A的预定组装位置上形成具有规定深度、规定宽度的周槽30。另外，该周槽30与树脂成形体2A的安装孔20的长度相对应，沿着轴方向可以不止形成有一个，也可以形成有多个。在柱状体3上只要至少具有在外周面上形成的周槽30即可，在其它的部分上也可以具有轴状以外的结构。
此外，由于在该周槽30内流入并固定有树脂成形体2A的材料，所以，若该周槽30的宽度过细则不能保证其强度。相反，若其宽度过宽则会使树脂成形体2A的材料充填变得不充分，导致组装件的垂直度降低等，反过来引起强度方面变坏。关于深度，若过浅则不能保证拔去强度(拔去力)，相反，若过深则会使材料充填变得不充分，并产生上述不利方面。对于周槽30的深度和宽度而言，可以在考虑上述各点的基础上，根据树脂成形体2A的材料、尺寸、以及柱状体3的尺寸等规定为合适的尺寸。
在本例中，将形成树脂成形体2A的安装孔20的形状做成为圆形，将柱状体做成为具有嵌合插入到上述安装孔内的从截面观察为圆形外周面的轴体，但是，本发明并不限定于这样的形状，如图38所示那样，例如，即使是从截面观察为异形状、圆弧状或者角形状等的柱状体3，也可以通过形成与其相对应形状的安装孔20来组装树脂成形体2A。另外，双方的形状可以不同，例如，优选柱状体3从截面观察是多角形而将安装孔20做成为与其外切的圆形，柱状体3从截面观察是圆形而将安装孔20做成为与其外切的多角形等。柱状体3也可以是实心的，将薄板做成筒形的筒状体也可以。
柱状体3可以是由比构成树脂成形体2A的热可塑性树脂融点高的材料构成，也可以由金属或者合成树脂、陶瓷、木制，复合纤维等其它各种材料构成。
下面，如图30所示那样，在具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并从下面接触支撑树脂成形体2A的安装孔周边部21A的支撑件41上安装树脂成形体2A，对该树脂成形体2A的安装孔20和支撑件41的插通孔40，将柱状体3的周槽30朝上并将上面设置在树脂成形体2A的上面为同一平面的位置。由此，安装孔20的内周面与周槽30成为相对的状态。
然后，对在支撑件41上设置的树脂成形体2A以及柱状体3，从上方压下加压件43A，沿轴方向对安装孔周边部21A从上至下地施加压缩力，同时，从加压件43A的压缩面6A施加超声波振动。通过超生波振动热，使树脂成形体2A的安装孔周边部21A熔融，在该状态下，利用支撑面80以及压缩面7A对由加压件43A的压缩面6A的埋入部81压退的材料进行支撑，同时，如图31所示那样，向安装孔内方移动，从而，安装孔周边部材料流入到周槽30内，由此，将柱状体3固定在树脂成形体2A内。
下面，根据图34，对第十二实施方式的制造方法进行说明。
在上述第十一实施方式中，从加压件43A的压缩面6A施加超声波振动，主要对在该加压件43A的埋入部81使树脂成形体2A的安装孔周边部21A向安装孔内方移动的情况进行说明，但是，在本实施方式中，不仅从加压件43A的压缩面6A，还同时从支撑件41一侧的压缩面7A施加超声波振动，从在该压缩面7A上形成的埋入部91和上述加压件43A一侧的埋入部81的双方按押安装孔周边部21A，从而，能够高效率地使安装孔周边部材料流入到周槽30内。
在这样的情况下，两者的埋入部81、91的各突出量与上述第十一实施方式的埋入部81的情况相比少，对于在组装件上产生的打痕，在上述第十一实施方式中、在加压件一侧留有较深的打痕，但是，在本例中，只在两面上留有较浅的打痕，外观优良，在强度方面也是有利的。如图中所示，该埋入部81、91可以设置在互相相对的位置上，但是，如果设置在互不相对而是错开的位置上，则打痕也错位，在强度方面是有利的。
另外，如本例那样，若从支撑件41一侧输入超声波振动，则由于能够与第十一实施方式同样地进行加工，所以不从加压件43A一侧输入超声波振动而只从支撑件41一侧输入也是可以的。柱状体3、树脂成形体2A的材料和结构的其它变形例等同样适用于第十一实施方式。
下面，根据图35，对第十三实施方式进行说明。
在上述第十一、十二实施方式中，形成于树脂成形体2A上的安装孔20为贯通孔，但是，在本实施方式中，也可以组装在有底的安装孔20上。这样，即使安装孔20并不贯通，也能够利用同样的方法组装树脂成形体2A和柱状体3。其中，在图35中，从加压件43A一侧输入超声波振动。利用压缩面6A的埋入部81按压安装孔周边部21A，使安装孔周边部材料流入到周槽30内，但是，也可以从支撑件41一侧输入超声波振动，如上述第十二实施方式所说明的，当然也可以从双方进行输入。此外，圆柱体3、树脂成形体2A的材料、结构以及其它的变形例等，能够与第十一实施方式同样地适用。
下面，根据图36，对第十四实施方式进行说明。
在上述各实施方式中，虽然以作为树脂成形体2A的板材作为例子进行了说明，但是，如上所述，其它的形状也是可以的。在本实施方式中，以树脂成形体2A不是板状而是具有一定宽度的立体物为例进行说明。
在这样的情况下，安装孔20的长度变长。柱状体3的周槽30在接近输入超声波振动的加压件43A一侧的位置形成，以使熔融的安装孔周边部的材料有效率地流入到周槽30中。在本例中，优选在安装孔20较长的情况下形成多个周槽30。特别是，优选如上述第十二实施方式所说明的那样，从支撑件41一侧同时输入超声波振动，并且，在接近支撑件41的压缩面7A的位置进一步形成周槽30，因此，由于能够在较长安装孔20的两端侧固定，所以，能够可靠地得到组装强度。柱状体3、树脂成形体2A的材料和结构的其它变形例等同样适用于第十一实施方式。
下面，根据图37，对第十五实施方式进行说明。
在上述各实施方式中，虽然对在柱状体3的端部组装树脂成形体2A的例子进行了说明，但是，在本实施方式中，对在柱状体3的轴方向中间部分上组装树脂成形体2A的例子进行说明。在本例中，在比设置于支撑件41上的柱状体3的树脂成形体2A更向上方突出的部分上另外覆盖安装有在下端部上形成有压缩面6A的垫片9。
于是，从上方利用加压件43A压下上述垫片9，由此，通过该垫片9，树脂成形体2A的安装孔周边部21A在与支撑件41之间被压缩，同时，从加压件43A通过垫片9向该安装孔周边部21A输入超声波振动，与第十一实施方式一样，熔融的周边部材料流入到周槽30内部而得到组装件1。
垫片9构成为在下侧开口的有底形状，但是，也可以构成为上侧开口的筒形形状。垫片9由能够高效率地从加压件43A传导超声波振动的金属材料构成，优选由与加压件43A同样的材料构成。另外，优选取代垫片9，而在加压件43A的下端部一体化地形成与垫片9一样的筒状部。柱状体3、树脂成形体2A的材料和结构以及超声波的输入方向的其它变形例等同样适用于第十一、第十二实施方式。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并没有对上述实施方式有任何限定，在不脱离本发明宗旨的范围内可以有各种变化。
实施例
下面，对根据本发明的制造方法组装的实施方式1～6的各铆接组装件的强度试验的结果进行说明。
实施例1～6分别是利用上述第一实施方式的方法在铝合金柱状体(轴体)的端部通过铆接加工来组装铝合金板材的情况，其中，柱状体的外径、板材的板厚如表1所示。
【表1】
在这些实施例1～6中，分别对拔去强度(拔去力)、侧压强度(侧压力)、扭转强度(扭力)(仅实施例3～6)进行了试验。拔去强度(拔去力)如图40(a)所示那样，在设置有躲避孔60的基台6上装载板材2，在立设于上方的柱状体3位于躲避孔正上方的位置处将板材固定在基台6上。然后，在柱状体的上端堆积有块等，并逐渐施加向下的垂直负荷来观察柱状体是否有脱离情况发生。
侧压强度(侧压力)是如图40(b)所示那样，在从基台61向上方延伸的支撑板62上固定板材2，沿着横向延伸的柱状体3的突出方向，在离开规定距离H的位置上，逐渐施加向下的垂直负荷来观察柱状体是否有向侧面倾倒的情况发生。其中，距离H在实施例1～4中为7mm，在实施例5、6中为40mm。
扭转强度(扭力)是如图40(c)所示那样，与侧压强度相同，将板材2固定在支撑板62上，对柱状体逐渐施加旋转转矩负荷来观察柱状体是否有相对旋转的情况发生。其中，扭转强度只在实施例3～6中实施。
各试验的结果如表2～4所示那样，通过所有的试验而能够清楚地得知规格强度。
【表2】(拔去强度试验结果)
【表3】(侧压强度试验结果)
【表4】(扭转强度试验结果)
下面，对于利用上述第二实施方式的制造方法组装的实施例7的铆接组装件(样品3)、以及利用上述第四实施方式的制造方法(滚花增槽)组装的实施例8的铆接组装件(样品3)，分别对进行强度试验后的结果进行说明。
