[发明专利]金属部件与树脂部件的接合方法、以及利用该方法接合而成的金属部件与树脂部件的接合体

权利要求书

1.一种金属部件与树脂部件的接合方法，该金属部件与树脂部件的接合方法是使金属部件与树脂部件叠合，并利用按压部件从该金属部件侧局部地施加热和压力，由此使该树脂部件软化、熔融后，再使软化、熔融的该树脂部件硬化的热压式接合方法，

所述金属部件与树脂部件的接合方法的特征在于：

包括按入工序，在该按入工序中，将所述按压部件按入所述金属部件内，使该按压部件进入到未抵达该金属部件与所述树脂部件的接合界面的深度，并且使该金属部件上的按压部件正下方部往该树脂部件侧突出变形，从而使在接合界面处而且是在该按压部件正下方的正下方区域中发生了熔融的该树脂部件表面上的熔融树脂流至该正下方区域的外周区域，

所述金属部件与树脂部件的接合方法是摩擦搅拌接合方法，并且包括第一步骤和第二步骤，

在所述第一步骤中，使所述金属部件与所述树脂部件重合，

在所述第二步骤中，边使旋转工具旋转，边将该旋转工具按压在所述金属部件上来产生摩擦热，在利用该摩擦热来使所述树脂部件软化、熔融后，再使软化、熔融的树脂部件硬化，从而将该金属部件与该树脂部件接合，

使用旋转的旋转工具作为所述按压部件，

所述第二步骤包括作为按入搅拌工序的所述按入工序，并且进一步包括在所述按入搅拌工序之前进行的预热工序，在该预热工序中，在只使所述旋转工具的前端部与所述金属部件的表面部接触的状态下使该旋转工具旋转，

在所述预热工序中，边以第一加压力按压所述旋转工具，边使该旋转工具旋转第一加压时间，

在所述按入搅拌工序中，边以比所述第一加压力大的第二加压力按压所述旋转工具，边使该旋转工具旋转比所述第一加压时间短的第二加压时间。

2.根据权利要求1所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

以下述方式将所述按压部件按入所述金属部件内，即当设该金属部件的厚度为T时，该金属部件上的往所述树脂部件侧突出的突出部的高度k成为0.2T～1.0T，其中T的单位是mm。

3.根据权利要求1所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

在所述接合界面处的、所述树脂部件上的所述正下方区域以及该正下方区域的外周区域中将所述金属部件与该树脂部件接合在一起。

4.根据权利要求1所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

作为所述金属部件与所述树脂部件的接合体，能够得到下述接合体，即：所述熔融树脂硬化成的熔融硬化区域在所述接合界面上扩展成以所述正下方区域为中心的大致圆形，并且当设该熔融硬化区域的直径为R、设该按压部件的宽度尺寸为D1时，满足1＜R/D1≤9的关系，其中R和D1的单位是mm。

5.根据权利要求1所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

使用含有强化用纤维材料的树脂部件作为所述树脂部件。

6.根据权利要求2所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

在所述接合界面处的、所述树脂部件上的所述正下方区域以及该正下方区域的外周区域中将所述金属部件与该树脂部件接合在一起。

7.根据权利要求2所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

作为所述金属部件与所述树脂部件的接合体，能够得到下述接合体，即：所述熔融树脂硬化成的熔融硬化区域在所述接合界面上扩展成以所述正下方区域为中心的大致圆形，并且当设该熔融硬化区域的直径为R、设该按压部件的宽度尺寸为D1时，满足1＜R/D1≤9的关系，其中R和D1的单位是mm。

8.根据权利要求3所述的金属部件与树脂部件的接合方法，其特征在于：

作为所述金属部件与所述树脂部件的接合体，能够得到下述接合体，即：所述熔融树脂硬化成的熔融硬化区域在所述接合界面上扩展成以所述正下方区域为中心的大致圆形，并且当设该熔融硬化区域的直径为R、设该按压部件的宽度尺寸为D1时，满足1＜R/D1≤9的关系，其中R和D1的单位是mm。