特許 7148456 接合部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】接合部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/03 20060101AFI20220928BHJP

   B21D 47/00 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

B21D39/03 A

B21D47/00 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019090030

(22)【出願日】2019-05-10

(65)【公開番号】P2020185575

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2021-09-03

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】安田 圭吾

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１４２８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５２－０３１８２８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１６－１４４８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７００４７７１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１２６８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１２１００７８６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－２７０２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０７４９６４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ３９／０３

Ｂ２１Ｄ ４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１部材と、前記第１部材よりも降伏点が低い第２部材と、を接合することで形成される接合部材の製造方法であって、
前記第１部材には、貫通孔が形成されており、
前記第２部材が前記貫通孔を覆うように前記第１部材と前記第２部材とを重ねて、前記第２部材の側から前記第１部材の側に向かってパンチによる少なくとも１回の加圧を行うことにより、前記第２部材の一部を前記貫通孔に圧入するとともに、前記第１部材における前記貫通孔の周縁部を前記加圧の方向に突出させ、
前記パンチによる少なくとも１回の加圧は、前記貫通孔と略同じ径のパンチによる、少なくとも前記第２部材の一部を前記貫通孔に圧入するための第１加圧と、前記第１加圧後における、前記貫通孔よりも径の大きいパンチによる、少なくとも前記周縁部を前記第１加圧の方向に突出させるための第２加圧と、の２つの加圧の工程を含む、接合部材の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の接合部材の製造方法であって、
前記貫通孔よりも径の大きいパンチは、先端部が凸状の曲面形状である、接合部材の製造方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の接合部材の製造方法であって、
前記第１部材及び前記第２部材は、金属製である、接合部材の製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の接合部材の製造方法であって、
前記第１部材は、鉄合金製であり、
前記第２部材は、アルミニウム合金製である、接合部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、接合部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両の軽量化が進んでいる。例えば、車両の軽量化を進める方法として、車体を構成するインパネリインフォースメントを薄肉化、小径化することが挙げられる。また、インパネリインフォースメントやその周辺部品の素材にアルミニウムを使用することも挙げられる。しかし、強度の関係からインパネリインフォースメントの基本骨格として鉄部材を使用し、この鉄部材にアルミニウム合金製のブラケットを接合することが考えられる。この場合、鉄とアルミニウムといった種類が異なる部材の接合が必要になる。

【0003】

特許文献１には、２種類の金属部材の接合方法が開示されている。具体的には、金属部材の穴部分に、棒状の金属部材を圧入して固定することで、２種類の金属部材を接合する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－２４１９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、棒状の部材を別部材の穴部分に圧入して接合する接合方法のみが開示されている。特許文献１の接合方法では、棒状でない部材（例えば板状部を有する部材）と別部材との接合を行うことができない。

【0006】

本開示は、第１部材と第２部材とを接合するための新規な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、第１部材と、第１部材よりも降伏点が低い第２部材と、を接合することで形成される接合部材の製造方法である。第１部材には、貫通孔が形成されている。この製造方法では、第２部材が貫通孔を覆うように第１部材と第２部材とを重ねて、第２部材の側から第１部材の側に向かってパンチによる少なくとも１回の加圧を行うことにより、第２部材の一部を貫通孔に圧入するとともに、第１部材における貫通孔の周縁部を上記加圧の方向に突出させることを含む。

【0008】

このような製造方法によれば、第１部材と、第１部材よりも降伏点が低い第２部材と、を接合することで形成される接合部材の新規な製造方法を提供できる。この製造方法にて製造された接合部材は、第２部材の一部が第１部材の貫通孔に圧入される。第２部材における圧入された部分と、第１部材における貫通孔の周縁部と、の間には接合力が生じ、その接合力によって第１部材と第２部材とを接合できる。