在实施例7、8中，均是在铁制柱状体(圆棒)的端部通过铆接加工对电气镀锌钢板(SECC)的板材进行组装，轴外径是7.0mm，板材的板厚是0.8mm。在这些实施例7、8中，通过图40(a)～(c)中表示的方法，在同一条件下对拔去强度、侧压强度、扭转强度进行实验，用三次元检测垂直度。其结果如表5所示，可以看出，通过实施第四实施方式的滚花加工而能够显著地提高扭转强度。另外，可以清楚地得知，拔去强度、扭转强度和规格强度(拔去强度为245N以上、扭转强度为0.98Nm以上)。
【表5】
| 垂直度(mm) | 拔去强度(N) | 侧压强度(N) | 扭转强度(Nm) | |
| 实施例7-1 | 0.01 | 1862 | 275 | 1.35 |
| 实施例7-2 | 0.04 | 1862 | 235 | 1.37 |
| 实施例7-3 | 0.05 | 1862 | 245 | 1.37 |
| 实施例8-1 | 0.01 | 1911 | 227 | 4.1 |
| 实施例8-2 | 0.02 | 1911 | 255 | 4.1 |
| 实施例8-3 | 0.05 | 1911 | 253 | 4.1 |
下面，对实施例9、10的铆接组装件、比较例1、2的铆接组装件进行试验的结果进行说明。
在实施例9、10中，均是利用第五实施方式的方法在铁制柱状体(圆棒)的端部通过铆接加工，对镀锌钢板(SECC)的板材进行组装，柱状体的外径均为8.5mm，板材的板厚为0.8(mm)。
比较例1、2并不像本发明那样形成有膨胀突出凸缘，如图8所示，与本发明相同，准备形成有周槽30和厚壁部21的柱状体3以及板材2，在由具有能够将柱状体3滑动引导到内部的插通孔40并从下方接触支撑板材2的厚壁部21的下接受支撑件41、以及在安装孔20的周边部向上方对该板材3施加弹簧作用力来进行支撑的外形保持件42所构成的铆接夹具4上，对板材2进行组装，并在该板材2的安装孔20和下接受支撑件41的插通孔40内插入柱状体3，从上方压下加压冲头43，厚壁部21在与下接受支撑件41之间被压缩挤压。由此，厚壁部21在安装孔中心方向上塑性变形，从而进入到相对的轴部的周槽30内的间隙S中，最终填满周槽30内部，能够得到板材2和柱状体3牢固地一体化的铆接组装件。
对于实施例9、10、比较例1、2，分别对扭转强度进行试验。扭转强度如图40所示那样，在从基台61向上方延伸的支撑板62上固定板材2，相对于在横方向上延伸的柱状体3，逐渐地施加旋转转矩来观察柱状体有无相对旋转情况发生。
结果，如表6所示那样，可以清楚地得知所有的规格强度(3.0Nm)。
【表6】(扭转强度试验结果)
下面，分别对在实施例9形成的膨胀突出凸缘以及在比较例1中形成的筒状凸缘测定平面度。具体地说，在沿着圆周方向不同的8个地方测定凸缘高度h，求出其最大值、最小值的差。
结果，如表7所示那样，在比较例1中作为0.11mm的差，在实施例9中被控制在其1/2以下的0.5mm，在比较例1中，在与齿轮等其它部件接触的情况下，有可能损害其它部件，但是，可以看出，在实施例9中，即使与其它部件滑动接触也几乎不产生问题。
【表7】
| 高度(Max)(mm) | 高度(Min)(mm) | 差(Max-Min)(mm) | |
| 实施例9 | 0.54 | 0.49 | 0.5 |
| 比较例1 | 0.54 | 0.65 | 0.11 |
下面，对实施例11～14、通过现有技术的方法的比较例3的各镁合金铆接组装件进行的强度试验的结果进行说明。
实施例11～14分别是使用上述第七实施方式的方法(300℃的加热状态下进行抽孔加工和铆接加工)在镁合金的柱状体(轴体)的端部通过铆接加工对镁合金板材进行组装，比较例3是通过压坏现有技术的轴头部的铆接加工在镁合金轴上组装同样的镁合金薄板的情况，轴外径、长度、板材分别如表8所示。
【表8】
