重叠接合构造制造技术

本发明专利技术提供一种重叠接合构造，在通过机械式接合机构或摩擦搅拌点接合机构对使多个金属板部件叠合而形成的重叠部进行了接合的情况下，能够抑制接合部在接合时所形成的孔断裂。在本发明专利技术的重叠接合构造中，多个板部件的重叠部在多个接合部通过机械式接合机构或摩擦搅拌点接合机构以点状接合，在上述接合部，在至少一个板部件上存在供机械式接合机构插通的孔或者在基于摩擦搅拌点接合机构进行点接合时形成的孔，其中，在上述板部件中的至少任一个板部件的重叠部，在相邻的接合部之间从上述重叠部的端部向接合部方向形成有切口凹部，在将上述孔的内径设为K时，上述切口凹部的内侧底部形成在离上述重叠部的端部为K以上深度的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重叠接合构造
本专利技术涉及一种重叠接合构造，将多个由板切出的板部件或由板成型的板部件叠合，并通过多个非熔融接合部将其重叠部接合。
技术介绍
以往，在汽车领域中，在车身的组装、部件的安装等中多使用点焊，包括高强度钢板在内的多个钢板部件的接合等也通过点焊来进行。但是，在包括抗拉强度为780MPa以上的钢板那样的点焊接头中，焊点的韧性降低，在剥离方向的应力中应力集中于焊点端部，因此存在即使钢板的抗拉强度增加，十字抗拉强度(CTS)也不增加或减少这样的问题。作为解决该问题的技术之一，存在不使母材熔融而使用铆钉、螺钉等机械式接合机构将多张金属板机械式接合的技术。通过使用该技术，有可能能够制造出强度可靠性比以往高的汽车零件。另外，在汽车的车身等中，出于轻量化等目的，有时将钢板与铝板或者钢板与碳纤维增强塑料(CFRP)板那样的不同种类材料的组合进行接合。如此，在所组合的材料为熔点、线膨胀系数等物理性质不同的材料的情况下，例如专利文献1、2所记载的那样，利用机械式接合机构来进行紧固、接合。另外，在电阻较低的铝板中，有时也使用摩擦搅拌点接合来代替电阻点焊。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-272541号公报专利文献2：日本特开2005-119577号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在将所叠合的多个板部件的重叠部通过盲铆钉等机械式接合机构在接合部进行接合的情况下，在板部件的接合部形成供铆钉插通的孔。另外，在通过摩擦接合机构对重叠部进行点接合的情况下，在旋转工具侧的板部件的接合部残留有因旋转工具前端的探针的压入痕而形成的孔。在本专利技术人的研究中，在通过机械式接合机构、摩擦接合机构对重叠部进行接合而成的重叠接合部件中，当重叠接合部件整体受到拉伸变形时，应变集中在形成于接合部的孔，如后述的实施例的拉伸试验结果即图19的试验No.1所示，产生了由于以孔为起点的较小变形而板部件断裂的问题。另外，在本专利技术中，有时将机械式接合机构和摩擦搅拌点接合机构统称为非熔融接合机构。因此，本专利技术的目的在于提供一种重叠接合部件的重叠接合构造，在通过非熔融接合机构对使多个板部件叠合而形成的重叠部进行了接合的情况下，能够抑制板部件以在接合时形成的孔为起点而断裂。用于解决课题的手段在本专利技术中，针对这样的课题，研究了使应变分散以免应变集中在形成于接合部的孔的端部的方法。其结果，得到了如下见解：在板部件的重叠部，通过在相邻的接合部之间沿着从重叠部的端部朝向接合部侧的方向形成切口凹部，由此成为使由拉伸载荷引起的应变分散的构造，抑制以孔为起点的重叠接合部件的破坏。本专利技术是基于这样的见解而完成的，其主旨如下所述。(1)一种重叠接合构造，多个板部件的重叠部在多个接合部处通过机械式接合机构或摩擦搅拌点接合机构以点状接合，在上述接合部，在至少一个板部件上，存在供机械式接合机构插通的孔或者在通过摩擦搅拌点接合机构进行点接合时形成的孔，其特征在于，在上述板部件中的至少任一个板部件的重叠部，在相邻的接合部之间从上述重叠部的端部向接合部方向形成有切口凹部，在将上述孔的内径设为K时，上述切口凹部的内侧底部形成在离上述重叠部的端部为K以上深度的位置。(2)在上述(1)所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述孔位于如下位置：上述孔的端部与形成有上述切口凹部的板部件的端部之间的距离L相对于上述孔的内径K，满足L≥0.8K的关系。(3)在上述(1)或(2)所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述孔是贯通上述至少一个板部件的贯通孔。(4)在上述(1)至(3)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述孔的端部与上述切口凹部的端部之间的最短距离为0.8K以上。(5)在上述(1)～(4)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述切口凹部至少形成于存在上述孔的板部件。(6)在上述(1)～(5)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述切口凹部的内侧底部进入到离上述重叠部的端部为1.5K以上的范围而形成。