【0009】

上述した製造方法において、上述したパンチによる少なくとも１回の加圧は、上述した貫通孔よりも径の大きいパンチによる加圧を含んでもよい。
このような製造方法によれば、上述したパンチが貫通孔よりも径が大きいので、当該パンチにより第２部材の側から貫通孔に向けて加圧を行うと、貫通孔の周縁部は当該パンチにより加圧される。よって、上述したパンチによって、第１部材における貫通孔の周縁部を加圧の方向に突出させることができる。

【0010】

上述した製造方法において、貫通孔よりも径の大きいパンチは、先端部が凸状の曲面形状であってもよい。このような製造方法であれば、上述した貫通孔の周縁部を、パンチの先端部の形状に応じた曲面形状とすることができる。

【0011】

上述した製造方法において、パンチによる少なくとも１回の加圧は、次のような２つの加圧の工程を含んでもよい。１つの加圧工程では、少なくとも第２部材の一部を貫通孔に圧入する。もう１つの加圧工程は、少なくとも周縁部を加圧の方向に突出させる。

【0012】

このような製造方法であれば、第２部材の一部の貫通孔への圧入と、周縁部の加圧の方向への突出と、を、主に別の加圧工程で実現する。そのため、１回のパンチによる加圧により上述した圧入及び突出を実行する場合と比較して、圧入量や突出量などを詳細に調整することができる。

【0013】

上述した製造方法において、第１部材及び第２部材は、金属製であってもよい。このような製造方法であれば、金属製の第１部材と第２部材とを接合する新規な接合方法を提供できる。

【0014】

上述した製造方法において、第１部材は、鉄合金製であってもよい。第２部材は、アルミニウム合金製であってもよい。このような製造方法であれば、第１部材及び第２部材が共に鉄合金製である場合と比較して、第１部材と第２部材とを接合することで形成される接合部材を軽量化できる。

【0015】

本開示の別の一態様は、第１部材と、第１部材よりも降伏点が低い第２部材と、を接合することで形成される接合部材である。第１部材には、貫通孔が形成されている。第２部材には、貫通孔に嵌入される嵌入部が形成されている。貫通孔の周縁部は、第２部材が位置する側とは反対向きに突出して、貫通孔の中心方向に嵌入部を締め付ける状態となっている。

【0016】

このような接合部材であれば、新規な接合構造により、第１部材と、第１部材よりも降伏点が低い第２部材と、を接合することができる。またこの接合部材では、第２部材における嵌入部と、第１部材における貫通孔の周縁部と、の間には接合力が生じ、その接合力によって第１部材と第２部材とを接合できる。

【0017】

上述した接合部材において、周縁部は、突出する部分の断面が外側に凸となる曲面形状であってもよい。このような接合部材であれば、突出する部分の断面が直線状である場合と比較して、上述した嵌入部の締め付け状態が変化するため、異なる接合力に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１Ａは、第１実施形態において、第１パンチで第２部材を加圧する前の状態を示す図であり、図１Ｂは、第１実施形態において、第１パンチで第２部材を加圧している状態を示す図である。

【図2】図２Ａは、第１実施形態において、第１パンチで第２部材を加圧した後の状態を示す平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ断面図である。

【図3】図３Ａは、第１実施形態において、第２パンチで第１部材及び第２部材を加圧する前の状態を示す図であり、図３Ｂは、第１実施形態において、第２パンチで第１部材及び第２部材を加圧している状態を示す図である。

【図4】図４Ａは、第１実施形態において、第２パンチで第１部材及び第２部材を加圧した後の状態を示す平面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ－ＩＶＢ断面図である。

【図5】第２実施形態において、パンチで第１部材及び第２部材を加圧する前の状態を示す図である。

【図6】第２実施形態において、パンチで第１部材及び第２部材を加圧した後の状態を示す断面図である。

【図7】第３実施形態において、パンチで第１部材及び第２部材を加圧する前の状態を示す図である。

【図8】第３実施形態において、パンチで第１部材及び第２部材を加圧した後の状態を示す断面図である。

【図9】第４実施形態において、２回目のパンチで第１部材及び第２部材を加圧する前の状態を示す図である。

【図10】第４実施形態において、２回目のパンチで第１部材及び第２部材を加圧した後の状態を示す断面図である。

【図11】実施例１－４及び比較例の評価試験の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
図１Ａ～図４Ｂを用いて、第１部材１１と、第２部材２１と、を接合することで形成される接合部材１の製造方法を説明する。

【0020】

［１－１．第１部材及び第２部材］
第１部材１１は、鉄合金製の部材である。第１部材１１には、貫通孔１１ａが形成されている。なお、図１Ａにおいて符号１１ｂは、貫通孔１１ａの中心軸を示す。第１実施形態では、貫通孔１１ａは円形の孔である。

【0021】

第２部材２１は、アルミニウム合金製の部材である。つまり、第２部材２１は、第１部材１１よりも降伏点が低く、第１部材１１よりも許容応力が小さく、かつ、第１部材１１よりもヤング率が小さい部材である。

【0022】

第１部材１１及び第２部材２１の具体的な構成及び形状は特に限定されない。第１実施形態では、第１部材１１及び第２部材２１は、いずれも板状である。ここでいう板状とは、厚さ方向の寸法に比べて長さ方向及び幅方向の寸法が大きく、厚さ方向の寸法が全体的に大きく変化しない形状を意味する。また、ここでいう板状には、外面（厚み方向と交わる面）が平面状の形状はもちろん、曲面状の形状も含まれる。また、厚みが一定の形状はもちろん、一定に近い形状（例えば外面の一方が平面状で他方が曲面状の形状）もここでいう板状に含まれる。例えば、直方体形状もここでいう板状に含まれる。

【0023】

第１部材１１と第２部材２１とは厚みが異なる。具体的には、第１部材１１の方が第２部材２１よりも厚みが小さい。つまり、降伏点が低い第２部材２１の方が、降伏点が高い第１部材１１よりも厚みが大きい。

【0024】

［１－２．接合部材の製造工程］
第１実施形態では、接合部材の製造工程として、第１加圧工程と、第２加圧工程と、を含む。第１加圧工程は、主に第２部材２１の一部を貫通孔１１ａに圧入するための加圧を行う工程である。第２加圧工程は、主に周縁部１２を加圧の方向に突出させるための加圧を行う工程である。

【0025】

ここでいう加圧の方向とは、第２部材２１から第１部材１１に向かう方向である。またその方向は、中心軸１１ｂに沿う方向である。この加圧の方向は、図１Ａ，図３Ａ，図５，図７，図９に示される矢印の方向である。また、加圧の方向と、後述する周縁部１２の突出する方向、つまり、第２部材２１が位置する側とは反対向きの方向とも同一である。また、ここでいう突出とは、周縁部１２が第１部材１１における第２部材２１の側と反対の側の加圧の方向へ押出された状態をいう。

【0026】

＜第１加圧工程＞
図１Ａに示されるように、第１加圧工程では、まず、第２部材２１が貫通孔１１ａを覆うように、第１部材１１と第２部材２１とが重ねられる。

【0027】

次に、図１Ｂに示されるように、第２部材２１の側から第１部材１１の側に向かって第１パンチ４による加圧を行う。第１パンチ４は貫通孔１１ａの内径と略同じ外径の円柱形状である。第１パンチ４の先端部４１は、平坦面である。

【0028】

第１パンチ４は、図示しない駆動装置を用いて、第２部材２１における貫通孔１１ａを塞いでいる部分に向かって、つまり図１Ａの矢印方向に移動し、第２部材２１を加圧する。第１パンチ４の軸は、中心軸１１ｂと一致するように移動する。

【0029】

第２部材２１のうち、第１パンチ４で加圧された部分は、塑性変形して貫通孔１１ａに圧入される。第１実施形態では、上述したように第１部材１１よりも第２部材２１の方が厚いため、図１Ｂ又は図２Ｂに示されるように、第１パンチ４により圧入された第２部材２１の一部は、貫通孔１１ａの反対側から押し出される。第２部材２１の一部のうち、塑性変形して貫通孔１１ａに圧入された部分を、嵌入部２２とする。

【0030】

第１パンチ４は、その先端が貫通孔１１ａに届く前に停止され、上記矢印とは逆の方向に移動する。第２部材２１には、図２Ａ，２Ｂに示されるように、第１パンチ４で加圧された部分において円形の溝２３が形成される。また溝２３を構成する周壁部分を、周壁２４とする。溝２３の最奥部と、第１部材１１と、の間には、長さＬ１の厚さがあるため、嵌入部２２と周壁２４とは分離せず繋がった状態が維持される。

【0031】

＜第２加圧工程＞
図３Ａに示されるように、第２加圧工程では、第２部材２１の側から第１部材１１の側に向かって第２パンチ５により加圧を行う。

【0032】

第２パンチ５は、第１部材１１の貫通孔１１ａの内径よりも大きい径の円柱形状である。また、第２パンチ５の先端部５１は、凸状の曲面形状である。つまり、第２パンチ５の先端部５１は、いわゆるＲ形状である。
第２パンチ５は、図示しない駆動装置を用いて、第２部材２１の溝２３に向かって、第２部材２１の側から第１部材１１及び第２部材２１を加圧する。第２パンチ５の軸は、中心軸１１ｂと一致するように移動する。

【0033】

第２パンチ５で加圧することで、図４Ｂに示されるように、第２部材２１の周壁２４及びその周囲が第２パンチ５の先端部５１によって加圧され塑性変形し、貫通孔１１ａの方向に移動する。その結果、図２Ｂにおいて最も厚みの小さい部分、即ち、厚さがＬ１であった部分は、Ｌ１よりも大きい厚さＬ２となる。また、嵌入部２２にも第２部材２１の一部が移動する。

【0034】

また、貫通孔１１ａよりも第２パンチ５の径が大きいことから、第１部材１１における貫通孔１１ａの周縁部１２は、第２パンチ５により押圧され加圧の方向（図３Ａの矢印方向）に突出する。このような工程により、接合部材１が製造される。

【0035】

なお、上述した第１加圧工程及び第２加圧工程では、第１パンチ４又は第２パンチ５に対応するダイが使用されてもよいし、されなくてもよい。ダイを使用する場合には、上述した第１部材１１及び第２部材２１の変形が阻害されない形状とするとよい。

【0036】

また、第１加圧工程では、第１部材１１及び第２部材２１に作用する力が、第１部材１１の弾性変形領域内、かつ、第２部材２１の塑性変形領域内であるように加工が行われる。第２加圧工程では、第１部材１１及び第２部材２１に作用する力が、第１部材１１の塑性変形領域内、第２部材２１の塑性変形領域内であるように加工が行われる。なお、第１加工工程において、第１部材１１が塑性変形してもよい。
［１－２．上記製造方法により製造された接合部材］
接合部材１は、図４Ｂに示されるように、次のような形状である。第１部材１１には、貫通孔１１ａが形成されている。第２部材２１には、貫通孔１１ａに嵌入される嵌入部２２が形成されている。第１部材１１の周縁部１２は、第２部材２１が位置する側とは反対向きに突出しており、突出する部分の断面が外側に凸となる曲面形状である。

【0037】

接合部材１における第１部材１１と第２部材２１の接合は、次のように実現される。
（ｉ）第２部材２１を塑性変形させて貫通孔１１ａに圧入させることで、圧入された第２部材２１の一部である嵌入部２２が貫通孔１１ａ内で広がろうとする。その結果、嵌入部２２は、貫通孔１１ａを形成する周縁部１２に、貫通孔１１ａを押し広げようとする力を加える。

【0038】

（ｉｉ）第１部材１１の周縁部１２は、第２パンチ５によって第２部材２１が位置する側とは反対向きに突出している。このとき、貫通孔１１ａは、図２Ｂのときよりも広がっている。第２パンチ５により周縁部１２の上述した突出形状が形成されるとき、嵌入部２２には第２部材２１の一部が移動するため、広がった貫通孔１１ａの内周面に沿って嵌入部２２も膨らむ。第２パンチ５による加圧が終了し、第２パンチ５をワークから離すと、スプリングバックにより周縁部１２の突出量は小さくなる。その結果、貫通孔１１ａの広さも小さくなる。よって、周縁部１２は、特に第２部材２１側の端部である上端部１２ａにおいて、貫通孔１１ａの中心方向に嵌入部２２を強く締め付ける状態となる。

【0039】

上述した（ｉ）、（ｉｉ）により、第１部材１１と第２部材２１とを接合する接合力が発生する。
このように構成された接合部材１の用途は特に限定されないが、車体に使用される部品として用いてもよい。例えば、第１部材１１はインパネリインフォースメントとし、第２部材２１はインパネリインフォースメントに接合されるブラケットとしてもよい。

【0040】

［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
前述した第１実施形態では、第１パンチ４及び第２パンチ５による２回の加圧を行い、接合部材１を製造する工程を例示した。これに対し、第２実施形態では、１回のパンチ操作により接合部材を製造する点で、第１実施形態と相違する。下記の第２実施形態の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0041】

［２－２．製造方法及び接合部材］
図５に示されるように、本実施形態では、パンチ６による加圧を行う。パンチ６は、貫通孔１１ａの内径よりも大きい径の円柱形状である。パンチ６の先端部６１は、平坦面である。

【0042】

パンチ６は、図示しない駆動装置を用いて、第２部材２１のうち、貫通孔１１ａを塞いでいる部分に向かって、中心軸１１ｂと一致するように図５の矢印方向に移動し、第１部材１１及び第２部材２１を加圧する。その結果、図６に示されるように、接合部材１０１が製造される。

【0043】

接合部材１０１は、次のような形状である。第１部材１１には、貫通孔１１ａが形成されている。第２部材２１には、パンチ６の形状に対応する溝１０３と、貫通孔１１ａに嵌入される嵌入部２２と、が形成されている。第１部材１１の周縁部１０２は、第２部材２１が位置する側とは反対向きに突出しており、突出する部分の断面が直線形状である。

【0044】

なお、突出する部分の断面形状は、直線形状とならない場合もある。上記の断面形状は、先端部６１の広さ、パンチ６の面取りの有無、面取りの形状、第１部材及び第２部材の物性などにより定まる。

【0045】

［３．第３実施形態］
［３－１．第１実施形態及び第２実施形態との相違点］
前述した第１実施形態では、第１パンチ４及び第２パンチ５による２回の加圧を行い、接合部材１を製造する工程を例示した。また第２実施形態では、先端部が平坦面のパンチによる１回の加圧で接合部材１０１を製造する工程を例示した。これに対し、第３実施形態では、先端部が曲面形状のパンチによる１回の加圧により接合部材を製造する点で、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。下記の第３実施形態の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0046】

［３－２．製造方法及び接合部材］
図７に示されるように、本実施形態では、パンチ７による加圧を行う。パンチ７は、第１部材１１の貫通孔１１ａの内径よりも大きい径の円柱形状である。また、パンチ７の先端部７１は、凸状の曲面形状である。

【0047】

パンチ７は、図示しない駆動装置を用いて、第２部材２１のうち、貫通孔１１ａを塞いでいる部分に向かって、中心軸１１ｂと一致するように図７の矢印方向に移動し、第１部材１１及び第２部材２１を加圧する。その結果、図８に示されるように、接合部材２０１が製造される。