加工后的铆接部(接合部)的示例如图27、28所示那样。图27(a)表示实施例11的铆接部，图27(b)表示实施例13的铆接部，图28表示比较例3的铆接部。在图27(a)、(b)中所示的虚线表示轴体外形的延长线。如图27(a)、(b)所示，可以看出，在实施例的铆接组装件中，在镁合金薄板上形成的厚壁部通过塑性变形而整齐地嵌入到在相同的镁合金的轴体端部上形成的周槽内，并没有产生破断和龟裂，可靠地被组装。另一方面，在图28(a)、(b)(放大照片)的比较例3中，在铆接的轴头部中产生了龟裂和破断，不能得到满足制品条件的铆接组装件。
针对实施例11～14的铆接组装件，分别对垂直度、拔去强度、扭转强度进行试验。垂直度以X、Y方向作为测定的最大值。拔去强度如图40(a)所示那样，在设置有躲避孔60的基台6上装载有基台6，在立设于上方的轴体3位于躲避孔正上方的位置处将板材固定在基台6上。然后，在轴体的上端堆积有块等，逐渐施加向下方的垂直负荷，观察轴体有无脱离情况发生，记录脱离时的数值。扭转强度如图40(b)所示那样，在从基台61向上方延伸的支撑板62上固定板材2，相对于轴体逐渐地施加旋转转矩，观察轴体有无相对旋转情况发生，并记录旋转开始时的转矩数值。另外，对于拔去强度、扭转强度，在下面的表9中表示出各实施例的5个样品的平均值。
各试验的结果如表9所示那样，作为镁合金的铆接组装件得到各试验的按照制品化的充分数据，能够表示较高的加工性能。
【表9】
| 垂直度(°) | 拔去强度(N) | 扭转强度(gf/cm) | |
| 实施例11 | 90.32 | 114.3 | 120 |
| 实施例12 | 90.25 | 112.1 | 180 |
| 实施例13 | 90.20 | 199.63 | 240 |
| 实施例14 | 90.06 | 178.6 | 231 |
下面，针对实施例15、16的各组装件对进行拔去强度的试验的结果进行说明。
实施例15、16是分别利用上述第十一实施方式的方法在不锈钢材料圆柱状的轴体的端部上组装由含有30％玻璃的聚碳酸酯树脂(在数字照相机的透镜的镜筒中经常使用)构成的板材的情况，轴外径、板材的板厚如表10中所示。加工条件是超声波振动数为40KHz，加工时间为1秒、气体介质气压为3kgf/cm2。
【表10】
| 轴外径(mm) | 板材板厚(mm) | |
| 实施例15 | 2.0 | 0.7 |
| 实施例16 | 1.0 | 0.7 |
抽拔强度是在基台上固定板材并对抓住向上方延伸的轴体直接向上抽出直到从板材的安装孔脱离为止的最大抽出力(拔去力)进行测定。试验结果如表11所示，能够确认得到充分的强度。
【表11】
| 拔去力(N) | |
| 实施例15 | 90 |
| 实施例16 | 65.5 |
另外，图39是表示作为实施例17，同样利用上述第十一实施方式的方法，做成在不锈钢材料的圆柱状轴体(外径2mm)的端部上组装由聚缩醛树脂(POM)构成的板材(板厚2mm)的组装件，并沿着轴外周面切断的剖面照片。从图39的照片可以看出，板材的安装孔周边部的材料填充在轴体的周槽内，利用该进入而能够可靠地实现组装。
以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内能够以各种形态对其进行实施。
Claims (15)
1.一种铆接组装件的制造方法，其为金属板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造方法，其特征在于，包括：
通过抽孔加工对金属板材设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘所构成的厚壁部的工序；
在插入于所述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的工序；
将所述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在所述厚壁部与周槽相对的组装位置的工序；以及
通过从轴方向压缩挤压所述厚壁部，来加压所述筒状凸缘并使其与该金属板材的表面大致成为同一平面，并在与该筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着所述柱状体的外周面的环状的膨胀突出凸缘，同时，在安装孔中心方向上使所述厚壁部塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接工序。
