特開 2024-157998 接合品、および接合品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157998

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】接合品、および接合品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 35/04 20060101AFI20241031BHJP

   F16B 11/00 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

F16B35/04 Z

F16B11/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072744

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】390038069

【氏名又は名称】株式会社青山製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100124419

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 敬也

(74)【代理人】

【識別番号】100162293

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷 久生

(74)【代理人】

【識別番号】100126170

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 義之

(72)【発明者】

【氏名】小島 剛

【テーマコード（参考）】

3J023

【Ｆターム（参考）】

3J023EA10

3J023FA02

3J023GA02

(57)【要約】

【課題】熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、樹脂板または金属板に対して締結部品を強固に固定し得る技術を提供する。
【解決手段】接合品１００は、挿通孔１２を備えた接合対象板１１（樹脂板または金属板）に接合される環状の金属エレメント２１と、締結部材３１とを有する。接合品１００は、挿通孔１２に金属エレメント２１が挿し通された状態且つ金属エレメント２１に締結部材３１が挿し通された状態で金属エレメント２１が圧縮されて金属エレメント２１の外径が増大し且つ内径が縮小することにより、金属エレメント２１が挿通孔１２の内面に接合し締結部材３１に連結されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

挿通孔を備えた樹脂板または金属板に接合される環状の金属エレメントを有する接合品であって、
締結部材を有し、
前記挿通孔に前記金属エレメントが挿し通された状態且つ前記金属エレメントに前記締結部材が挿し通された状態で前記金属エレメントが圧縮されて前記金属エレメントの外径が増大し且つ内径が縮小することにより、前記金属エレメントが前記挿通孔の内面に接合し前記締結部材に連結されていることを特徴とする接合品。

【請求項2】

前記締結部材は、前記金属エレメントに挿し通される軸部を有し、
前記軸部における前記金属エレメントから外れた領域の少なくとも一部に、雄ねじ部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の接合品。

【請求項3】

前記締結部材には、溝部が形成されており、
前記挿通孔に前記金属エレメントが挿し通された状態且つ前記金属エレメントの端部が前記溝部内に入り込んだ状態で前記金属エレメントが圧縮されて前記金属エレメントの外径が増大し且つ内径が縮小することにより、前記金属エレメントが前記挿通孔の内面に接合し前記締結部材に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の接合品。

【請求項4】

挿通孔を備えた樹脂板または金属板に環状の金属エレメント及び締結部材が接合される接合品を製造する製造方法であって、
前記挿通孔に前記金属エレメントが挿し通された状態且つ前記金属エレメントに前記締結部材が挿し通された状態で前記金属エレメントを圧縮し、前記金属エレメントの外径を増大させ且つ内径を縮小させることにより、前記金属エレメントを前記挿通孔の内面に接合させ前記締結部材に連結させることを特徴とする接合品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合品、および接合品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、締結部材の一例として頭部と、ねじ軸部と、これらの間に位置する中鍔部とから成るスタッドボルトが例示され、このスタッドボルトを相手材に設けられた下穴に固定する固定方法が開示される。この固定方法は、スタッドボルトの中鍔部を相手材の下穴内部に圧入するとともに、スタッドボルトの頭部を相手材の下穴から突出させた状態で当該頭部を押圧して扁平させることにより、頭部と中鍔部で相手材を挟持するようにしてスタッドボルトを相手材に固定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０５８０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に係る技術は、締結部材そのものを大きく変形させることを必須とする技術であり、締結部材に大きな制約が課せられてしまう技術である。一方、締結部材を大きく変形させない形で接合する方法としては、熱源や接着溶剤などを用いて接合する方法が挙げられるが、この方法では、熱源や接着溶剤を用いることによる不利益が懸念され、例えば、熱源や接着溶剤が接合対象となる金属板や樹脂板に影響を及ぼす虞がある。

【0005】

本発明の目的は、上記従来の接合品に関する問題点を解消し、熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、樹脂板または金属板に対して締結部品を強固に固定し得る技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の内、請求項１に記載された発明は、挿通孔を備えた樹脂板または金属板に接合される環状の金属エレメントを有する接合品であって、締結部材を有しており、前記挿通孔に前記金属エレメントが挿し通された状態且つ前記金属エレメントに前記締結部材が挿し通された状態で前記金属エレメントが圧縮されて前記金属エレメントの外径が増大し且つ内径が縮小することにより、前記金属エレメントが前記挿通孔の内面に接合し前記締結部材に連結されていることを特徴とするものである。

【0007】

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記締結部材が、前記金属エレメントに挿し通される軸部を有し、前記軸部における前記金属エレメントから外れた領域の少なくとも一部に、雄ねじ部が設けられていることを特徴とするものである。

