CN105188986A - 树脂部件的接合装置、接合构造及接合方法 - Google Patents

Abstract

一种接合装置，在通过自穿孔型铆钉将多个树脂部件接合的情况下，不易在树脂部件上产生破损。本发明的接合装置(1)利用冲头(31)将自穿孔型铆钉(10)打入在模具(20)上配置的多个树脂部件(41、42)并接合。接合装置(1)具有：收纳树脂部件和自穿孔型铆钉的脚部(12)的模具；用于支承模具的、由绝缘体构成的模具支承部件(25)；配置在模具支承部件内的高频电磁感应线圈(26)；用于将树脂部件固定在模具上的、由绝缘体构成的预夹具(33)；卷绕在预夹具的周围的高频电磁感应线圈(36)；用于将自穿孔型铆钉打入的、由绝缘体构成的冲头(31)。通过自穿孔型铆钉的打入、和多个树脂部件彼此的融合而将多个树脂部件接合。

Description

树脂部件的接合装置、接合构造及接合方法

技术领域

本发明涉及将多个树脂部件结合的结合装置、结合构造及结合方法。特别是，涉及将自穿孔型铆钉从最上层的树脂部件之上打入并使树脂部件彼此融合而接合的接合装置、接合构造及接合方法。

背景技术

在将部件彼此接合时，具有使用自穿孔型铆钉的方法。基于自穿孔型铆钉的接合方法将两个部件(金属板)放置在上面形成有内腔的模具之上，将具有大径的头部、和从头部延伸的脚部的自穿孔型铆钉定位在上侧的部件上。若利用冲头将自穿孔型铆钉打入部件，则自穿孔型铆钉的脚部贯通上侧的部件，脚部进入下侧的部件内而扩展。通过自穿孔型铆钉的打入，上侧的部件和下侧的部件在内腔内塑性变形，通过自穿孔型铆钉的头部和扩开的脚部而将上侧的部件和下侧的部件接合。

自穿孔型铆钉无需在部件上预先加工用于自穿孔型铆钉通过的孔，能够通过自穿孔型铆钉的打入而将部件接合。因此，能够有效地以高强度将多个金属制的部件彼此接合。

近年来，汽车的车身的轻量化发展，也采用铝车身。适于铝车身面板的接合的自穿孔型铆钉的需求增大。特别是，自穿孔型铆钉虽然穿通冲头侧的部件，但以与模具邻接的承受侧的部件不贯通而滞留在其中的方式被打入，故而在承受侧的部件的表面不形成铆钉穿通孔。因此，不损害向部件的密封性，具有维持外观的优点。

将自穿孔型铆钉用于树脂部件的接合的必要性增加。但是，将自穿孔型铆钉的脚部扩径，咬入部件内的尺寸为0.1～1.0mm左右。因此，通过自穿孔型铆钉将树脂这样的强度弱的部件彼此接合的话，则不能够得到足够的接合强度。

另外，由于树脂容易割裂，故而在将自穿孔型铆钉压入时，出现裂痕或部件破损，会使部件的强度下降。

专利文献1公开将自穿孔型铆钉打入被接合部件即树脂部件，将前端部扩开而将两个树脂部件接合的方法。在专利文献1中，在不具有下孔的两个树脂部件打入具有轴孔的自穿孔型铆钉，伴随着自穿孔型铆钉打入发生的碎屑压入并按入自穿孔型铆钉轴孔内，在轴孔内残留，使铆接强度有效地作用。

但是，专利文献1在将树脂零件接合时，不将树脂零件加热。因此，在将自穿孔型铆钉打入树脂部件时，产生割裂或会产生龟裂。

专利文献2公开使用自穿(自穿孔型)铆钉将两个以上的树脂部件的重合部位连接的连接方法。至少在最下层配置将热可塑性树脂设为矩阵树脂的树脂部件，至少将最下层的树脂部件热处理而使矩阵树脂溶融的状态下将自穿铆钉打入而进行连接。在铆钉模具(模具)内设加热器，通过加热器加热并使矩阵树脂溶融。