2.如权利要求1所述的铆接组装件的制造方法，其特征在于：
通过具有滑动引导所述柱状体的插通孔并且具备用于在其开口缘部形成所述膨胀突出凸缘的切槽并且对与设置在所述柱状体上的所述金属板材的筒状凸缘突出面相反一侧的面进行接触支撑的支撑件、和从所述筒状凸缘突出的一侧直接或者间接地挤压所述厚壁部的加压冲头，从轴方向对所述厚壁部进行压缩挤压。
3.如权利要求2所述的铆接组装件的制造方法，其特征在于：
所述支撑件通过在所述插通孔中在其端面与所述加压冲头接触的状态下一体移动来支撑所述柱状体，并通过该加压冲头挤压所述金属板材的厚壁部，由此，使该金属板材与柱状体的所述端面大致成为同一平面来进行组装。
4.一种树脂成形体和柱状体的组装件的制造方法，其为由热可塑性树脂构成的树脂成形体和由比该热可塑性树脂融点高的材料构成的空心或者实心的柱状体的组装件的制造方法，其特征在于，包括：
在所述树脂成形体上设置用于插入柱状体以进行组装的贯通或者有底的安装孔的工序；
在插入于所述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的工序；
将所述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中，并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的工序；以及
从轴方向对树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力，并且从该压缩面施加超声波振动，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到所述柱状体的周槽内，由此，使所述柱状体固定在所述树脂成形体的安装孔内的工序。
5.如权利要求4所述的铆接组装件的制造方法，其特征在于：
通过具有滑动引导所述柱状体的插通孔并从轴方向一方一侧对设置在该柱状体上的树脂成形体的安装孔周边部进行接触支撑的支撑件、和从轴方向的另外一方一侧对所述安装孔周边部进行挤压的加压件，在轴方向上对所述安装孔周边部进行压缩，同时，从与在所述支撑件以及加压件的一个或者两者的所述安装孔周边部接触的压缩面施加超声波振动。
6.权利要求4或5所述的铆接组装件的制造方法，其特征在于：
在施加所述超声波振动的压缩面上设置支撑树脂成形体外面的支撑面以及比该支撑面突出地埋入到树脂成形体内部的埋入部件，通过同时施加超声波振动与压缩力，使由所述埋入部件压退的材料向安装孔内部一方移动，将安装孔周边材料压入到周槽内。
7.一种铆接组装的制造装置，其为金属板材和空心或者实心的柱状体的铆接组装件的制造装置，其特征在于，包括：
通过抽孔加工对金属板材设置用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘所构成的厚壁部的装置；
在插入于所述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的装置；
将所述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在所述厚壁部与周槽相对的组装位置的装置；以及
从轴方向压缩挤压所述厚壁部，来加压所述筒状凸缘并使其与该金属板材的表面大致成为同一平面，并在与该筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着所述柱状体的外周面的环状的膨胀突出凸缘，同时，在安装孔中心方向上使所述厚壁部塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内的铆接装置。
8.如权利要求7所述的铆接组装件的制造装置，其特征在于：
通过具有滑动引导所述柱状体的插通孔并且具备用于在其开口缘部形成所述膨胀突出凸缘的切槽并且对与设置在所述柱状体上的所述金属板材的筒状凸缘突出的面相反一侧的面进行接触支撑的支撑件、和从所述筒状凸缘突出的一侧直接或者间接地挤压所述厚壁部的加压冲头，从轴方向对所述厚壁部进行压缩挤压。
9.如权利要求4所述的铆接组装件的制造装置，其为树脂成形体和柱状体的组装件的制造装置，其特征在于，包括：