【0008】

請求項３に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記締結部材には、溝部が形成されており、前記挿通孔に前記金属エレメントが挿し通された状態且つ前記金属エレメントの端部が前記溝部内に入り込んだ状態で前記金属エレメントが圧縮されて前記金属エレメントの外径が増大し且つ内径が縮小することにより、前記金属エレメントが前記挿通孔の内面に接合し前記締結部材に連結されていることを特徴とするものである。

【0009】

請求項４に記載された発明は、挿通孔を備えた樹脂板または金属板に環状の金属エレメント及び締結部材が接合される接合品を製造する製造方法であって、前記挿通孔に前記金属エレメントが挿し通された状態且つ前記金属エレメントに前記締結部材が挿し通された状態で前記金属エレメントを圧縮し、前記金属エレメントの外径を増大させ且つ内径を縮小させることにより、前記金属エレメントを前記挿通孔の内面に接合させ前記締結部材に連結させることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0010】

請求項１に記載の接合品は、圧縮による金属エレメントの塑性変形を生かして締結部材を固定することができるため、熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、樹脂板または金属板に対して締結部材を接合することができる。特に、上記接合品は、挿通孔に金属エレメントが挿し通された状態で金属エレメントにおいて外径を増大させる塑性変形がなされたものであるため、金属エレメントの外周部が挿通孔の内周部に対して強く密着しやすく、熱源や接着溶剤などの使用が低減又は不要とされても、樹脂板または金属板と金属エレメントの接合が強固に維持されやすい。更に、金属エレメントに締結部材が挿し通された状態で金属エレメントの内径を縮小させる塑性変形がなされたものであるため、金属エレメントの内周部が締結部材に対して強く密着しやすく、熱源や接着溶剤などの使用が低減又は不要とされても、金属エレメントと締結部材の連結が強固に維持されやすい。

【0011】

請求項２に記載の接合品は、熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、雄ねじ部を有する締結部材を樹脂板または金属板と一体化させることができる。特に、上記接合品は、金属エレメントに軸部が挿し通された状態での塑性変形によって金属エレメントの内径が縮小し、軸部が締め付けられた構造であるため、金属エレメントと軸部を強固に接合することができる。更に、締結部材の軸部における金属エレメントから外れた領域、即ち、金属エレメントとの接合に寄与しない領域に雄ねじ部を設けることができるため、締結部材を樹脂板または金属板と一体的に構成しつつ、その一体物において雄ねじ部を好適に設けることができる。

【0012】

請求項３に記載の接合品は、金属エレメントが圧縮されることによる溝部内での塑性変形によって金属エレメントと締結部材とが接合されるため、溝部内に配置された締結部材の一部と溝部との接合が強固に維持されやすい。更に、溝部を形成できる締結部品であれば熱源や接着溶剤などを抑えた接合を実現できるというメリットもある。

【0013】

請求項４に記載の製造方法によれば、圧縮による金属エレメントの塑性変形を生かして締結部材を固定することができるため、熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、樹脂板または金属板に対して締結部材を接合するように接合品を製造することができる。この製造方法は、挿通孔に金属エレメントを挿し通した状態で金属エレメントの外径を増大させるように塑性変形させるため、金属エレメントの外周部を挿通孔の内周部に対して強く密着させ続けることができ、樹脂板または金属板と金属エレメントの接合が強固に維持されやすい。更に、上記製造方法では、金属エレメントに締結部材が挿し通された状態で金属エレメントの内径を縮小させるように塑性変形させるため、金属エレメントの内周部を締結部材に対して強く密着させ続けることができ、金属エレメントと締結部材の連結が強固に維持されやすい。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係る接合品を示す説明図である。

【図2】金属エレメントを示す説明図である（ａは正面図であり、ｂは平面図であり、ｃはｂにおけるＡ－Ａ線断面の一部（左側の部分）の拡大図である）。

【図3】金属エレメント及び締結部材を組み付ける接合対象板を示す説明図である（ａは正面図であり、ｂは平面図である）。

【図4】第１実施形態に係る接合品を製造する製造方法の準備工程の一例であり、金属エレメント及び締結部材を接合対象板に組み付ける前の状態を例示する説明図である。

【図5】第１実施形態に係る接合品を製造する製造方法の配置工程の一例であり、接合対象板及び金属エレメントを下型上に載置し、締結部材を金属エレメント上に載置した状態を示す説明図である。

【図6】第１実施形態に係る接合品を製造する製造方法の押圧工程の一例であり、図５のように配置された後に、締結部材を上型によって軸方向下側に押圧した状態を示す説明図である。

