JP7127486B2 - 異材接合方法 - Google Patents
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Description
ところで、接合強度を高めるには、頭部に溶融金属を収容する溝を形成することも有効である。なぜなら、溝に収容された溶融金属が固化することで、せん断方向の断面積が増え、接合部のせん断強度が増大するからである。もっとも、溝内に溶融金属が充填されていなければ、換言すると、溝内に空隙が存在すると、接合強度の向上は望めない。
この点、本発明によれば、エア流量を制御することで、貫通工程において吹き飛ばされる溶融金属の量を調整することができる。ここで、パイロット部の体積は、軸部における第1~第n-1金属部材を貫通する部分に略等しいところ、この構成では、環状溝の容積がパイロット部の体積よりも小さいことから、換言すると、軸部と置き換えられて噴出する溶融金属の体積よりも環状溝の容積が小さいことから、エア流量の制御を通じて環状溝内に溶融金属を容易に充填させることが可能となる。したがって、せん断強度を増大させて、接合強度の向上を図ることができる。
しかも、環状溝の容積を相対的に小さくするとともに、リベットの側面にエアを吹き付けながら加圧通電を行うことで、環状溝内に充填されて溢れた溶融金属を吹き飛ばすことができることから、リベットを大型化することなく、接合部におけるバリの発生を抑制することができる。
図1Aは本実施形態に係る異材接合方法における挟み工程を模式的に説明する図であり、図1Bは貫通工程を模式的に説明する図であり、図1Cは生成工程を模式的に説明する図である。この異材接合方法は、図1A~図1Cに示すように、リベット3を用いて、異種金属部材を含む複数の金属部材を抵抗溶接により接合するものである。
本変形例は、リベット3Gが環状溝を有しない点、および、生成工程でエアブローを行わない点が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
本実施形態は、リベット13の形状、および、エア流量を制御する点が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
本実施形態は、貫通工程における加圧通電時の電流値と、生成工程における加圧通電時の電流値との関係を規定している点が、上記実施形態1の変形例と異なるものである。以下、実施形態1の変形例と異なる点を中心に説明する。
本変形例は、貫通工程における加圧通電時の初期電流値が、生成工程における加圧通電時の初期電流値よりも低い点が、上記実施形態3と異なるものである。以下、実施形態3と異なる点を中心に説明する。
本実施形態は、2以上の方向からエアを吹き付ける点が、上記実施形態1の変形例と異なるものである。以下、実施形態1の変形例と異なる点を中心に説明する。
本変形例は、第2のエアA2を軸部45の軸心45Cに向けて吹き付けない点が、上記実施形態4と異なるものである。以下、実施形態4と異なる点を中心に説明する。
本変形例は、三方向からエアを吹き付ける点が、上記実施形態4と異なるものである。以下、実施形態4と異なる点を中心に説明する。
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
1a 境界
1b 境界
2 鉄板(第n金属部材)
3,13,33,43 リベット
4,14,34,44 頭部
4a,14a 側面
5,15,35,45 軸部
5a,15a,35a,45a 側面
15’ パイロット部
6,16 環状壁
7,17 環状溝
8 第1電極
9 第2電極
10,20,40,50 ナゲット
45C 軸心
A1 第1のエア
A2 第2のエア
A3 第3のエア
AR1 領域
If 電流値
It 電流値
Isf 初期電流値
Ist 初期電流値
Claims (9)
- リベットを用いて、異種金属部材を含む複数の金属部材を抵抗溶接により接合する異材接合方法であって、
頭部と軸部とを備え、当該軸部の周りに環状溝が形成されるように、当該頭部に当該軸部と同じ方向に突出する環状壁が設けられ、且つ、当該環状溝の容積が、当該軸部のうち当該環状壁よりも突出するパイロット部の体積よりも小さい金属製のリベットと、異種金属部材を含む第1~第n金属部材(nは2以上の整数)と、第1および第2電極と、を用意し、
上記頭部、上記軸部および上記第1~第n金属部材の順で並ぶように、上記リベットおよび上記第1~第nの金属部材を上記第1電極と上記第2電極との間に挟む挟み工程と、
上記第1および第2電極により上記リベットおよび上記第1~第n金属部材を加圧通電して、上記軸部を上記第1~第n-1金属部材に貫通させる貫通工程と、
上記第1および第2電極により上記リベットおよび上記第1~第n金属部材を加圧通電して、上記軸部と上記第n金属部材との間にナゲットを生成する生成工程と、を含み、
上記貫通工程では、上記軸部と上記第1金属部材との境界付近にエアが当たるように、上記軸部の側面に対してエアを吹き付けながら加圧通電を行うとともに、上記環状溝内に溶融金属が充填されるように、エア流量を制御することを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項1に記載の異材接合方法において、
上記生成工程では、上記頭部と上記第1金属部材との境界付近にエアが当たるように、上記頭部の側面に対してエアを吹き付けながら加圧通電を行うことを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項1または2に記載の異材接合方法において、
上記リベットとして、上記環状壁の突出高さが相対的に低いものを用意することを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項1または2に記載の異材接合方法において、
上記貫通工程では、加圧通電開始時の初期電流値が、上記生成工程における加圧通電開始時の初期電流値の0.8倍以上であることを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項4に記載の異材接合方法において、
上記生成工程では、初期電流値から徐々に電流値を下降させるダウンスロープ通電を行うことを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項4に記載の異材接合方法において、
上記貫通工程では、加圧通電時の電流値が、上記生成工程における加圧通電時の電流値以上であることを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項1に記載の異材接合方法において、
上記貫通工程では、上記軸部と上記第1金属部材との境界付近に、エアが当たらない領域が生じないように、2以上の方向からエアを吹き付けることを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項7に記載の異材接合方法において、
上記貫通工程では、上記軸部の軸心に向けて第1のエアを吹き付けるとともに、上記軸部の軸方向に見て、当該第1のエアの吹き付け方向と30度以上330度以下をなす方向から、上記軸部の軸心に向けて第2のエアを吹き付けることを特徴とする異材接合方法。 - 上記請求項7に記載の異材接合方法において、
上記貫通工程では、上記軸部の軸心に向けて第1のエアを吹き付けるとともに、上記軸部の軸方向に見て、第1のエアが当たらない領域に向けて第2のエアを吹き付けることを特徴とする異材接合方法。
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