[发明专利]接合结构

说明书

一种由能够相互焊接的一个以上的同种系金属材(1、3)将相对于同种系金属材难以焊接的不同种材(2)夹入的搭接接头的接合结构，该接合结构固定同种系金属材与不同种材，同种系金属材在一个以上的同种系金属材相互熔融接合的焊接部周边设置有沿同种系金属材的板厚方向贯通的一个以上的排出孔或排出槽(3a)。

技术领域

本发明涉及以激光或电弧、等离子体为热源将一个以上的不同种材使用同种系金属材夹入的铆钉接合结构。

背景技术

近年来，由于包括汽车在内的运输设备因全球化而生产量增加，从而关于每一台产品的总成本降低、特别是由生产时间缩短实现的生产性提高的需求提高。

另外，为了防止地球变暖，全球迫切要求满足CO₂排放限制。在包括汽车业界在内的运输业界，为了满足该要求，加速进行针对车辆的燃料消耗率改善的措施。作为针对该燃耗比改善的具体措施，正在进行谋求车辆重量的低重轻质化并增大轻质原材料的使用比例的研究。

在上述需求中，作为汽车等运输设备使用的焊接方法，点焊广泛普及。作为电阻焊的点焊，必须对使用上下电极焊接的材料进行加压以消除材料间的间隙，并在上下电极间通电来进行焊接。因此不适合于单侧焊接。即，在点焊中，从上下方向夹入等的产品形状存在制约。另外，为了对要焊接的材料进行加压，需要供点焊用的上下焊枪进入该材料的上下的空间。另外，点焊用焊枪由于自身的重量大，因此点焊用焊枪的移动速度慢。而且，即使到达焊接位置也需要加压时间。焊接后还必须确保冷却时间。这样一来，对于点焊在焊接以外还需要很多时间。

另外，针对汽车用材料的低重轻质化，正在进行将部件的一部分从钢变更为铝等轻金属材料的研究。因此要求使轻金属材料与钢接合的技术及结构。

作为以往的不同种材接合用部件，能够举出使用铆钉的点焊或使用粘接剂的接合等。例如在专利文献1中，公开了具有铆钉、与铆钉材质同种的接合材及夹在其间的不同种材的不同种接合体。更详细来说，公开了吸收由不同种接合体的加压及点焊时的焊接热引起的不同种材的塑性流动的铆钉形状、铆接及点焊方法。能够在铆接时及点焊时确保不同种材料的一部分变形而移动的空间。另外，能够防止由点焊时的电极位置偏移等引起的不同种材的凹陷等，从而抑制紧固力降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-42417号公报

发明内容

对于以往的不同种材的接合用部件而言，为了能够在铆接时及点焊时确保不同种材的一部分变形而移动的空间，以及为了防止由点焊时的电极位置偏移等引起的不同种材凹陷等从而抑制紧固力降低，需要采用R(Radius(圆角))形状的倒角或环状槽等复杂的铆钉形状。在该情况下，铆钉形状需要高精度且复杂，因此需要精密加工等，制造成本也变高。

另外，电阻焊的点焊由于加压、通电、冷却、移动等耗费时间，因此作业时间变长。而且，电阻焊的点焊需要从两侧夹入待焊接的材料，因此设计自由度受限。另外，若与相邻的铆钉过度接近，则点焊电流会发生分流。由此，在进行了电阻焊的焊接部产生的焊接凝固部分即熔核形成不充分。因此，电阻焊的点焊需要能在电流不分流的情况下进行所需的熔核形成的最小分离间距以上的接合间距。其结果是，存在无法实现必要部位的接合的刚性增加的课题。

另外，在镀锌钢板等的表面处理材料的焊接中，每当进行电阻点焊时，容易在电极表面附着熔融的表面处理材料的表面处理层即镀层的镀材。由于该镀材的附着等，可能会发生电阻点焊时的表面处理材料的熔融不均匀、或镀层的表面处理膜厚在焊接部位每次都不同的情况。由此导致电流密度不稳定，且焊接品质的关键所在的熔核形状不稳定。其结果是，电极的研磨或更换等维护作业增加。

本公开提供一种基于激光焊接或电弧焊接、等离子体焊接的简单的铆钉接合结构，其除了镀锌钢板等的表面处理材料之外，对于树脂材等非金属材料的不同种材的接合也能够发挥相同效果，提高生产性。