【図7】図１の接合品の使用例を示す説明図である。

【図8】接合品の製造方法の変更例１を説明する説明図である。

【図9】接合品の製造方法の変更例２における準備工程を説明する説明図である。

【図10】接合品の製造方法の変更例２における押圧工程を説明する説明図である。

【図11】第２実施形態に係る接合品を示す説明図である。

【図12】第２実施形態に係る接合品の製造方法の一工程であり、締結部材を接合対象板に組み付ける前の状態を例示する説明図である。

【図13】第２実施形態に係る接合品に用いられる締結部材の詳細を説明する説明図である（ａは平面図であり、ｂはａにおけるＢ－Ｂ線断面図であり、ｃは斜視図であり、ｄは、ａにおけるＢ－Ｂ線断面の一部を拡大して簡略的に示す拡大図である）。

【図14】第２実施形態に係る接合品の製造方法の配置工程の一例であり、接合対象板及び金属エレメントを下型上に載置し、締結部材を金属エレメント上に載置した状態を示す説明図である。

【図15】第２実施形態に係る接合品の製造方法の押圧工程の一例であり、図５のように配置された後に、締結部材を上型によって軸方向下側に押圧した状態を示す説明図である。

【図16】図１１の接合品の使用例を示す説明図である。

【図17】第２実施形態に係る接合品に用いられる締結部材の変更例を示す説明図（環状溝の設置部位の鉛直断面図）である。

【0015】

＜第１実施形態＞
１－１．接合品
図１に示される接合品１００は、挿通孔を備えた接合対象板１１と、環状の金属エレメント２１と、締結部材３１とが一体化されたものである。接合対象板１１は、樹脂板または金属板である。金属エレメント２１は、環状の金属体である。締結部材３１は、接合対象板１１に固定される部材であり、ねじ溝を有する部材であってもよく、ねじ溝を有さない部材であってもよい。接合品１００は、後述される図５のように接合対象板１１の挿通孔１２に金属エレメント２１が挿し通された状態且つ金属エレメント２１に締結部材３１が挿し通された状態で図６のように金属エレメント２１が圧縮されて金属エレメント２１の外径が増大し且つ内径が縮小することにより、金属エレメント２１が挿通孔１２の内面に接合し締結部材３１に連結されている。なお、製造方法の詳細は後述される。

【0016】

図１の例では、締結部材３１は、頭部３９、軸部３３、フランジ部３５、抜け止め部３７などを備えたボルトとして構成されている。締結部材３１は、偏平な頭部を備えたボルトであってもよく、六角の頭部を備えたボルトであってもよく、その他のボルト、ねじ部材、ピン（例えば、ねじ部を有さないピン）などであってもよい。抜け止め部３７は、図１のような構造に限定されず、ねじ又は不完全ねじ部で代用されてもよい。また、図１の例では、抜け止め部３７は、後述の回り止め機能及び抜け止め機能をいずれも有しているが、回り止め機能を有さなくてもよい。例えば、抜け止め部３７は、ねじ部などにより「脱落せずに締結部材３１が回転する状態」で連結されるようになっていてもよい。図１の例では、締結部材３１は、公知の金属材料によって構成された六角ボルトである。締結部材３１の材質は、金属エレメント２１よりも固い材質であることが望ましい。

【0017】

図２には、接合品に用いられる金属エレメント２１の代表例が示される。図２に示される形態は、金属エレメント２１が圧縮によって塑性変形する前の初期形態である。図２に示される金属エレメント２１は、例えば、鉄（具体的には、例えば、ブリネル硬度＝約２９０ＨＢＷのもの）によって構成されている。金属エレメント２１は、軸中心において貫通孔７が設けられた扁平且つ肉厚な円筒状の構成（すなわち、中空の構成）となっている。図２の例では、貫通孔７の上部および下部の端縁際に、テーパ面８ａ，８ｂが形成されている。図２の例では、金属エレメント２１の外周の表面に、一定の上下幅の大径部２が形成されており、その大径部２の表面には、アヤメ状の凹凸が形成されている。すなわち、大径部２の表面には、複数の傾斜状の溝Ｇ_１，Ｇ_１・・が所定の間隔で平行に刻設されているとともに、それらの溝Ｇ_１，Ｇ_１・・と直交するように、複数の傾斜状の溝Ｇ_２，Ｇ_２・・が所定の間隔で平行に刻設されている。そして、それらの溝Ｇ_１，Ｇ_１・・と溝Ｇ_２，Ｇ_２・・とで囲まれた部分に、略四角錐台状の突起Ｐ，Ｐ・・が形成された状態になっている。なお、代表例では、金属エレメント２１が鉄によって構成されるが、低炭素鋼やアルミニウムなどの他の金属材料であってもよい。