(7)在上述(1)～(6)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述切口凹部的内侧底部具有与上述重叠部的端部平行的平行部。(8)在上述(7)所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述平行部的长度为0.5K以上。(9)在上述(1)～(8)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，形成有上述切口凹部的板部件是夹着上述接合部而在上述重叠部的端部的相反侧形成有弯曲部、且截面为帽形状的帽形部件，上述切口凹部形成在比上述帽形部件的上述弯曲部靠上述端部侧的范围内。(10)在上述(1)～(9)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述板部件是钢板部件，上述切口凹部形成于抗拉强度为590MPa以上的钢板部件。(11)在上述(1)～(10)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，上述机械式接合机构为盲铆钉、自攻铆钉、自钻螺钉、螺栓、电阻元件焊接机构中的任意一种。(12)在上述(1)～(11)中任一项所记载的重叠接合构造中，其特征在于，在基于上述机械式接合机构或摩擦搅拌点接合机构的接合的基础上，并用基于树脂的接合。专利技术的效果根据本专利技术，在通过非熔融接合机构接合了多个金属板部件、CFRP板部件的情况下，能够抑制接合部以供机械式接合机构插通的孔、在通过摩擦搅拌点接合机构进行点接合时形成的孔为起点而断裂。其结果，例如能够制造碰撞时的乘员保护性能优异的高强度的汽车用零件。附图说明图1是用于对本专利技术的重叠接合部件的概要结构进行说明的立体图。图2是从板厚方向观察图1所示的重叠接合部件的图。图3是图2所示的重叠接合部件的纵截面图，(A)是以向视IIIA-IIIA表示的纵截面图，(B)是以向视IIIB-IIIB表示的纵截面图。图4是表示用于确认本专利技术的效果的拉伸试验前后的试验片的状态的照片图，(A)表示使用了将2张相同的试验片重叠而成的试验片的情况，(B)表示使用了将2张相同的试验片重叠并通过盲铆钉进行了机械式接合的试验片的情况，(C)表示使用了在(B)的试验片上进一步设置了切口凹部的试验片的情况。图5是表示用于确认本专利技术的效果的拉伸试验的结果的载荷-应变曲线图。图6是用于说明机械式接合机构的一种即电阻元件焊接机构的图。图7是用于说明接合部的孔的位置的图，(A)表示重叠部处的板部件的端部一致的情况，(B)表示板部件的端部不一致的情况(形成切口凹部的板部件的端部位于比另一个端部靠接合部侧的位置的情况)。图8是用于说明设置在板部件的重叠部的切口凹部的其他方式的图。图9是用于说明设置在板部件的重叠部的切口凹部的其他方式的图。图10是说明图9所示的方式的重叠接合部件7的概要结构的从板厚方向观察的图。图11是说明图9、图10的重叠接合部件7的概要结构的纵截面图，(A)是在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重叠接合构造，多个板部件的重叠部在多个接合部处通过机械式接合机构或摩擦搅拌点接合机构以点状接合，在上述接合部，在至少一个板部件上存在供机械式接合机构插通的孔或者在基于摩擦搅拌点接合机构进行点接合时形成的孔，其特征在于，/n在上述板部件中的至少任一个板部件的重叠部，在相邻的接合部之间从上述重叠部的端部向接合部方向形成有切口凹部，/n在将上述孔的内径设为K时，上述切口凹部的内侧底部形成在离上述重叠部的端部为K以上深度的位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171101 JP 2017-2117311.一种重叠接合构造，多个板部件的重叠部在多个接合部处通过机械式接合机构或摩擦搅拌点接合机构以点状接合，在上述接合部，在至少一个板部件上存在供机械式接合机构插通的孔或者在基于摩擦搅拌点接合机构进行点接合时形成的孔，其特征在于，
在上述板部件中的至少任一个板部件的重叠部，在相邻的接合部之间从上述重叠部的端部向接合部方向形成有切口凹部，
在将上述孔的内径设为K时，上述切口凹部的内侧底部形成在离上述重叠部的端部为K以上深度的位置。


2.如权利要求1所述的重叠接合构造，其特征在于，
上述孔位于如下位置：上述孔的端部与形成有上述切口凹部的板部件的端部之间的距离L相对于上述孔的内径K，满足L≥0.8K的关系。


3.如权利要求1或2所述的重叠接合构造，其特征在于，
上述孔是贯通上述至少一个板部件的贯通孔。


4.如权利要求1至3中任一项所述的重叠接合构造，其特征在于，
上述孔的端部与上述切口凹部的端部之间的最短距离为0.8K以上。


5.如权利要求1至4中任一项所述的重叠接合构造，其特征在于，
上述切口凹部至少形成于存在上述孔的板部件。


6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：富士本博纪，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP