JP6574884B2 - 異材接合用リベット、異材接合体、及び異材接合方法 - Google Patents
異材接合用リベット、異材接合体、及び異材接合方法 Download PDFInfo
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Description
特許文献1では、鋼製リベットを軽合金材に打ち込み、軸部で軽合金材を打抜くと同時にリベットを軽合金材にかしめ固定し、次いで、リベットの軸部と鋼材とをスポット溶接している。このリベットの頭部には、軸部を取り囲む凹部(環状溝)が形成されている。
特許文献2でも同様に、鋼製リベットを軽合金材に打ち込み、軸部で軽合金材を打抜くと同時にリベットを軽合金材にかしめ固定し、次いで、リベットの軸部と鋼材とをスポット溶接している。このリベットは、頭部に軸部を取り囲む凹部(環状溝)が形成され、軸部は先端側に向けて横断面積が大きく形成されている。更に、このリベットの軸部の先端面には、突起(盛り上がり部)が形成されている。
特許文献3には、鋼製リベットの軸部の先端の周面に凹部を形成すると共に、このリベットを軽合金材に打ち込んだとき、軽合金材に上記凹部に連なる凹部を形成することが記載されている。また、特許文献3には、リベットの頭部及び軸部の表面のうち、軽合金材に打ち込み後に軽合金材と接触する部分に、鋼材より高い抵抗を有する皮膜(絶縁層)を形成することが記載されている。
特許文献4では、鋼製リベットを軽合金材に形成した下穴に押し込んで、リベットを軽合金材にかしめ固定し、次いで、リベットの軸部と鋼材とをスポット溶接している。このリベットの軸部は、下穴の径より小径の先端部と、下穴の径より大きい基端部と、先端部と基端部の間の曲面状の縮径部(先端部より小径)からなる。
特許文献5では、鋼製リベットを軽合金材に打ち込み、軸部で前記軽合金材を打抜くと同時にリベットを軽合金材にかしめ固定し、次いで、リベットの軸部と鋼材とをスポット溶接している。このリベットは、頭部と軸部先端に隆起部を備える。また、特許文献5には、頭部に軸部を取り囲む凹部(環状溝)を形成することと、軽合金材に打ち込み後に軽合金材と接触する部分に、鋼材より高い抵抗を有する皮膜(絶縁層)を形成することが記載されている。
本発明の異材接合用リベットは、軽合金材にかしめ固定される板状の頭部と、前記頭部から延設され前記軽合金材を貫通し、先端が鋼材にスポット溶接される軸部と、を有する鋼製の異材接合用リベットであって、前記頭部は、長さ(L)と、幅(W)との比(L/W)が、1.5以上、3以下の長方形平面であり、前記軸部は、底面視長方形であり、前記軸部の幅方向端部の側面に、軸部の内側に窪む凹み部が形成され、前記軸部の先端に、ローレット形状の突起が形成されていることを特徴とする。
この異材接合用リベットは、好ましくは、前記頭部における前記軸部の根元部に溝が形成されている。
本発明の異材接合体は、上記の異材接合用リベットと、前記異材接合用リベットによりそれぞれ接合される前記軽合金材及び前記鋼材と、を備えることを特徴とする。
本発明の異材接合方法は、上記の異材接合用リベットを使用して、前記鋼材と前記軽合金材とを接合する異材接合方法であって、
前記異材接合用リベットの前記軸部の先端側から前記軽合金材に打ち込み、前記異材接合用リベットを前記軽合金材にかしめ固定する工程と、
前記軽合金材にかしめ固定された前記異材接合用リベットを前記鋼材と重ね合わせ、前記異材接合用リベットの頭部と前記鋼材とを一対の電極で挟み、前記一対の電極により前記異材接合用リベットと前記鋼材とを加圧しつつ前記電極に通電して、前記異材接合用リベットの前記軸部と前記鋼材とをスポット溶接する工程と、
を含むことを特徴とする。