【0018】

図３には、接合対象板１１の代表例が示される。図３に示される接合対象板１１は、公知の樹脂材料のみ又は公知の樹脂材料を主体として所定厚さの板状に構成された樹脂板である。代表例の接合対象板１１は、例えば、樹脂材料によって構成され、所定厚さの矩形の平板状となっている。接合対象板１１の略中央には、金属エレメント２１の初期形態の外径よりも大きい内径の平面視円形の挿通孔１２が形成されている。挿通孔１２は、接合対象板１１の一方の板面から他方の板面まで達するように接合対象板１１を厚さ方向に貫通した構成で設けられている。接合対象板１１が樹脂板として構成される場合、樹脂板を構成する樹脂材料は、ＣＦＲＰ、ＣＦＲＴＰなどの炭素繊維複合樹脂であってもよく、ナイロン系の樹脂などであってもよい。

【0019】

１－２．接合品の製造方法
次の説明は、図１のような接合品１００を製造するための製造方法に関する。当該製造方法では、上述された接合対象板１１に対し、金属エレメント２１を用いて締結部材３１を組み付け、接合品１００を形成する。

【0020】

この製造方法では、図４のように、上述の締結部材３１、金属エレメント２１、接合対象板１１を用意する。図４では、締結部材３１を正面から見た構成が概念的に示され、図２に示される金属エレメント２１を軸中心位置で厚さ方向に切断した切断断面が簡略的に示され、図３に示される接合対象板１１を挿通孔１２の中心位置で厚さ方向に切断した切断面が簡略的に示される。

【0021】

図４のように、締結部材３１、金属エレメント２１、接合対象板１１を用意した後、図５のように、金属エレメント２１を接合対象板１１の挿通孔１２の内部に挿入し、更に、金属エレメント２１の貫通孔７の内部に締結部材３１の軸部を挿入する。図５の例では、プレス装置の下型６５の上面６６において孔部６７の上端開口部の周囲に金属エレメント２１が載置され、その金属エレメント２１の周囲に接合対象板１１が載置されている。そして、金属エレメント２１の貫通孔７と下型６５の孔部６７が連通し、貫通孔７と孔部６７とに軸部３３が挿入される構成且つ金属エレメント２１上に締結部材３１の抜け止め部３７が載置される構成で配置される。抜け止め部３７は、図６のように連結されたときに金属エレメント２１から軸部３３が抜けないように金属エレメント２１に結合される機能（抜け止め機能）を有する部分である。更に、抜け止め部３７は、図６のように連結されたときに金属エレメント２１に対して回転しないように金属エレメント２１に結合される機能（回り止め機能）も有している。図５の例では、抜け止め部３７は、回転防止部３７ａと離脱防止部３７ｂとを有する。回転防止部３７ａは、高さが小さい円柱状に構成され、フランジ部３５における軸部３３側の表面から凸となる形態で段差状に構成されている。回転防止部３７ａの外周面には、複数の溝３７ｃが周方向に分割された形態で形成され、外周面の表面が凹凸形状をなしている。各々の溝３７ｃは軸部３３の軸方向に対して略平行に延びている。図６の連結状態では、複数の溝３７ｃの各溝内に金属エレメント２１の一部が入り込んでおり、このような結合状態により金属エレメント２１に対する締結部材３１の回り止めがなされる。離脱防止部３７ｂは、回転防止部３７ａと軸部３３との間に配置されており、離脱防止部３７ｂの外周面は、軸部３３側に近づくにつれて径が大きくなっている。抜け止め部３７は、回転防止部３７ａの軸部３３側の面と離脱防止部３７ｂの外周面（テーパ面）とによって構成される周方向の溝３７ｄを有している。図６の連結状態では、周方向の溝３７ｄの溝内に金属エレメント２１の一部が入り込んでおり、周方向の溝３７ｄに金属エレメント２１が引っ掛かるような結合状態により金属エレメント２１に対する締結部材３１の抜け止めがなされる。

【0022】

図５の配置状態では、軸部３３の外側に金属エレメント２１の内周面が配置され、金属エレメント２１の外側に挿通孔１２の外周面が配置される。このような配置状態で、上型６１が下降し、締結部材３１の上端を軸方向下側に所定圧力（たとえば、約６０ｋＮ）で押すように作用する。配置状態では、接合対象板１１の厚さ方向及び金属エレメント２１の厚さ方向が上下方向であり、締結部材３１の軸方向（軸部３３が延びる方向）も上下方向である。上型６１が締結部材３１を下側に押すと、その押圧力を受けた締結部材３１において下方向に移動しようとする力が大きくなり、締結部材３１のフランジ部３５及び抜け止め部３７が締結部材３１の上端を軸方向下側に強く押すように作用する。すると、軸部３３と挿通孔１２の間に配置された金属エレメント２１が厚さ方向に圧縮される。つまり、挿通孔１２に金属エレメント２１が挿し通された状態且つ金属エレメント２１に締結部材３１の軸部３３が挿し通された状態で金属エレメント２１が厚さ方向に圧縮され、図６のように、金属エレメント２１において外径を増大させる変形及び内径を縮小させる変形が生じる。

【0023】

金属エレメント２１においてこのような変形が生じると、金属エレメント２１の外周面が挿通孔１２の内面に強く押し当てられ、金属エレメント２１の大径部２の外周に形成された突起Ｐ，Ｐ・・が接合対象板１１の挿通孔１２の内周面の中に食い込むとともに、接合対象板１１の塑性変形部分が溝Ｇ_１，Ｇ_１・・および溝Ｇ_２，Ｇ_２・・の内部に入り込む。そして、このように拡径した金属エレメント２１によって、金属エレメント２１の外周と接合対象板１１の挿通孔１２との隙間が満たされるとともに、大径部２の突起Ｐ，Ｐ・・が接合対象板１１の塑性変形部分の中に食い込み、接合対象板１１の塑性変形部分が溝Ｇ_１，Ｇ_１・・および溝Ｇ_２，Ｇ_２・・の内部に入り込むことによって、金属エレメント２１は、接合対象板１１に強固に接合された状態となる。

【0024】

上型６１による押圧時には、金属エレメント２１において内径を減少させる変形も生じる。具体的には、抜け止め部３７が金属エレメント２１の内部に入り込んで接合され、且つ金属エレメント２１の内周面が軸部３３の外周面に強く押し当てられて接合されるように金属エレメント２１の内周面側が変形する。より具体的には、金属エレメント２１の内周面側の一部が、回転防止部３７ａの外周面に形成された各溝３７ｃ内に入り込み、周方向の溝３７ｄ内にも入り込むように変形する。よって、締結部材３１は、各溝３７ｃと金属エレメント２１との引っ掛かりによって回り止めがなされ、溝３７ｄと金属エレメント２１との引っ掛かりによって抜け止めがなされた形態で金属エレメント２１に強固に接合された状態となる。なお、このような押圧工程（上型６１によって締結部材３１を軸方向下側に押す工程）は、例えば、金属エレメント２１の高さが、接合対象板１１の厚みと同一になるまで行うようにしてもよい。このような製造方法により、接合対象板１１と金属エレメント２１と締結部材３１とが一体的に接合された接合品１００が得られる。

【0025】

１－３．効果の例
接合品１００は、圧縮による金属エレメント２１の塑性変形を生かして締結部材３１を固定することができるため、熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、接合対象板１１に対して締結部材３１を接合することができる。特に、上記接合品１００は、挿通孔１２に金属エレメント２１が挿し通された状態で金属エレメント２１において外径を増大させる塑性変形がなされたものであるため、金属エレメント２１の外周部が挿通孔１２の内周部に対して強く密着しやすく、熱源や接着溶剤などの使用が低減又は不要とされても、接合対象板１１と金属エレメント２１の接合が強固に維持されやすい。更に、金属エレメント２１に締結部材３１が挿し通された状態で金属エレメント２１の内径を縮小させる塑性変形がなされたものであるため、金属エレメント２１の内周部が締結部材３１に対して強く密着しやすく、熱源や接着溶剤などの使用が低減又は不要とされても、金属エレメント２１と締結部材３１の連結が強固に維持されやすい。

【0026】

接合品１００は、熱源や接着溶剤などの使用を低減又は不要としつつ、雄ねじ部を有する締結部材３１を接合対象板１１と一体化させることができる。特に、接合品１００は、金属エレメント２１に軸部３３が挿し通された状態での塑性変形によって金属エレメント２１の内径が縮小し、軸部３３が締め付けられた構造であるため、金属エレメント２１と軸部３３を強固に接合することができる。更に、締結部材３１の軸部３３における金属エレメント２１から外れた領域、即ち、金属エレメント２１との接合に寄与しない領域に雄ねじ部を設けることができるため、締結部材３１を接合対象板１１と一体的に構成しつつ、その一体物において雄ねじ部を好適に設けることができる。

【0027】

上述の製造方法を用いた場合、押圧工程の際に金属エレメント２１が下方向に広がりにくく、軸部３３を中心とする半径方向に広がりやすい。ゆえに、接合対象板１１の板面付近に金属エレメント２１のバリが生じにくい。

【0028】

上述の製造方法を用いて製造された接合品１００は、図７のように使用することもできる。図７の例は、金属板８０に形成された孔部に軸部３３を挿入しつつ、金属板８０と接合対象板１１とを重ねて配置し、その状態で、軸部３３に形成された雄ねじ部にナット７０を締め付けて締結させた構造である。このように用いると、被締結物（金属板８０）を締結する際に金属エレメント２１がメタルタッチされ、締結に有利になる。

【0029】

＜接合品の製造方法の変更例１＞
第１実施形態に係る製造方法では、準備工程において、図４のように金属エレメント２１と締結部材３１をそれぞれ別々に用意し、押圧工程の前に、図５のように近接させて配置したが、この例に限定されない。例えば、図８のように、金属エレメント２１の貫通孔７内に締結部材３１を挿入した形態で維持し、この状態で部品を用意しておいてもよい、金属エレメント２１と締結部材３１を組み付けた状態で維持する方法としては、接着媒体やその他の手段を用いて金属エレメント２１に締結部材３１を付着させ、その状態で維持する方法などが挙げられる。なお、変更例１の製造方法は、金属エレメント２１に締結部材３１を付着させて管理する点のみが第１実施形態と異なり、この点以外は、第１実施形態の製造方法と同様とすることができる。

【0030】

＜接合品の製造方法の変更例２＞
第１実施形態に係る製造方法では、押圧工程において、上面６６が平坦な下型６５を用いたが、図９のような下型６５に変更してもよい。図９の下型６５は、孔部６７の上端開口付近において環状に突出する環状突出部６８が設けられる。この環状突出部６８は、図６と同様の押圧工程を行う際に、図１０のように挿通孔１２内の空間の一部を占めるように挿通孔１２内に入り込み、金属エレメント２１内に押し込まれる。このように、環状突出部６８が挿通孔１２内の空間の一部を占めるように金属エレメント２１内に押し込まれると、図６のように環状突出部６８が存在しない場合よりも金属エレメント２１の潰れる度合いが大きくなり、金属エレメント２１の内径の縮小及び外径の拡大がより大きくなる。よって、金属エレメント２１によるかしめ強度をより高めることができる。なお、変更例２の製造方法は、下型６５に環状突出部６８を設けて押圧工程を行う点のみが第１実施形態と異なり、この点以外は、第１実施形態の製造方法と同様とすることができる。

【0031】

＜第２実施形態＞
２－１．接合品
図１１に示される接合品２００は、挿通孔１２を備えた接合対象板１１と、環状の金属エレメント２１と、締結部材２３１とが一体化されたものである。接合対象板１１は、樹脂板または金属板である。金属エレメント２１は、環状の金属体である。締結部材２３１は、接合対象板１１に固定される部材であり、ねじ溝を有する部材であってもよく、ねじ溝を有さない部材であってもよい。接合品２００は、後述される図１４のように接合対象板１１の挿通孔１２に金属エレメント２１が挿し通された状態且つ金属エレメント２１に締結部材３１が挿し通された状態で図１５のように金属エレメント２１が圧縮されて金属エレメント２１の外径が増大し且つ内径が縮小することにより、金属エレメント２１が挿通孔１２の内面に接合し締結部材２３１に連結されている。なお、製造方法の詳細は後述される。

【0032】

図１１の接合品２００を製造する場合には、図１２のように、第１実施形態と同様の接合対象板１１と、第１実施形態と同様の金属エレメント２１とを用いることができる。接合対象板１１及び金属エレメント２１は、第１実施形態の代表例のものが適用されてもよく、上述又は後述される様々な変形例のものが適用されてもよい。

【0033】

締結部材２３１は、雌ねじを有するナットであってもよく、雌ねじを有さない環状のカラーであってもよく、その他の環状の部品であってもよい。図１２の例では、環状に構成された締結部材２３１の一方面に、金属エレメント２１を挿入し得るサイズの環状溝２３２が形成されている。環状溝２３２は、締結部材２３１の孔部２３３の周りに設けられる。

【0034】

図１２の例で用いられる締結部材２３１は、例えば、図１３のようなナットとして構成される。締結部材２３１は、金属（たとえば、鉄）によって、中央に円柱状の孔部２３３（ネジ挿通孔）を穿設してなる扁平な円柱状（円筒状）に一体的に形成されている。また、孔部２３３の内周面には、ネジ溝（図示せず）が螺刻されており、孔部２３３の上端際および下端際には、ネジ（図示せず）との螺合を容易にするためのテーパ面２３６ａ，２３６ｂが形成されている。また、孔部２３３の上側の周囲の部分は、他の部分よりも上方に突出しており、一定の厚みを有する円筒状部２３９を形成した状態になっている。そして、その円筒状部２３９の下側の外周には、鉛直断面がアリ溝状（上側の部分よりも下側の部分の方が幅広な溝状）の環状溝２３２が周状の空洞部として形成されている。環状溝２３２は、内側の内壁面２３２ａが鉛直状になっており、外側の内壁面２３２ｂが、鉛直方向（軸方向）に対して所定角度（例えば約１５°）を成した傾斜状（上側から下側へ向かって外向きの傾斜状）になっている。そして、内側の内壁面２３２ａの下端と外側の内壁面２３２ｂの下端との間に、一定幅の水平な底面２３２ｃが形成された状態になっている。また、外側の内壁面２３２ｂには、水平断面が三角形状の複数の回転防止リブ２３５，２３５・・が、鉛直状に等間隔に設けられている。回転防止リブ２３５，２３５・・の各々は、孔部２３３の中心側に向かって突出している。締結部材２３１の外周面の上側の部分は、鉛直方向（軸方向）に対して所定角度を成した傾斜状（上側から下側へ向かって外向きの傾斜状）になっており、当該傾斜面と環状溝２３２の外側の内壁面２３２ｂとの間の部分が、外側筒状部２３７を形成している。