专利文献2的方法由于在使矩阵树脂溶融的状态下将自穿铆钉打入，故而在打入自穿铆钉时，最下层的树脂材料割裂的问题被解决。

但是，在专利文献2的连接方法中使矩阵树脂溶融时，需要在被加热的铆钉模具上将矩阵树脂载置一定时间并加热。因此，具有作业时间变长的问题。

专利文献3公开有如下的连接方法，即，将两个以上的树脂部件以其间夹着导电性的金属板的方式重合，对金属板通电而使与金属板相接的树脂部件的界面溶融而使金属板融合，将自穿铆钉打入重合部位并达到最下层的树脂部件内部。专利文献3通过融合、铆钉连接、和在自穿铆钉贯通金属板时出现的毛刺咬入金属板下层的树脂部件，将树脂部件彼此连接。

但是，专利文献3需要在树脂部件之间夹有金属板，故而连接部的厚度增加。另外，由于利用对金属板通电而在金属板产生的焦耳热进行加热，故而直到树脂部件溶融为止，加热花费时间，具有作业时间变长的问题。

另外，在将面积大的树脂部件的多个部位连接的情况下，对面积大的金属板通电而进行加热，效率差。

这样，若通过自穿孔型铆钉将树脂部件接合，即使在树脂部件不进行开孔加工，也能够将树脂部件简单地接合，但在树脂部件会产生裂痕、割裂。

专利文献1对于在树脂部件产生的割裂未作探讨。专利文献2～3的自穿孔型铆钉的接合方法由于将树脂部件加热并使一部分溶融而接合，故而在树脂部件不易产生割裂。但是，在进行接合时，通过焦耳热将树脂部件加热，故而加热耗费时间，将大范围加热，加热能量被较大浪费。

因此，希望在通过自穿孔型铆钉将多个树脂部件接合的情况下，在树脂部件上不易产生割裂的接合装置、接合构造及接合方法。

另外，希望能够以高强度将树脂部件稳定接合的接合装置、接合构造及接合方法。

专利文献1：(日本)特公昭62－23164号公报

专利文献2：国际公开第2012/077196号

专利文献3：(日本)特开2013－2505号公报

发明内容

本发明的目的在于提供在通过自穿孔型铆钉将多个树脂部件接合的情况下，在树脂部件不易产生破损的树脂部件的接合装置、接合构造及接合方法。

本发明的另一目的在于提供一种能够以高强度将树脂部件稳定接合的接合装置、接合构造及接合方法。

为了实现该目的，本发明者发明了，通过高频电磁感应加热将自穿孔型铆钉加热，将自穿孔型铆钉打入时，利用被加热的自穿孔型铆钉将树脂部件的一部分加热溶融，通过自穿孔型铆钉接合，并且使树脂部件彼此融合而接合的接合装置、接合构造及方法。由于在树脂部件溶融的状态下将自穿孔型铆钉打入，故而在树脂部件不产生割裂，能够以高强度接合。

本发明第一方面的接合装置，将自穿孔型铆钉打入在模具上配置的多个树脂部件而进行接合，其特征在于，具有：模具，其支承所述树脂部件、和在所述树脂部件上配置的所述自穿孔型铆钉的脚部；模具支承部件，其用于支承所述模具，由绝缘体构成；圆筒形的预夹具，其用于将所述多个树脂部件固定在所述模具上，由绝缘体构成；高频电磁感应线圈，其卷绕在所述预夹具的周围；冲头，其用于将所述自穿孔型铆钉打入所述多个树脂部件，由绝缘体构成，将所述自穿孔型铆钉高频电磁感应加热，在使所述多个树脂部件的一部分溶融的状态下将所述自穿孔型铆钉打入，将所述多个树脂部件接合。

模具支承部件、预夹具、冲头由于由绝缘体构成，故而不被高频电磁感应加热。自穿孔型铆钉被高频电磁感应加热，树脂部件被自穿孔型铆钉加热。在树脂部件的一部分溶融的状态下，将自穿孔型铆钉打入，故而在树脂部件不易发生破损。冷却后，树脂部件的溶融的部分融合，另外，树脂部件通过自穿孔型铆钉而接合，故而能够以高强度将树脂部件稳定接合。