【0048】

接合部材２０１は、次のような形状である。第１部材１１には、貫通孔１１ａが形成されている。第２部材２１には、パンチ７の形状に対応する溝２０３と、貫通孔１１ａに嵌入される嵌入部２２と、が形成されている。第１部材１１の周縁部２０２は、第２部材２１が位置する側とは反対向きに突出しており、突出する部分の断面が外側に凸となる曲面形状である。

【0049】

［４．第４実施形態］
［４－１．第１実施形態との相違点］
前述した第１実施形態では、先端部が平坦面の第１パンチ４及び先端部が曲面の第２パンチ５による２回の加圧を行い、接合部材１を製造する工程を例示した。これに対し、第４実施形態では、先端部が平坦面である異なる２つのパンチによる２回の加圧により接合部材を製造する点で、第１実施形態と相違する。下記の第４実施形態の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0050】

［４－２．製造方法及び接合部材］
まず本第４実施形態では、第１実施形態の第１加圧工程と同様の工程を行い、図２Ａ，２Ｂに示されるように第１部材１１と第２部材２１とを加工する。

【0051】

次に、図９に示されるように、パンチ８による加圧を行う。パンチ８は、第１部材１１の貫通孔１１ａの内径よりも大きい径の円柱形状である。また、パンチ８の先端部７１は、平坦面である。

【0052】

パンチ８は、図示しない駆動装置を用いて、第２部材２１のうち、貫通孔１１ａを塞いでいる部分に向かって、中心軸１１ｂと一致するように図９の矢印方向に移動し、第１部材１１及び第２部材２１を加圧する。その結果、図１０に示されるように、接合部材３０１が製造される。

【0053】

接合部材３０１は、次のような形状である。第１部材１１には、貫通孔１１ａが形成されている。第２部材２１には、パンチ８の形状に対応する溝３０３と、第１加圧工程で形成された溝３０４と、貫通孔１１ａに嵌入される嵌入部２２と、が形成されている。第１部材１１の周縁部３０２は、第２部材２１が位置する側とは反対向きに突出しており、突出する部分の断面が直線形状である。

【0054】

［５．評価試験］
評価試験は、以下に示す実施例１－４及び比較例について行った。
［５－１．評価サンプルの製造］
＜実施例１＞
実施例１では、上記第１実施形態の製造方法にて接合部材を製造した。接合される部材及びパンチの詳細を以下に示す。

【0055】

第１部材：冷間圧延鋼板
第２部材：アルミニウム合金
加工前の第１部材の貫通孔は、正円形であり、第１加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔と同径であり、先端部の形状は平坦面である。第２加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔より大径であり、先端部の形状は曲面形状である。

【0056】

＜実施例２＞
実施例２では、上記第２実施形態の製造方法にて接合部材を製造した。接合される部材は、上記実施例１と同様である。加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔より大径であり、先端部の形状は平坦面である。

【0057】

＜実施例３＞
実施例３では、上記第３実施形態の製造方法にて接合部材を製造した。接合される部材は、上記実施例１と同様である。加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔より大径であり、先端部の形状は曲面形状である。

【0058】

＜実施例４＞
実施例４では、上記第４実施形態の製造方法にて接合部材を製造した。接合される部材は、上記実施例１と同様である。第１加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔と同径であり、先端部の形状は平坦面である。第２加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔より大径であり、先端部の形状は平坦面である。

【0059】

＜比較例＞
第１実施形態の製造工程における図２に示されるものを、比較例とした。比較例では、上記実施例１と同様の第１部材と第２部材を用いた。加圧工程に用いるパンチの径は貫通孔と同径であり、先端部の形状は平坦面ある。

【0060】

［５－２．評価方法及び結果］
せん断荷重を測定する試験と、引っ張り荷重を測定する試験と、を行った。せん断荷重は、ＪＩＳ Ｚ ３１３６に規定されるせん断試験の方法により測定した。引っ張り荷重は、ＪＩＳ Ｚ ３１３７に規定される十字引張試験の方法により測定した。

【0061】

図１１に示されるように、実施例１－４はいずれも、比較例と比べて、せん断荷重及び十字引っ張り荷重が向上した。特に、十字引っ張り荷重が顕著に向上した。なお比較例もせん断荷重は高い値を示すが、実施例１－４ではそれ以上に高い値を示した。

【0062】

また、実施例１，４のように加圧工程を２工程にすると、十字引張荷重を特に高度に向上できた。また、少なくとも先端形状が曲面であるパンチを用いた加圧工程を行うと、十字引張荷重を特に高度に向上できた。工程を２工程とし、先端形状が曲面であるパンチを用いた加圧工程を含めると、せん断荷重と、十字引張荷重と、の両方を高度に向上することができた。

【0063】

［６．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）上記各実施形態の製造方法では、パンチによる少なくとも１回の加圧を行うことにより、第２部材２１の一部を貫通孔１１ａに圧入するとともに、第１部材１１における貫通孔１１ａの周縁部を加圧の方向に突出させる。このような製造方法によれば、第１部材１１と、第１部材１１よりも降伏点が低い第２部材２１と、を接合することで形成される接合部材の新規な製造方法を提供できる。またこのように製造される接合部材は、周縁部のスプリングバックによって嵌入部２２を強固に締め付けることができ、特に引っ張りに対する特性を向上させることができる。

【0064】

（２）上記各実施形態の製造方法では、少なくとも１回、貫通孔１１ａよりも径の大きいパンチによる加圧を含む。当該パンチにより第２部材２１の側から第１部材１１の貫通孔１１ａに向けて加圧を行うと、貫通孔１１ａの周縁部は当該パンチにより加圧される。よって、このような製造方法によれば、貫通孔１１ａよりも径が大きいパンチを用いて、簡便に周縁部を加圧の方向に突出させることができる。

【0065】

（３）上記第１、第３実施形態の製造方法では、貫通孔１１ａよりも径の大きいパンチは、先端部が凸状の曲面形状である。このような製造方法であれば、上述した貫通孔１１ａの周縁部を、パンチの先端部の形状に応じた曲面形状とすることができる。

【0066】

また、このようなパンチにより加工を行うと、パンチにより形成される溝（溝２３、溝２０３）と、貫通孔１１ａと、の端部における、第２部材２１の肉厚が薄くなりやすい部分の肉厚が、薄くなりにくい。よって、第２部材２１と嵌入部２２とが破断しにくく、第１部材１１と第２部材２１との接合状態を良好に維持できる。

【0067】

（４）上記第１、第４実施形態の製造方法では、２回の加圧の工程を含む。１つの加圧工程では、少なくとも第２部材の一部を貫通孔に圧入する。もう１つの加圧工程は、少なくとも周縁部を加圧の方向に突出させる。このような製造方法であれば、第２部材２１の一部の貫通孔１１ａへの圧入と、周縁部の加圧の方向への突出と、を、主に別の加圧工程で実現できる。そのため、１回のパンチによる加圧により上述した圧入と突出とを実行する場合と比較して、圧入量や突出量などをより詳細に調整することができる。

【0068】

（５）上記各実施形態の製造方法において、第１部材１１及び第２部材２１は、いずれも金属製である。より詳細には、第１部材１１は鉄合金製であり、第２部材２１はアルミニウム合金製である。このような構成によれば、金属製の第１部材１１と第２部材２とを接合する新規な接合方法を提供できる。また、第２部材２１がアルミニウム合金製であるため、接合部材を軽量化できる。

【0069】

（６）上記各実施形態にて製造される接合部材では、貫通孔１１ａの周縁部が、第２部材２１が位置する側とは反対向きに突出して、貫通孔１１ａの中心方向に嵌入部２２を締め付ける状態となっている。このような接合部材は、周縁部によって嵌入部２２を強固に締め付けることができ、特に引っ張りに対する特性を向上させることができる。

【0070】

（７）上記第１、第３実施形態にて製造される接合部材では、周縁部は、突出する部分の断面が外側に凸となる曲面形状である。このような接合部材であれば、突出する部分の断面が直線状である場合とは異なる接合力に調整することができる。