また、スポット溶接時に、電極の軸とリベットの軸とのずれ(芯ずれ)が生じた場合でも、従来の中央突起のみが形成されている場合に比べ、リベットが傾きにくくなる。仮に、スポット溶接時に電極の芯ずれが生じて、リベットが傾いたとしても、複数のプロジェクションが比較的接近して配置されているため、隣接する複数のプロジェクションを含む比較的狭い領域に溶接電流が流れる。その結果、電流密度の低下が抑えられ、必要な大きさのナゲットを安定して形成でき、必要な接合強度を常に安定して確保できる。
図1は、本発明の実施形態を説明するための図で、異材接合用リベット(以降、単にリベットと略称する)の外観斜視図、図2は図1のA−A線断面図(軸中心を通る断面)である。
まず、図3(A)に示すように、円筒状の下型31の上に軽合金材33を載置し、リベット11を下型31の直上に配置する。そして、リベット11の上側に配置される上型(ポンチ)35により、リベット11を、軸部15の先端側から軽合金材33に打ち込む。このリベット11は、適宜の支持装置により支持された状態で、軽合金材33の上に配置される。また、リベット11は、帯磁されたポンチ35に磁気的に付着させることで、軽合金材33の上に配置することもできる。
次に、リベット11の変形例を説明する。以下の説明においては、同一の部材や対応する部材に対しては同一の符号を付与することで、その説明を簡単化又は省略する。
13 頭部
15 軸部
17 先端面
19 突起
21 中央突起部
23 側方突起部
24 突起部
26 突起部
27 溝
33 軽合金材
43 鋼材
45,47 スポット溶接電極
Claims (4)
- 軽合金材にかしめ固定される板状の頭部と、前記頭部から延設され前記軽合金材を貫通し、先端が鋼材にスポット溶接される軸部と、を有する鋼製の異材接合用リベットであって、
前記頭部は、長さ(L)と、幅(W)との比(L/W)が、1.5以上、3以下の長方形平面を有し、
前記軸部は、底面視長方形であり、
前記軸部の幅方向端部の側面に、軸部の内側に窪む凹み部が形成され、
前記軸部の先端面に、前記軸部の幅方向、長手方向、又は長手方向から傾斜した斜め方向に並設された複数の線状に延びる突起が形成されていること
を特徴とする異材接合用リベット。 - 軽合金材にかしめ固定される板状の頭部と、前記頭部から延設され前記軽合金材を貫通し、先端が鋼材にスポット溶接される軸部と、を有する鋼製の異材接合用リベットであって、
前記頭部は、長さ(L)と、幅(W)との比(L/W)が、1.5以上、3以下の長方形平面であり、
前記軸部は、底面視長方形であり、
前記軸部の幅方向端部の側面に、軸部の内側に窪む凹み部が形成され、
前記軸部の先端に、ローレット形状の突起が形成されていること
を特徴とする異材接合用リベット。 - 請求項1又は請求項2に記載の異材接合用リベットと、
前記異材接合用リベットによりそれぞれ接合される前記軽合金材及び前記鋼材と、
を備えることを特徴とする異材接合体。 - 前記請求項1又は2に記載の異材接合用リベットを使用して、前記鋼材と前記軽合金材とを接合する異材接合方法であって、
前記異材接合用リベットの前記軸部の先端側から前記軽合金材に打ち込み、前記異材接合用リベットを前記軽合金材にかしめ固定する工程と、
前記軽合金材にかしめ固定された前記異材接合用リベットを前記鋼材と重ね合わせ、前記異材接合用リベットの前記頭部と前記鋼材とを一対の電極で挟み、前記一対の電極により前記異材接合用リベットと前記鋼材とを加圧しつつ前記電極に通電して、前記異材接合用リベットの前記軸部と前記鋼材とをスポット溶接する工程と、
を含むことを特徴とする異材接合方法。
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