理想的是，具有在所述模具支承部件内配置的另一高频电磁感应线圈。

若在模具支承部件内也配置有另一高频电磁感应线圈，则也从下将自穿孔型铆钉高频电磁感应加热，故而能够将进入树脂部件内的自穿孔型铆钉的脚部有效地加热。

理想的是，为了将在所述高频电磁感应线圈产生的磁场集中，在所述冲头与所述自穿孔型铆钉之间具有圆柱形的磁心部件。

理想的是，所述磁心部件由铁氧体构成。

若磁心部件由铁氧体构成，则能够通过模具将磁场集中。

优选的是，所述模具由绝缘体构成。

若模具由绝缘体构成，则不被高频电磁感应加热，能够防止树脂部件在模具上融合。

另外，优选的是，所述模具由铁氧体构成。

若模具由铁氧体构成，则通过模具能够将磁场集中。

优选的是，在所述模具支承部件内具有冷却水通路。

若具有冷却水通路，则将模具冷却，能够防止树脂部件在模具上融合，另外，能够防止高频电磁感应线圈的过热。

本发明另一方面的接合构造，将具有大径的头部和从所述头部垂下的中空的脚部的自穿孔型铆钉打入在模具上配置的多个树脂部件，其中，通过将多个所述树脂部件彼此高频电磁感应加热的自穿孔型铆钉而被软化或熔融而融合，所述自穿孔型铆钉的所述脚部贯通上侧的所述树脂部件，在下侧的所述树脂部件内扩径，将所述树脂部件接合。

本发明再一方面的接合方法，将自穿孔型铆钉打入在模具上配置的多个树脂部件，其中，在所述模具上配置多个树脂部件，通过预夹具从上方按压固定所述多个树脂部件，在所述预夹具内的所述多个树脂部件上配置所述自穿孔型铆钉，在高频电磁感应线圈流过高频电流，通过高频电磁感应加热将所述自穿孔型铆钉预先加热，在所述高频电磁感应线圈一边流过高频电流，一边利用所述冲头将所述自穿孔型铆钉打入所述多个树脂部件，使所述多个树脂部件的接近所述自穿孔型铆钉的部分溶融，具有阻止高频电流在所述高频电磁感应线圈流动，使溶融的所述多个树脂部件的部分融合的阶段，通过所述自穿孔型铆钉的打入、所述多个树脂部件彼此的融合而将所述多个树脂部件接合。

