专利名称：压入结合用连接构件及其压入结合结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于构成车辆、机械等的元件面板、结构构件、托架等的结合的压入结合用的螺母、带有凸缘的螺母、螺栓等连接构件及其压入结合结构。
背景技术：
过去，在焊接将其它构件结合到钢制的板材上用的螺母或带有凸缘的螺母的情况下，采用所谓的凸焊焊接法或者电弧焊焊接法。如图26所示，这种凸焊焊接法，在螺母100的背面部设置多个突起部102，另一方面，在钢制的板材104上设置孔部106，将螺母100的突起部102推压到上述板材104上，在两者之间通电，将上述突起部102与板材104熔融，将螺母100焊接到材104的表面上。在专利文献1、2中，有关于凸焊焊接的记载。另外，在专利文献3中有关于压入结合的记载。
另外，在焊接将其它构件结合到钢制的面板上用的螺栓的情况下，采用所谓的凸焊焊接法或电弧焊接法。在利用这种凸焊焊接法的焊接中，例如有专利文献4揭示的焊接螺栓，如图27所示，这种焊接，在焊接用的螺栓110的头部111的支承面的周缘部附近，设置熔敷凸出部112，同时，在支承面的周缘部上设置同心状的阶梯差部114。并且，将上述螺栓110的轴部113插入贯通设置在汽车的面板116上的螺栓孔117内进行中心定位，与面板116接触的上述熔敷凸出部112之间通以焊接电流，将螺栓110焊接。
另外，在专利文献5中，记载了在螺栓头在周缘部设置多个焊接用突起的焊接螺栓，这种螺栓，在螺栓头的支承面上形成围绕螺杆的环状的突起，借助该环状的突起，在金属板与螺栓头之间，制成间隔壁，形成密封结构。
专利文献1特开昭55-40052号专利文献2实开平6-86876号专利文献3特开2001-353628号专利文献4实开平5-47521号专利文献5特开平5-318135号不过，如图26(b)所示，上述凸焊焊接，在突起部102与板材104的部位上熔融焊接，但是，在这种情况下，存在着熔融不均匀、焊接强度不确定，进而，在焊接时会引起螺母倒伏的现象等问题。另外，上述板材的表面，由于氧化覆膜108等，有时不能很好地进行凸焊焊接。特别是，在高张力钢板的情况下，大多含有Si、Ti、Nb等多种合金元素，因此，在表面上大多发生氧化覆膜108，这种氧化覆膜成为绝缘电阻，电流不容易流过，焊接变得很难，同时，在焊接时，熔融部分发生火花、飞散的溅射物非常多，卷入到焊接部的氧化物成为焊接不良的原因，或者，也成为作业环境恶化的原因。
另外，在凸焊焊接的情况下，如图26(b)(c)所示，由于是将螺母100的突起部102推压到板材104上熔融的形式，所以，在板材104不熔融变形的情况下，难以产生新生面，因此，有时板材104侧的氧化覆膜108会原样残留下来，这时，存在着不能获得足够的结合部的强度的问题。另外，高张力钢板，由于钢板硬度高、变形阻力大，所以，存在着难以变形，上述螺母的突起部102不与构成板材104的钢板融合，不能进行良好的接合的问题。
另外，上述图27所示的凸焊焊接，熔敷凸出部112熔融焊接到面板16上，这种情况下的焊接接合强度低，进而，由于接合精度依赖于接合面及各个凸出部的接合状态，所以，存在着难以提高精度的问题。此外，在凸焊焊接的接合时，接合部的熔融部分产生火花飞溅(溅射)，这种溅射物附着在螺旋轴上，成为螺钉不良的原因，氧化物卷入焊接部，强度降低，成为焊接不良的原因，或者成为作业环境恶化的原因。另外，由于上述熔敷凸出部112与阶梯差114相互之间的尺寸精度的偏差、焊接精度等，在焊接时，有通电分配不固定、焊接变得不稳定的危险性，另外，将阶梯不114完全堵塞螺栓孔117，要求很高的精度，不容易确保完全的气密性。在设置上述环状突起的焊接中，焊接作业困难，另外，环状突起的密封性依赖于螺栓的焊接精度、面板及螺栓支承面的精度，在确保稳定的密封性方面存在问题。
