异种材料接合方法及用于异种材料接合方法的铆钉技术

将安装有具有头部和轴部的铆钉的作为第一构件的铝材和作为第二构件的钢材以在铝材的铆钉的轴部前端侧的面与钢材的表面之间夹着树脂层的方式重叠配置。利用一对电极夹着铆钉和钢材，在电极间加压的状态下通电，并且一边将树脂层从电极间排除一边进行点焊。在该铆钉中的与头部背侧的轴部的连接部设置有沿着周向形成且向轴向突出的环状台阶部。周向形成且向轴向突出的环状台阶部。周向形成且向轴向突出的环状台阶部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异种材料接合方法及用于异种材料接合方法的铆钉


[0001]本专利技术涉及一种异种材料接合方法及用于异种材料接合方法的铆钉。

技术介绍

[0002]近年来，针对由废气等引起的地球环境问题，进行了通过汽车等运输机中的车身的轻量化来实现提高燃料效率的研究。为了尽可能不阻碍车身的轻量化，提高汽车的车身碰撞时的安全性，对于汽车的车身结构，将以往使用的钢材的一部分置换为更轻量且能量吸收性也优异的铝合金材料等轻合金材料的应用例不断增加。
[0003]这些铝合金材料只要不是由铝合金材料构成车身的全部部分，就需要与通常的汽车的车身中原本通用的钢板或型钢等钢材(钢构件)组合使用。因此，必然需要铝合金材料与钢材的异种金属彼此的接合(异种材料接合)。在专利文献1中公开了这样的异种材料接合方法。
[0004]另外，在铝合金材料与钢构件之间，为了防止由两者的电位差引起的腐蚀(电蚀)、进而确保接合强度，大多情况设置粘接剂层。在专利文献2中公开了设置这样的粘接材料层的接合方法。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2010
‑
207898号公报
[0008]专利文献2：日本特开2015
‑
24436号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]但是，在专利文献2的接合方法中，在存在粘接剂的部分金属彼此不接触，因此需要预先从焊接铆钉的部分去除粘接剂。该粘接剂的去除工序非常耗费时间，不现实。
[0011]因此，优选应用在残留有粘接剂的状态下以在点焊时排除粘接剂的方式进行焊接的、所谓的粘接点焊(weldbonding)法。但是，若直接应用粘接点焊法，则容易从焊接部产生火花飞溅，难以得到所期望的熔核形状，其结果是，接合强度降低。这不限于铝与钢材的异种材料接合，即使是其他异种材料彼此的组合也同样地产生。
[0012]本专利技术解决了上述问题，其目的在于提供在使用了铆钉的粘接点焊法中，能够抑制飞溅等的产生而进行良好的点焊的异种材料接合方法及用于该方法的铆钉。
[0013]用于解决课题的方案
[0014]本专利技术包括下述结构。
[0015](1)一种异种材料接合方法，其包括如下步骤：使具有头部和轴部的铆钉的所述轴部打入并贯通第一构件；将贯通安装有所述铆钉的所述第一构件和能够与所述铆钉焊接的第二构件以在所述第一构件的所述铆钉的轴部前端侧与所述第二构件之间夹着树脂层的方式重叠配置；以及利用一对电极夹着所述铆钉和所述第二构件，在电极间加压的状态下
通电，并且一边将所述树脂层从所述电极间排除一边进行点焊，其中，
[0016]所述铆钉在所述头部的背侧中的与所述轴部的连接部具备沿着周向形成且向轴向突出的环状台阶部，
[0017]在将所述铆钉打入并安装于所述第一构件时，所述环状台阶部按压所述第一构件，形成使所述第一构件中的所述轴部的贯通孔的内周缘部向所述第二构件侧突出的环状突部，
[0018]通过所述点焊时的所述电极间的加压，在所述第一构件的所述环状突部的径向外侧的与所述第二构件之间形成间隙，一边将所述树脂层向所述间隙排出一边进行点焊。
[0019](2)一种异种材料接合方法，其包括如下步骤：将设置有预孔并且在该预孔的周缘设置有环状突部的第一构件夹着树脂层与第二构件重叠配置；使具有头部和轴部的能够与所述第二构件焊接的铆钉的所述轴部贯通所述第一构件的所述预孔；以及利用一对电极夹着所述铆钉和所述第二构件，在电极间加压的状态下通电，并且一边将所述树脂层从所述电极间排除一边进行点焊，其中，
[0020]所述铆钉在所述头部的背侧的与所述轴部的连接部具备沿着周向形成且向轴向突出的环状台阶部，
[0021]通过所述点焊时的所述电极间的加压，在所述第一构件的所述环状突部的径向外侧的与所述第二构件之间形成间隙，一边将所述树脂层向所述间隙排出一边进行点焊。
[0022](3)一种铆钉，其具有头部和轴部，其中，
[0023]所述铆钉用于如下异种材料接合：
[0024]将贯通安装有所述轴部的第一构件和能够与所述铆钉焊接的第二构件以在所述第一构件的所述铆钉的轴部前端侧与所述第二构件之间夹着树脂层的方式重叠配置，利用一对电极夹着所述铆钉和所述第二构件，在电极间加压的状态下通电，一边将所述树脂层从所述电极间排除一边进行点焊，
[0025]所述铆钉在所述头部的背侧的与所述轴部的连接部具备沿着周向形成且向轴向突出的环状台阶部。
[0026]专利技术效果
[0027]根据本专利技术，在使用了铆钉的粘接点焊法中，能够通过抑制了飞溅等的产生的良好的点焊来进行异种材料接合。
附图说明
[0028]图1A是在本专利技术的异种材料接合方法中使用的铆钉的外观立体图。
[0029]图1B是在本专利技术的异种材料接合方法中使用的铆钉的外观立体图。
[0030]图2是将铆钉的打入工序阶段性地表示为(A)至(C)的工序说明图。
[0031]图3A是被打入有铆钉的铝材的剖视图。
[0032]图3B是从图3A的下方观察的仰视图。
[0033]图4是示出将被打入有铆钉的铝材夹着树脂层与钢材重叠的情形的工序说明图。
[0034]图5是示出使用铆钉对铝材和钢材进行电阻点焊的情形的工序说明图。
[0035]图6是将从对电极间进行加压到通电为止的情形阶段性地表示为(A)至(C)的说明图。
[0036]图7是用(A)、(B)示出将铆钉固定于铝材的另一方法的工序说明图。
[0037]图8是示出图6所示的异种材料接合体的其他结构的剖视图。
[0038]图9A是示出铆钉的环状台阶部的其他形状的局部放大剖视图。
[0039]图9B是示出铆钉的环状台阶部的其他形状的局部放大剖视图。
[0040]图9C是示出铆钉的环状台阶部的其他形状的局部放大剖视图。
具体实施方式
[0041]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。在本专利技术的异种材料接合方法中，在所使用的铆钉的头部的背侧设置有向轴向突出的环状台阶部。在此，例示了使用钢制的铆钉将铝材与钢材接合的异种材料接合方法，但接合的各构件的材质的组合是任意的。
[0042]<铆钉的结构>
[0043]图1A、图1B是在本专利技术的异种材料接合方法中使用的铆钉的外观立体图。
[0044]铆钉11为钢制，具有圆板状的头部13、以及与头部13的中心同轴地连接的轴部15。铆钉11在头部13的背侧的与轴部15的连接部(环状的头部背面13a的内周部)具备以包围轴部15的方式沿着周向形成且沿轴向突出的环状台阶部17。在环状台阶部17中，由台阶形成的角部及隅角部、即与头部背面13a连接的隅角部17a、与轴部侧面15b连接的隅角部17b及在突出的前端成为外周缘的角部17c分别在轴截面中被倒角成曲面状。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种异种材料接合方法，其包括如下步骤：使具有头部和轴部的铆钉的所述轴部打入并贯通第一构件；将贯通安装有所述铆钉的所述第一构件和能够与所述铆钉焊接的第二构件以在所述第一构件的所述铆钉的轴部前端侧与所述第二构件之间夹着树脂层的方式重叠配置；以及利用一对电极夹着所述铆钉和所述第二构件，在电极间加压的状态下通电，并且一边将所述树脂层从所述电极间排除一边进行点焊，其中，所述铆钉在所述头部的背侧的与所述轴部的连接部具备沿着周向形成且向轴向突出的环状台阶部，在将所述铆钉打入并安装于所述第一构件时，所述环状台阶部按压所述第一构件，形成使所述第一构件中的所述轴部的贯通孔的内周缘部向所述第二构件侧突出的环状突部，通过所述点焊时的所述电极间的加压，在所述第一构件的所述环状突部的径向外侧的与所述第二构件之间形成间隙，一边将所述树脂层向所述间隙排出一边进行点焊。2.一种异种材料接合方法，其包括如下步骤：将设置有预孔并且在该预孔的周缘设置有环状突部的第一构件夹着树脂层与第二构件重叠配置；使具有头部和轴部的能够与所述第二构件焊接的铆钉的所述轴部贯通所述第一构件的所述预孔；以及利用一对电极夹着所述铆钉和所述第二构件，在电极间加压的状态下通电，并且一边将所述树脂层从所述电极间排除一边进行点焊，其中，所述铆钉在所述头部的背侧的与所述轴部的连接部具备沿着周向形成且向轴向突出的环状台阶部，通过所述点焊时的所述电极间的加压，在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩濑哲，今村美速，奥田真三树，吉泽舞，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：