根据本发明，能够得到在通过自穿孔型铆钉将多个树脂部件接合的情况下，在树脂部件不易发生破损的树脂部件的接合装置、接合构造及接合方法。

另外，能够得到可以高强度将树脂部件稳定接合的接合装置、接合构造及接合方法。

附图说明

图1是本发明的接合装置的剖面图；

图2是表示在本发明的接合装置中使用的高频电磁感应加热装置的构成的图；

图3是使用本发明的接合装置，设置有第一实施方式的自穿孔型铆钉的状态的接合部分的剖面图；

图4是表示从图3的状态将自穿孔型铆钉打入树脂部件的中间阶段的剖面图；

图5是表示从图4的状态将自穿孔型铆钉进一步打入树脂部件并将树脂部件接合的阶段的剖面图；

图6是表示使用本发明第一实施方式的自穿孔型铆钉将树脂部件彼此接合的状态的剖面图；

图7是表示使用本发明第二实施方式的自穿孔型铆钉将树脂部件彼此接合的状态的剖面图；

图8是表示使用本发明第二实施方式的变形例的自穿孔型铆钉将树脂部件彼此接合的状态的底面图；

图9是本发明第三实施方式的自穿孔型铆钉的立体图；

图10是表示使用本发明第三实施方式的自穿孔型铆钉将树脂部件彼此接合的状态的剖面图；

图11是表示使用本发明第四实施方式的自穿孔型铆钉将树脂部件彼此接合的状态的剖面图；

图12是本发明第五实施方式的自穿孔型铆钉的立体图。

标记说明

1：接合装置

10：自穿孔型铆钉

11：头部

12：脚部

20：模具

21：内腔

22：圆锥面

23：侧面

25：模具支承部件

26：高频电磁感应线圈

27：冷却水通路

31：冲头

32：磁心部件

33：预夹具

36：高频电磁感应线圈

41：(冲头侧)树脂部件

42：(承受侧)树脂部件

43：融合部

44：(厚的)树脂部件

50：自穿孔型铆钉

51：头部

52a、b、c、d：脚部

55：高频电源

56：整合部

57：加热部

58：冷却水循环单元

60：自穿孔型铆钉

61：头部

62：脚部

62c：前端部

70：自穿孔型铆钉

71：头部

72：脚部

72d：凹凸

80：自穿孔型铆钉

82d：凹凸

具体实施方式

以下，对本发明实施方式的通过由高频电磁感应加热而加热的自穿孔型铆钉进行接合的接合装置、接合构造及其接合方法进行说明。对第一实施方式进行详细地说明，接着，对第二～第五实施方式进行说明。第二～第五实施方式与第一实施方式的不同之处在于自穿孔型铆钉的形状，伴随于此，模具的内腔的形状也不同。接合装置1的其他方面与第一实施方式大致相同。

另外，在本发明实施方式的说明中，以图1的上方作为上方向进行说明。

(第一实施方式)

图1是本发明第一实施方式的接合装置1的剖面图。接合装置1将树脂部件41、42重合，通过高频电磁感应加热将自穿孔型铆钉10加热，一边使树脂部件41、42溶融，一边将自穿孔型铆钉10打入，通过自穿孔型铆钉10的打入、树脂部件41、42彼此的融合而进行接合。

接合装置1具有接受自穿孔型铆钉10的模具20。模具20具有用于在上面接受自穿孔型铆钉10的脚部12的内腔21。内腔21具有高度从轴向中心部向外周变低的圆锥形的圆锥面22、包围圆锥面22的侧面23。模具20的内腔21收纳树脂部件41、42而成形，并且将自穿孔型铆钉10的脚部12的前端扩径而使之变形。

在用于将现有的金属部件接合的自穿孔型铆钉联接装置中，为了利用较大的荷重将自穿孔型铆钉打入，模具为金属制造。在本发明中，模具为了抑制高频电磁感应的发热而可由绝缘材料制作。在本发明实施方式的接合装置1中，模具20的材料与模具支承部件25同样，由铝等绝缘体构成。或者，由与后述的磁心部件32相同的材料形成模具20，也能够将磁场集中并增强磁力。

在模具20的下侧连接有大致圆筒形的模具支承部件25。模具支承部件25从下方支承模具20。模具支承部件25由陶瓷等不由高频电磁感应而发热的绝缘体形成。模具20和模具支承部件25由同一绝缘体成形，故而也能够不分体而一体地成形。

在圆筒形的模具支承部件25的内部，为了流通冷却水而形成有冷却水通路27。冷却水通路27的截面为圆形，在模具支承部件25的内部在纵向上延伸。冷却水通路27一条条地设有向模具20的下侧进入的通路和从模具20的下侧伸出的通路。或者，也能够分别设置多条。冷却水通路27在模具20的下侧，在模具20的底面22下侧的大范围扩展。冷却水将模具20冷却，被加热的树脂部件42不在模具20融合，进而将高频电磁感应线圈26冷却。

冷却水通路27的配置也能够以螺旋形、圆形等其他配置在模具支承部件25的内部向模具20的下侧延伸。冷却水通路27不设置在模具支承部件25的内部，也能够作为包围模具支承部件25的外侧的管而分体设置。