【0071】

［７．他の実施形態］
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

【0072】

（１）第１部材及び第２部材は、鉄合金及びアルミウム合金以外の金属の組合せであってもよい。例えば、第１部材がステンレス鋼製、第２部材が鉄合金製であってもよい。また、第１部材及び第２部材のうち少なくとも一方は金属製でなくてもよい。例えば、第１部材及び第２部材のうち少なくとも一方は樹脂製であってもよい。この場合も、第１部材及び第２部材は、じん性が比較的高い材料である。第１部材及び第２部材は、異なる種類の材料であってもよい。また第１部材及び第２部材が同種の材料であっても、例えば材料の配合や分子の結合・分散、構造などの状態の相違により降伏点が異なるものであれば、第１部材及び第２部材の組み合わせとして利用することができる。

【0073】

（２）上記各実施形態では、貫通孔１１ａとして円形の孔を例示したが、貫通孔はこれに限られない。貫通孔は、例えば、角孔、楕円形の孔であってもよいし、それら以外の他の形状の孔であってもよい。

【0074】

（３）上記各実施形態では、パンチを中心軸１１ｂに沿って動作させる構成を例示したが、中心軸１１ｂからずれた位置で動作させて加工を行ってもよい。
（４）上記各実施形態では、周縁部を加圧の方向に突出させるためのパンチは１回行われる構成を例示したが、複数回のパンチにより周縁部を突出させてもよい。その際、例えば貫通孔１１ａの径よりも小さい径のパンチにて複数回加圧を行うことにより、周縁部を突出させてもよい。

【0075】

（５）パンチの形状は、上記各実施形態の形状に限定されない。第２部材の一部を貫通孔に圧入する加工と、周縁部を加圧の方向に突出させる加工と、のいずれか一方、又は両方を実現できる形状であればよい。例えば、第２部材の一部を貫通孔１１ａに圧入することを主目的とする加工工程において用いられるパンチは、貫通孔１１ａよりも小さい径のパンチであってもよい。

【0076】

（６）上記各実施形態に示す接合部材の製造方法において、低温加工により第１部材と第２部材との接合力を向上させてもよい。すなわち、降伏点がより低い部材である第２部材が低温でもプレス加工可能な場合、第２部材を低温にして加工することで、加工後、第２部材の温度が常温に戻るときに、第２部材の体積が膨張する。この第２部材の体積が膨張する力を利用して、第１部材と第２部材との接合力を向上させてもよい。

【0077】

（７）第１部材及び第２部材が共に平板である場合、第１部材及び第２部材を接合するために接着剤を併用し、本開示の製造方法による接合を、接着剤が硬化するまでの仮止めとして使用してもよい。このような接合方法は、例えば車両のボデー部品の接合に使用可能である。

【0078】

（８）第２部材は、例えば、パイプ等の円筒状の部材や、軸方向に沿って延在し、上記軸方向に垂直な断面の形状がＵ字状の部材などであってもよい。そして、第２部材の一部をパンチで加圧することで、第２部材の一部が第１部材の貫通孔に圧入されてもよい。

【0079】

また、第１部材及び第２部材は、インパネリインフォースメント及びブラケット以外の車両に使用される部材であってもよい。特に、第１部材は、パイプ以外の部材であってもよい。また、第１部材及び第２部材は、車両以外の物に使用される部材であってもよい。

【0080】

（９）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0081】

１，１０１，２０１，３０１…接合部材、４…第１パンチ、５…第２パンチ、６，７，８…パンチ、１１…第１部材、１１ａ…貫通孔、１１ｂ…中心軸、１２，１０２，２０２，３０２…周縁部、１２ａ…上端部、２１…第２部材、２２…嵌入部、２３，１０３，２０３，３０３，３０４…溝、２４…周壁、４１，５１，６１，７１…先端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】