【0035】

２－２．接合品の製造方法
次の説明は、図１１のような接合品１００を製造するための製造方法に関する。当該製造方法では、上述された接合対象板１１に対し、金属エレメント２１を用いて締結部材２３１を組み付け、接合品２００を形成する。

【0036】

この製造方法では、図１２のように、締結部材２３１、金属エレメント２１、接合対象板１１を用意し、金属エレメント２１を接合対象板１１の挿通孔１２の内部に挿入するように、下型６５上に載置する。更に、図１４のように、締結部材２３１の環状溝２３２の内部に、金属エレメント２１の端部を挿入する。図１４の例では、下型６５上に金属エレメント２１が載置され、その金属エレメント２１の周囲に接合対象板１１が載置され、締結部材２３１の環状溝２３２の内部に金属エレメント２１の端部が挿入され、その状態で金属エレメント２１上に締結部材２３１が載置される。

【0037】

そして、図１４のような配置状態で、上型６１が下降し、締結部材２３１の上端を軸方向下側に所定圧力（たとえば、約６０ｋＮ）で押すように作用する。上型６１が締結部材２３１を下側に押すと、その押圧力を受けた締結部材２３１において下方向に移動しようとする力が大きくなり、締結部材２３１の下端部付近が金属エレメント２１の上端を軸方向下側に強く押すように作用する。すると、挿通孔１２に金属エレメント２１が挿し通された状態且つ金属エレメント２１の貫通孔７内に環状溝２３２付近の一部が挿入された状態で金属エレメント２１が厚さ方向に圧縮され、図１５のように、金属エレメント２１において外径を増大させる変形及び内径を縮小させる変形が生じる。

【0038】

金属エレメント２１においてこのような変形が生じると、金属エレメント２１の外周面の一部は、挿通孔１２の内面に強く押し当てられて挿通孔１２に強固に接合された状態となり、金属エレメント２１の外周面の他の一部は環状溝２３２内で広がって環状溝２３２の内壁に接合された状態となる。より具体的には、図１３のように突出形態で設けられた回転防止リブ２３５，２３５・・の各々が金属エレメント２１の外周面に食い込むように金属エレメント２１の外周面側が変形する。このように変形するため、締結部材２３１は、回転防止リブ２３５，２３５・・と金属エレメント２１との引っ掛かりによって回り止めがなされた状態で連結される。更に、金属エレメント２１の外周面側の一部は、内壁面２３２ｂと底面２３２ｃとの境界付近まで入り込むように変形し、金属エレメント２１の内周面側の一部は環状溝２３２内で内径が縮小するように変形する。このように、金属エレメント２１が環状溝２３２内に充填されるように変形するため、締結部材２３１は、内壁面２３２ｂ付近と金属エレメント２１との引っ掛かりによって抜け止めがなされた形態で連結される。このような製造方法により、接合対象板１１と金属エレメント２１と締結部材２３１とが一体的に接合された接合品２００が得られる。

【0039】

上述の製造方法を用いて製造された接合品２００は、図１６のように使用することもできる。図１６の例は、金属板８０に形成された孔部と締結部材２３１の孔部２３３の位置を合わせつつ、金属板８０と接合対象板１１とを重ねて配置し、その状態で、ボルト２５０の軸部に形成された雄ねじ部を締結部材２３１の孔部２３３に形成された雌ねじ部に噛み合わせて締結させた構造である。このように用いると、被締結物（金属板８０）を締結する際に金属エレメント２１がメタルタッチされ、締結に有利になる。

【0040】

なお、第２実施形態に係る製造方法では、準備工程において、図１２のように金属エレメント２１と締結部材２３１をそれぞれ別々に用意し、押圧工程の前に、図１４のように近接させて配置したが、この例に限定されない。例えば、締結部材２３１の環状溝２３２内に金属エレメント２１を挿入した形態で維持し、この状態で部品を用意しておいてもよい、金属エレメント２１と締結部材２３１を組み付けた状態で維持する方法としては、接着媒体やその他の手段を用いて金属エレメント２１に締結部材２３１を付着させ、その状態で維持する方法などが挙げられる。