另外，也能够将模具支承部件25设为外侧和内侧两个部件，在外侧和内侧的部件之间作为管而设置。管优选由绝缘体形成。冷却水通路27是任意的，也可以不设置。

冷却水通路27的内侧为模具支承部件25的内部壁。在内部壁内侧的空间配置有高频电磁感应线圈26。若在高频电磁感应线圈26流过电流，则感应磁场。

在接合装置1的模具20的上面重叠配置用于接合的树脂部件41、42。

树脂部件41、42由树脂构成。树脂部件41、42中的至少一方为热可塑性树脂。下方的树脂部件42优选为热可塑性树脂。在将自穿孔型铆钉10打入时，下方的树脂部件42容易割裂，故而若下方的树脂部件42为热可塑性树脂，则不易溶融、割裂。

若一方为热可塑性树脂，则该一方的可塑性树脂能够溶融且与另一方的树脂部件融合。作为热可塑性树脂，可使用聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、ABS树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂等或这些树脂的组合。

热可塑性树脂能够形成为混入有玻璃纤维或碳素纤维等的纤维强化树脂。

树脂部件41的上面抵接圆筒形的预夹具33。预夹具33由陶瓷等绝缘体构成。预夹具33在将自穿孔型铆钉10打入期间，从上面按压树脂部件41，将树脂部件41、42保持在预夹具33与模具20之间。

在预夹具33的内侧，在树脂部件41的上面配置自穿孔型铆钉10。

自穿孔型铆钉10由铁、铝、不锈钢等导电体构成，通过感应电流而发热。自穿孔型铆钉10具有圆板状的头部11、从头部11以比头部11小的外径向下方延伸的圆筒形的脚部12。自穿孔型铆钉10的脚部12的前端部与树脂部件41的上面抵接。脚部12的前端部的厚度薄，在打入树脂部件41、42时，在树脂部件41、42容易开设孔。

自穿孔型铆钉10在打入树脂部件41、42时，通过高频电磁感应加热被加热。通过自穿孔型铆钉10的热量，树脂部件41、42被加热且软化或溶融，在温度下降后融合。

在自穿孔型铆钉10的头部11的上面抵接圆柱形的磁心部件32。磁心部件32下面的外径与自穿孔型铆钉10的头部11的外径大致相同，能够按压整个头部11。磁心部件32由铁氧体等具有磁性的绝缘体的材料构成，在高频的磁场下不发热。磁心部件32将磁场集中，起到提高磁力的作用。

磁心部件32为任意的，也可以不设置。在不具有磁心部件32的情况下，冲头31与自穿孔型铆钉10的上面抵接。

在磁心部件32上连接有圆柱形的冲头31。冲头31的材质为陶瓷等绝缘体。冲头31与磁心部件32一体，将被高频电磁感应加热的自穿孔型铆钉10打入树脂部件41、42。

以将圆筒形的预夹具33包围的方式配置高频电磁感应线圈36。

由高频电磁感应线圈36产生的磁场通过磁心部件32而被集中，自穿孔型铆钉10通过集中的磁场而被高频电磁感应加热。

在接合装置1中，在树脂部件41、42上的冲头侧未设有冷却水通路，但在冲头31和磁心部件32、高频电磁感应线圈36的周围也能够设置冷却水通路。

对本发明第一实施方式的高频电磁感应加热进行说明。图2是用于本发明第一实施方式的接合装置1的高频电磁感应加热装置的框图。高频电源55将3相200V等的交流电流暂时转变成直流，通过电子管、可控硅、MOSFET、IGBT等元件产生数100Hz～数MHz的高频能量。

整合部56使由高频电源产生的高频能量对应于负荷即加热部57必要的电压、电流而整合。高频电流的频率、电流、时间根据要接合的树脂部件和导电体即自穿孔型铆钉，设定为适当的值。

从整合部56发出的高频电流在加热部57的高频电磁感应线圈流动，自穿孔型铆钉10通过高频电磁感应加热而被加热。高频电磁感应加热是公知的，不进行更详细的说明。

冷却水循环单元58在高频电源55、整合部56、加热线圈57的部分流过冷却水。

参照接合装置1的接合部分的剖面图即图3～5对通过第一实施方式的自穿孔型铆钉10将树脂部件41、42接合的情况进行说明。

图3是图1的接合装置1的接合部分的放大剖面图。模具20在上面具有内腔21。内腔21的圆锥面22为大致圆锥形，侧面23为大致圆筒形。

在模具20的上面重叠配置树脂部件41、42，通过预夹具33按压要接合的部分的周围。在树脂部件41的上面配置自穿孔型铆钉10。自穿孔型铆钉10具有大径的头部11和从头部11垂下的中空圆筒的脚部12。

在将自穿孔型铆钉10打入之前，若在高频电磁感应线圈26、36流过高频电流，则磁场在自穿孔型铆钉10集中，自穿孔型铆钉10被高频电磁感应加热。因此，树脂部件41、42的接近自穿孔型铆钉10的部分也被加热。

图4是通过自穿孔型铆钉10将树脂部件41、42接合的中间阶段的剖面图。

若自穿孔型铆钉10通过冲头31(或磁心部件32)被打入，则脚部12贯通冲头侧的树脂部件41，刺穿承受侧的树脂部件42。树脂部件42通过脚部12向下方突出，树脂部件42的突出的部分碰到内腔21的底面22。自穿孔型铆钉10的脚部12从内侧受到压力，另外，通过内腔21的圆锥形的底面22被向半径方向外方引导，以向半径方向外方扩径的方式开始变形。

由于自穿孔型铆钉10被加热，故而若将自穿孔型铆钉10打入，则树脂部件41、42的接近自穿孔型铆钉10的部分也被加热，一部分软化、溶融。

图5是从图4的阶段进一步进行接合动作，通过自穿孔型铆钉10将树脂部件41、42接合后的剖面图。自穿孔型铆钉10的脚部12将树脂部件42向半径方向外方按压，并且以向半径方向外方扩径的方式变形。

树脂部件41、42的一部分软化、溶融，故而自穿孔型铆钉10的脚部12容易进入树脂部件41、42的内部，也不易发生树脂部件41、42的割裂。

若将自穿孔型铆钉10打入直到自穿孔型铆钉10的头部11的上面与树脂部件41的上面共面，则自穿孔型铆钉10的接合完成。脚部12的前端不贯通与模具20邻接的承受侧的树脂部件42而滞留在其中。由在树脂部件42中扩径的脚部12和头部11夹着树脂部件41、42。若高频电流停止，则被高频电磁感应加热的自穿孔型铆钉10的温度降低，树脂部件41和树脂部件42的溶融的部分固化，将树脂部件41和树脂部件42融合并相互接合。

图6是表示将图5所示地接合的树脂部件41、42从接合装置1取下的状态的剖面图。接近自穿孔型铆钉10的脚部12的树脂部件41、42的界面附近溶融，然后，温度下降并固化，树脂部件41和42融合而成为融合部43。

在将自穿孔型铆钉10的脚部12打入时，树脂部件41、42的一部分软化且溶融，故而在树脂部件41、42不产生割裂。

自穿孔型铆钉10的脚部12的前端部扩径而分开。接合部的树脂部件42被向模具20的内腔21内压出，故而树脂部件42的接合部的下面在下侧为凸形状，中央部凹陷。

自穿孔型铆钉10的脚部12的前端部进入树脂部件42内而扩径，树脂部件41和42融合，故而能够得到足够的接合强度。

(第二实施方式)

图7是表示通过第二实施方式的自穿孔型铆钉50将树脂部件41、42接合的状态的剖面图。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，自穿孔型铆钉50和模具的内腔的形状。接合装置1的其他部分与第一实施方式相同。第二实施方式的自穿孔型铆钉50具有头部51和脚部52。通过自穿孔型铆钉50将树脂部件41、42接合的话，自穿孔型铆钉50的脚部52的前端部贯通树脂部件41、42，从树脂部件42的下面伸出的部分扩径，将树脂部件41和42接合。

自穿孔型铆钉50被高频电磁感应加热。接近自穿孔型铆钉50的脚部52的树脂部件41、42的界面附近被加热而软化或溶融。

脚部52的前端部贯通上侧的树脂部件41，进而贯通下侧的树脂部件42，从下侧的树脂部件42的下面突出。模具的内腔为与第一实施方式大致相同的形状。脚部52的前端部扩径，将树脂部件41、42夹在扩径的脚部52与头部51之间而结合。树脂部件41和42的温度下降而融合，成为融合部43。

图8是图7所示的第二实施方式的自穿孔型铆钉50的变形例的接合后的仰视图。在变形例中，自穿孔型铆钉50'的脚部52'以被分割成四个的方式在纵向上形成有四条狭缝。在通过自穿孔型铆钉50'将树脂部件41、42接合时，自穿孔型铆钉50'的脚部52'分开为四个脚部52a、b、c、d。

变形例的自穿孔型铆钉50'分开为四个脚部52a、b、c、d，故而容易扩径。另外，分开的脚部52a、b、c、d以较大的面积与下侧的树脂部件42相接，故而能够得到较强的接合强度。

(第三实施方式)

图9是本发明第三实施方式的自穿孔型铆钉60的立体图。第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于自穿孔型铆钉60、和模具的内腔的形状。自穿孔型铆钉60为U形钉状的模具、即截面矩形的コ形模具，具有头部61和两个脚部62。模具的内腔为吻合器(ステープラー)的承受部这样的形状，为能够使两个脚部62向内侧弯曲的形状。

图10是表示使用自穿孔型铆钉60将树脂部件41、42接合的状态的剖面图。将自穿孔型铆钉60从上侧的树脂部件41之上打入，两个脚部62贯通上侧的树脂部件41和下侧的树脂部件42并且从下侧的树脂部件42的下面伸出。

自穿孔型铆钉60由高频电磁感应加热而被加热。与自穿孔型铆钉60的脚部62接近的树脂部件41、42的界面附近溶融，树脂部件41和42融合而成为融合部43。

脚部62的从树脂部件42的下面伸出的前端部62c通过模具的内腔(未图示)以相互接近的方式向内侧弯折。头部61和弯折的前端部62c夹着树脂部件41、42而接合。

在第三实施方式中，在接合装置1的预夹具33内，使用支承自穿孔型铆钉60的部件。

(第四实施方式)

图11是表示通过第四实施方式的自穿孔型铆钉70将树脂部件41、44接合的状态的剖面图。第四实施方式与第一实施方式的不同之处在于，自穿孔型铆钉70、和模具的内腔的形状。第四实施方式的自穿孔型铆钉70为钉的形状。即，具有头部71、从头部71延伸的细长的脚部72。在脚部72的外周部附设有凹凸72d。通过凹凸72d使自穿孔型铆钉70不易脱落。由于不将脚部72的前端部弯折，故而模具(未图示)的上面为平面。

自穿孔型铆钉70由铁、铝、铜等导电体构成，通过高频电磁感应加热而被加热。接近自穿孔型铆钉70的脚部72的树脂部件41、44的界面附近在接合时溶融，树脂部件41和44融合而成为融合部43。

树脂部件41、44的溶融的部分固着在凹凸72d上，更加不易脱落。

下侧的树脂部件44比树脂部件42厚，自穿孔型铆钉70的脚部72的前端不贯通下侧的树脂部件44而滞留在内部。

在第四实施方式中，在接合装置1的预夹具33内，使用以自穿孔型铆钉70不倾倒的方式支承的部件。

在第四实施方式的自穿孔型铆钉的变形例70'中，脚部72外周部的凹凸为螺旋形的槽。另外，在头部71的上面形成有能够将螺丝刀的前端部插入的槽。这样的话，自穿孔型铆钉70'在通过模具和冲头打入后，转动螺丝刀而能够简单地取下。

(第五实施方式)

图12是第五实施方式的自穿孔型铆钉80的立体图。第五实施方式与第四实施方式的不同之处在于自穿孔型铆钉80。自穿孔型铆钉80为整体为棒球的球场形状的板状模具。在自穿孔型铆钉80的两个侧部形成有凹凸82d。自穿孔型铆钉80的下侧端部变细，容易插入树脂部件41、44。下侧端部不贯通下侧的树脂部件44而滞留在内部。由于不将脚部72的前端部弯折，故而模具(未图示)的上面为平面。

将自穿孔型铆钉80高频电磁感应加热的方面与其他实施方式相同。

若使用自穿孔型铆钉80，则树脂部件41和44能够以相互不旋转的方式接合。

在第五实施方式中，在接合装置1的预夹具33内，使用支承自穿孔型铆钉80的部件。

根据本发明的实施方式，通过高频电磁感应加热将自穿孔型夹具加热，在将自穿孔型铆钉打入时，通过被加热的自穿孔型夹具将树脂部件的一部分加热而使之溶融。通过自穿孔型夹具接合的同时，使树脂部件彼此融合而进行接合，故而能够以高强度接合。在树脂部件软化、溶融的状态下将自穿孔型铆钉打入，故而在树脂部件不产生割裂。

Claims (10)

1.一种接合装置，将自穿孔型铆钉打入在模具上配置的多个树脂部件而进行接合，其特征在于，具有：

模具，其收纳所述树脂部件、和在所述树脂部件上配置的所述自穿孔型铆钉的脚部；

模具支承部件，其用于支承所述模具，由绝缘体构成；

圆筒形的预夹具，其用于将所述多个树脂部件固定在所述模具上，由绝缘体构成；

高频电磁感应线圈，其卷绕在所述预夹具的周围；

冲头，其用于将所述自穿孔型铆钉打入所述多个树脂部件，由绝缘体构成，

将所述自穿孔型铆钉高频电磁感应加热，在使所述多个树脂部件的一部分溶融的状态下将所述自穿孔型铆钉打入，将所述多个树脂部件接合。

2.如权利要求1所述的接合装置，其中，还具有在所述模具支承部件内配置的另一高频电磁感应线圈。

3.如权利要求1或2所述的接合装置，其中，为了将在所述高频电磁感应线圈产生的磁场集中，在所述冲头与所述自穿孔型铆钉之间具有圆柱形的磁心部件。

4.如权利要求3所述的接合装置，其中，所述磁心部件由铁氧体构成。

5.如权利要求1～4中任一项所述的接合装置，其中，所述模具由绝缘体构成。

6.如权利要求1～4中任一项所述的接合装置，其中，所述模具由铁氧体构成。

7.如权利要求1～6中任一项所述的接合装置，其中，在所述模具支承部件内具有冷却水通路。

8.如权利要求1～7中任一项所述的接合装置，其中，所述自穿孔型铆钉具有大径的头部和所述头部垂下的中空的脚部。

9.一种接合构造，将具有大径的头部和从所述头部垂下的中空的脚部的自穿孔型铆钉打入在模具上配置的多个树脂部件，其特征在于，

通过将多个所述树脂部件彼此高频电磁感应加热的自穿孔型铆钉而被软化或熔融并融合，所述自穿孔型铆钉的所述脚部贯通上侧的所述树脂部件，在下侧的所述树脂部件内扩径，将所述树脂部件接合。

10.一种接合方法，将自穿孔型铆钉打入在模具上配置的多个树脂部件，其特征在于，

在所述模具上配置多个树脂部件，

通过预夹具从上方按压固定所述多个树脂部件，

在所述预夹具内的所述多个树脂部件上配置所述自穿孔型铆钉，

在高频电磁感应线圈流过高频电流，通过高频电磁感应加热将所述自穿孔型铆钉预先加热，

在所述高频电磁感应线圈一边流过高频电流，一边利用所述冲头将所述自穿孔型铆钉打入所述多个树脂部件，

使所述多个树脂部件的接近所述自穿孔型铆钉的部分溶融，

具有阻止高频电流在所述高频电磁感应线圈流动，使溶融的所述多个树脂部件的部分融合的阶段，

通过所述自穿孔型铆钉的打入、所述多个树脂部件彼此的融合而将所述多个树脂部件接合。