在将所述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的状态下，从轴方向对树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力的挤压装置和从该压缩面施加超声波振动的超声波施加装置，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到所述柱状体的周槽内，由此，使所述柱状体固定在所述树脂成形体的安装孔内。
10.如权利要求4所述的铆接组装件的制造装置，其为树脂成形体和柱状体的组装件的制造装置，其特征在于，包括：
在所述树脂成形体上设置用于插入柱状体以进行组装的贯通或者有底的安装孔的装置；在插入于所述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽的装置；将所述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中，并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的装置；从轴方向对树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力的装置；以及从该压缩面施加超声波振动的超声波施加装置，其中，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到所述柱状体的周槽内，由此，使所述柱状体固定在所述树脂成形体的安装孔内。
11.如权利要9或10所述的铆接组装件的制造装置，其特征在于：
所述挤压装置包括：具有滑动引导所述柱状体的插通孔并从轴方向一方一侧对设置在该柱状体中的树脂成形体的安装孔周边部进行接触支撑的支撑件、以及从轴方向的另外一方一侧对所述安装孔周边部进行挤压的加压件，所述挤压装置在轴方向上对所述安装孔周边部进行压缩。
12.如权利要求11所述的铆接组装件的制造装置，其特征在于：
所述超声波施加装置从与在所述支撑件以及加压件的一个或者两者的所述安装孔周边部接触的压缩面施加超声波振动。
13.一种铆接组装件，其为由金属板材和空心或者实心的柱状体构成的铆接组装件，其特征在于：
当通过抽孔加工对金属板材设置有用于插入柱状体以进行组装的安装孔，并且沿着该安装孔的内周缘形成由通过抽孔加工形成的筒状凸缘所构成的厚壁部，在插入于所述安装孔中的柱状体外周面的组装位置上形成规定深度的周槽，将所述柱状体插入到金属板材的安装孔中，并将其设置在所述厚壁部与周槽相对的组装位置的状态下，通过从轴方向压缩挤压所述厚壁部，来加压所述筒状凸缘并使其与该金属板材的表面大致成为同一平面，并在与该筒状凸缘突出的面相反一侧的面上形成沿着所述柱状体的外周面的环状的膨胀突出凸缘，同时，在安装孔中心方向上使所述厚壁部塑性变形，由此，使该厚壁部进入到相对的柱状体的周槽内而被固定。
14.如权利要求9～10中任一项所述的铆接组装件的制造装置，其特征在于：
在施加所述超声波振动的压缩面上设置支撑树脂成形体外面的支撑面以及比该支撑面突出地埋入到树脂成形体内部的埋入部件，通过所述挤压装置和所述超声波施加装置同时施加压缩力与超声波振动，使由所述埋入部件压退的材料向安装孔内部一方移动，将安装孔周边材料压入到周槽内。
15.一种树脂成形体和柱状体的组装件，其为由热可塑性树脂构成的树脂成形体和比该热可塑性树脂融点高的材料构成的空心或者实心的柱状体的组装件，其特征在于：
当在所述树脂成形体上设置有用于插入柱状体以进行组装的贯通或者有底的安装孔，在插入于所述安装孔中的柱状体的外周面的组装位置上形成规定深度的周槽，将所述柱状体插入到树脂成形体的安装孔中，并将其设置在该安装孔的内周面与柱状体的周槽相对的组装位置上的状态下，从轴方向对树脂成形体的安装孔周边部施加压缩力，并且从该压缩面施加超声波振动，利用压缩力使由超声波振动热熔融的安装孔周边部的材料流入到所述柱状体的周槽内，由此，使所述柱状体固定在所述树脂成形体的安装孔内。
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