【0041】

＜他の実施形態＞
本発明は、上記記述及び図面によって説明された実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。さらに、上述された実施形態は、次のように変更されてもよい。

【0042】

上述された実施形態では、接合対象板１１が樹脂板として構成されるが、接合対象板１１が金属材料のみ又は金属材料を主体として構成される金属板であってもよい。接合対象板１１が金属板として構成される場合、用いられる金属材料は、低炭素鋼やアルミニウムなどの塑性変形しやすい金属材料であってもよく、ハイテン鋼やマグネシウムなどの塑性変形しにくい金属材料であってもよい。

【0043】

上述された実施形態では、円柱状体の表面のアヤメ状の加工部分において、溝と溝とで囲まれた部分が略円錐台状の突起であるものが例示されたが、この構成に限定されず、溝Ｇ_１，Ｇ_１・・と溝Ｇ_２，Ｇ_２・・とで囲まれた突起Ｐの先端が円錐状や曲面状（例えば、軸心から所定の径の円筒状体の一部である曲面状など）であってもよい。

【0044】

上述された実施形態では、金属エレメント２１の外周面にアヤメ状の凹凸加工が施された構成が例示されたが、金属エレメント２１の外周面に、円錐状、円錐台状、角錐状、角錐台状、円柱状、角柱状、直方体状等の各種の形状の突起が散点状に形成されていてもよい。あるいは、金属エレメント２１の外周面に、単一あるいは複数の周状の溝（一連に繋がった溝、あるいは、周方向において複数に分割された溝）や、単一あるいは複数の鉛直な溝（一連に繋がった溝、あるいは、複数に分割された溝）が形成されていてもよい。

【0045】

第２実施形態の代表例では、図１３のような締結部材２３１が用いられるが、この例に限定されず、図１７（ａ）に示される締結部材２４１のように、内側の内壁面を下窄みに傾斜させたアリ溝状の環状溝２４２を有するもの（すなわち、円筒状部が上側から下側に掛けて次第に小径になっているもの）、図１７（ｂ）に示される締結部材２５１のように、内側の内壁面を下窄みに傾斜させる（すなわち、円筒状部を上側から下側に掛けて次第に小径にする）とともに、外側の内壁面を下拡がりに傾斜させた（上方から下方に掛けて次第に大径となるように傾斜させた）アリ溝状の環状溝２５２であるものや、図１７（ｃ）に示される締結部材２６１のように、内側の内壁面を下窄みに傾斜させる（すなわち、円筒状部を上側から下側に掛けて次第に小径にする）とともに、外側の内壁面を下窄みに傾斜させた（上方から下方に掛けて次第に小径となるように傾斜させた）溝状の環状溝２６２であるもの等に変更することも可能である。図１７（ａ）～（ｃ）に示される締結部材２４１，２５１，２６１のいずれにおいても、図１３の締結部材２３１に設けられた回転防止リブ２３５と同様の回転防止リブを設け、回り止め機能を付与することができる。また、図１３、図１７（ａ）～（ｃ）に示される環状溝２３２，２４２，２５２，２６２において回転防止リブ２３５以外の凹凸構造を設けて回り止め機能を実現してもよく、環状溝２３２，２４２，２５２，２６２に回り止め機能を設けないようにしてもよい。

【0046】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0047】

２ ：大径部
７ ：貫通孔
８ａ ：テーパ面
８ｂ ：テーパ面
１１ ：接合対象板（樹脂板、金属板）
１２ ：挿通孔
２１ ：金属エレメント
３１，２３１，２４１，２５１，２６１：締結部材
３３ ：軸部（雄ねじ部）
３５ ：フランジ部
３７ ：抜け止め部
３７ａ ：回転防止部
３７ｂ ：離脱防止部
３７ｃ ：溝
３７ｄ ：溝
３９ ：頭部
６１ ：上型
６５ ：下型
６６ ：上面
６７ ：孔部
６８ ：環状突出部
７０ ：ナット
８０ ：金属板
１００ ：接合品
２００ ：接合品
２３２，２４２，２５２，２６２：環状溝（溝部）
２３２ａ ：内壁面
２３２ｂ ：内壁面
２３２ｃ ：底面
２３３ ：孔部
２３５ ：回転防止リブ
２３６ａ ：テーパ面
２３６ｂ ：テーパ面
２３７ ：外側筒状部
２３９ ：円筒状部
２５０ ：ボルト
Ｇ_１ ：溝
Ｇ_２ ：溝
Ｐ ：突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】