进而，在凸焊焊接时，如图27(b)所示，当在面板116的表面上形成氧化覆膜118时，导致凸焊焊接的障碍，如图27(c)所示，满足将螺栓110的熔敷凸出部112推压焊接到面板116上时，当面板116的板不熔融变形时，难以产生新生面，因此，面板116侧的氧化覆膜118原封不动地残留下来，存在着不能获得足够的接合部的强度的问题。特别是，在面板是高张力的钢板的情况下，焊接变得很难，同时，焊接时产生的溅射物非常多，给操作者带来危险，恶化环境。
本发明为了解决上述问题，其目的是，提供一种容易并且良好地进行接合、接合强度优异、经济性优异的压入接合用的连接构件及其压入接合结构。
发明内容
为了解决上述技术课题，如图1、13、20等所示，根据本发明的压入接合用连接构件具有凸出部，该凸出部从基部起与螺纹部一起突出地形成比该螺纹部大的大直径，通过伴随着电阻热的压入，固相接合到设置在板材上的孔部内，并且，该突出部形成与该孔部相似的形状的截面，设置规定的压入余量。这里，连接构件，包括螺母、螺栓等，另外，上述突出部，在螺栓的情况下，相当于形成在头部与轴部之间的扩径部。
另外，根据本发明的压入接合结构，如图11、17、24所示，是一种在规定的位置上设置的孔部的板材，与具有接合到该孔部上的具有上述突出部的上述连接构件的接合结构，所述结构为，用一个电极保持上述板材，另一方面，用另一个电极保持上述连接构件，在这两个构件之间通电，使之在两者的接合部位上产生电阻热，同时，通过压入，一面在上述两个构件之间形成接合界面一面进行接合，并且使该接合为固相状态的接合。
如图1所示，根据本发明的压入接合用的螺母，包括基部；贯通该基部的中心部的螺纹孔；以及突出部，所述突出部从该螺纹孔的周围呈筒状突出地形成、通过伴随着电阻热的压入，与设置在板材上的孔部固相接合，并且形成与该孔部相似形状的截面，并设置规定的压入余量。
根据本发明的压入接合用螺母，在上述基部的背面部上设置以包围上述突出部的状态形成、由环状槽部构成的毛刺容纳部。
根据本发明的压入接合用的螺母，如图13所示，包括在中心部设置螺纹孔的基部；在该基部的背面部侧，与基部成一整体地形成、在其中央设置与上述螺纹孔连接的孔部的凸缘部；以及，从该凸缘部的孔部的周围成筒状突出地形成、通过伴随着电阻热压入固相接合到设置在板材上的孔部上，并且形成与该孔部相似形状的截面，设置规定的压入余量的突出部。
根据本发明的压入接合用螺母，在上述凸缘部的背面部上，设置包围上述突出部的槽状的毛刺容纳部。
另外，根据本发明的压入接合用的螺母，令上述凸缘部的外侧端部的板厚为1.0mm左右，并且，将在凸缘部的背面部的整个支承面形成凹球面状。
另外，根据本发明的压入接合用螺母，如图1、13所示，将上述突出部的筒的壁厚(s)形成在1.0mm以上，并且，令该突出部的突出高度的尺寸(h)在0.5mm至2.0mm左右的范围内。
根据本发明的压入接合结构，如图11、17所示，是一种在规定的位置上设置孔部的板材与具有接合到上述孔部上的突出部的上述任何一种压入接合用的螺母相的接合结构，所述结构为，利用一个电极保持上述板材，另一方面，用另一个电极保持上述压入接合用的螺母，在这两个构件之间通电使得在两者的接合部位产生电阻热，同时，借助压入一面在上述两个构件之间形成接合界面一面接合，并且使这种接合成为固相状态的接合。
另外，根据本发明的压入接合结构，对于上述板材，利用高张力的钢材环状施行表面处理的钢材。进而，根据本发明的压入接合结构，如图1、13所示，令上述突出部的突出高度的尺寸(h)与上述板材的板厚(t)相同或者小于该板厚(t)。
根据本发明的压入接合用螺栓，如图20所示，在具有头部和设置螺纹槽的轴部的螺栓中，在上述头部与轴部之间，形成直径比轴部粗的扩径部，在设置面板上的孔部与该扩径部之间设置规定的压入余量，在两者之间通电，借助通过伴随着电阻热的压入，将上述扩径部固相接合到上述孔部内。
另外，根据本发明的压入接合用的螺栓，将上述扩径部的直径形成得比上述轴部的直径大1mm以上，并且，令上述扩径部的高度的尺寸在1mm至5mm的范围内。
另外，根据本发明的压入接合用的螺栓，在上述头部的背面部上，设置包围上述扩径部的槽状的毛刺容纳部。
另外，根据本发明的压入接合用螺栓，利用高张力钢材作为结构材料。
根据本发明的压入接合结构，如图24所示，是一种将在规定的位置上设置孔部的面板与具有接合到该孔部内的上述扩径部的上述压入接合用的螺栓相接合的结构，在该结构中，用一个电极保持上述面板，另一方面，利用另一个电极保持上述压入接合用的螺栓，同时，通过压入，一面在上述两个构件之间形成接合界面，一面进行接合，并且使该接合为固相状态的接合。
另外，根据本发明的压入接合结构，如图20所示，上述扩径部的高度尺寸(h)形成得上述面板的板厚(t)相同或者小于板厚(t)。
另外，根据本发明的压入接合结构，对于上述面板，使用高张力钢材或者进行过表面处理的钢材。
根据本发明的压入接合用的连接构件，由于具有突出部，该突出部从基部与螺纹部一起并且以大于该螺纹部的直径突出地形成，通过伴随着电阻热的压入设置在板材上的孔部内，进行固相接合，所以，只需进行压入和通电的简单工序，就可以迅速地进行接合，具有制造容易、经济性优异，并且接合界面清洁化，良好地进行接合，强度优异的效果。进而，由于通过这种压入造成的固相接合，几乎看不到溅射物，所以，可以保持良好的作业环境，具有优异的作业性的效果。
根据本发明的压入接合结构，在将于规定位置上设置孔部的板材与接合到该孔部上的上述连接构件的接合结构中，在这两个构件之间通电，使得在两者的接合部位上产生电阻热，并且，使该接合成为固相状态的接合，所以，具有能够获得只借助压入和通电的简单工序就能够迅速地进行接合、制造容易并且经济性优异、而且接合界面清洁化，良好地进行接合，强度优异的接合结构的效果。进而，由于该压入接合是固相接合，几乎不会看到在凸焊焊接时发生的溅射物，所以，具有保持良好的作业环境、作业性优异的效果。
根据本发明的压入接合结构，由于具有基部，贯通该基部的中心部的螺纹孔，以及呈筒状从该螺纹孔突出地形成、通过压入到设置在板材上的孔部固相接合的突出部，所以，只通过压入和通电的简单的工序就可以迅速地进行接合，具有制造容易、经济性优异、并且接合界面清洁化、良好地进行接合、强度优异的效果。进而，由于这种压入引起的固相接合几乎看不到溅射物，所以，具有保持良好的作业环境、作业性优异的效果。
另外，根据本发明的压入接合用的螺母，由于设置毛刺容纳部，所以，由压入刮削产生的毛刺被容纳到该毛刺容纳部内，从而，螺母的背面紧密地贴紧到板材的表面上，具有能够获得品质良好的接合结构的部件的效果。
根据本发明的压入接合用的螺母，由于具有形成在基部的背面部侧的凸缘，以及从该凸缘呈筒状突出地形成、与设置在板材上的孔部固相接合的突出部，所以，只需压入和通电简单的工序，就可以迅速地进行接合，具有制造容易、经济性优异、接合界面清洁化，良好地进行接合，强度优异的效果。另外，由于带有凸缘的螺母的支承面紧密地贴紧到板材上，所以，具有可以确保发挥高负荷性以及宽的支承面，可靠地对摇晃、弯曲等进行加强，可以防止长期使用时螺纹松弛，防止施加到接合部上的微小的左右移动引起的表面的咬入的效果。
另外，根据本发明的压入接合用螺母，由于在凸缘部的背面部设置包围突出部的槽状的毛刺容纳部，所以，由于压入刮削产生的毛刺被容纳在毛刺容纳部内，带有凸缘的螺母的背面更可靠地贴紧到板材的表面上，具有获得具有品质良好的接合结构的部件的效果。
根据本发明的压入用的螺母，由于令凸缘部的外侧端部的板厚为1.0mm左右，并且将整个支承面形成凹球面状，所以，具有以下的效果，即，借助焊接时发出的热，可以使凸缘面适应于板材的形状，即使在板材上稍稍具有弯曲，也可以比较均匀地施加压力，另外，施加到外周部上的加压力很强，可以防止松弛。
另外根据本发明的压入接合用的螺母，由于将突出部的筒的壁厚形成1.0mm以上，并且该突出部的突出高度的尺寸在0.5mm至2.0mm的范围内，所以，获得强度优异的效果。
根据本发明的压入接合结构，由于在设置孔部的板材与上述压入接合用螺母之间通电，使在两者的接合部位上产生电阻热，同时，通过压入在两个构件之间，将接合界面形成固相状态的接合，所以，具有以下的效果，即，只利用压入和通电的简单工序就可以迅速地进行接合，并且接合条件的自由度高等，可以获得制造容易，经济性优异，并且，接合界面清洁化，能够很好地进行接合，强度优异的接合结构。进而，由于这种压入接合是固相接合，所以，具有几乎看不到凸焊焊接时发生的溅射物，很好地保持作业环境，作业性优异的效果。
另外，根据本发明的压入接合结构，即使是板材采用高张力的钢材，或者采用进行过表面处理的钢材的结构，也能够不受氧化覆膜的影响，进行良好的接合，与高张力钢材的强度相结合，获得强度优异的接合结构，另外，即使是进行过表面处理的钢材，由于表面处理材料未混入接合部，所以，不像现有技术的凸焊焊接那样受到表面处理的影响，可以确保优异的强度。
另外，根据本发明的压入接合结构，由于令突出部的突出高度的尺寸与板材的板厚相同或者小于该板厚，所以，可以形成良好的接合界面，获得优异的接合强度，另外，突出部从板材上突出，对于其它部件的组装不会导致不适当之处。
根据本发明的压入接合结构，由于在头部与轴部之间形成比该轴部直径粗的扩径部，在设置在面板上的孔部与该扩径部之间设置规定的压入余量，通过在两者之间通电、伴随着电阻热的压入，形成固相接合，所以，具有以下的效果，即，只借助压入和通电的简单工序，迅速地进行接合，制造容易，经济性优异，另外，接合界面清洁化，良好地进行接合，强度优异。另外，由这种压入进行的固相接合，几乎不会发生溅射物，所以，具有保持良好的作业环境，作业性优异的效果。
另外，根据本发明的压入接合结构，由于将口径部的直径形成得比轴部的直径大1mm以上，并且令扩径部的高度的尺寸在1mm至5mm的范围内，所以，获得强度优异的效果。
另外，根据本发明的压入接合结构，由于在头部的背面部上，设置包围扩径部的槽状的毛刺容纳部，所以，由压入被刮削产生的毛刺被容纳到该毛刺容纳部内，藉此，螺栓的背面贴紧到面板的表面上，具有获得品质良好的接合结构的部件的效果。
另外，根据本发明的压入接合用的螺栓，即使利用高张力的钢材作为结构材料，也可以与软钢材进行同样的牢固的接合，另外，由于接合部不熔融，所以，氢不会侵入高张力钢的螺栓中，具有可以消除由延迟破坏、应力破坏、氢脆性等的钢中的氢引起的麻烦，可以安心地使用高张力材料的效果。
根据本发明的压入接合结构，是一种在规定的位置上设置孔部的面板与接合到该孔部上的上述压入接合用的螺栓之间的接合结构，由于是一面通过压入向两个构件之间形成接合界面一面接合，并且将该接合形成固相接合的结构，所以，具有以下的效果，即，只用简单的压入和通电工序就可以迅速地进行接合，获得制造容易，经济性优异，另外，接合界面清洁化良好地进行接合，强度优异的接合结构。另外，由这种压入产生的固相接合，不会像凸焊焊接那样，接合部的材料的温度急剧升高熔融，以爆发的方式飞散，因此，具有几乎不发生溅射物，可以保持良好的作业环境，作业性优异的效果。
另外，根据本发明的压入接合结构，由于将扩径部的高度尺寸形成得与面板的板厚相同或者小于该板厚，所以，形成良好的接合面，获得优异的接合强度，另外，扩径部从面板上突出，对于其它部件的组装，不会导致不恰当之处。
另外，本发明的压入接合结构，即使对于面板制成利用高张力钢材或者进行过表面处理的钢材的结构，也不会受到氧化覆膜的影响，进行良好的接合，与高张力钢板的强度相结合，获得强度优异的接合结构，另外，即使是进行过表面处理的钢材，表面处理材料也不会侵入接合部，所以，不会像现有技术那样受到表面处理的影响，可以确保优异的强度。
图1是表示根据本发明的第一种实施形式的螺母的(a)侧视图，(b)剖视图，(c)板材的侧视图。
图2是表示根据实施形式的另外的螺母的(a)侧面的爆发剖视图，(b)平面图。
图3是表示根据实施形式的毛刺容纳部各个形式(a)(b)的图示。
调压4是表示根据本发明的实施形式的(a0压入状态的说明图，(b)螺母的底面图。
图5是表示根据实施形式的公司内部试验A的测定结果的图示。
图6是表示根据实施形式的公司内部试验B的测定结果的图示。
图7是表示根据实施形式的其它公司的试验的测定结果的图示。
图8是表示根据公司内部试验的剥离强度的测定的曲线，作为板材，(a)表示利用SPCC钢板的情况，(b)表示利用780MPa钢板的情况，(c)表示利用980MPa钢板的情况。
图9是将公司内部试验的剥离强度的结果汇总的表。
图10是表示根据公司内部的试验，在利用电镀钢板作为板材的情况下的剥离强度的测定结果的曲线。
图11是说明根据实施形式的压入接合结构的用途的图示。
图12是表示根据另外的实施形式的(a)压入状态的说明图，(b)螺母的底面图。
图13是表示根据本发明的第二种实施形式的(a)侧视图，(b)剖视图，(c)板材的侧视图。
图14根据另外的实施形式的带有凸缘的螺母的(a)侧面的爆发剖视图，(b)平面图。
图15是表示根据实施形式的毛刺容纳部的各种形式(a)(b)的图示。
图16是表示根据实施形式的(a)压入状态的说明图，(b)螺母的底面图。
图17是说明根据实施形式的压入接合接合的用途的图示。
图18是根据实施形式的具有其它形式的凸缘部的螺母的剖视图。
图19是表示根据其它实施形式的；(a)压入状态的说明图，(b)螺母的底面图。
图20是表示根据本发明的第三种实施形式的螺栓的(a)剖视图，(b)面板的侧视图。
图21是根据实施形式的另外的螺栓的；(a)侧面的剖视图，(b)平面图。
图22是表示根据实施形式的毛刺的各种形式(a)(b)的图示。
图23是表示根据本发明的实施形式的(a)压入状态的说明图，(b)螺栓的底面图。
图24是说明根据实施形式的压入接合结构的用途的图示。
图25是表示根据另外的实施形式的(a)压入状态的说明图，(b)螺栓的底面图。
图26是表示现有技术例的(a)凸焊焊接法的说明图，(b)焊接前的部分放大图，(c)焊接后的部分放大图。
图27是表示根据现有技术例的(a)汽车的焊接螺栓的说明图，(b)焊接前的部分图，(b)焊接后的部分图。
具体实施例方式
下面，说明本发明的实施形式。
首先，根据第一种实施形式，基于附图，说明作为压入接合用的连接构件的螺母及其压入接合结构。图1是表示上述螺母2的图示。该螺母2，包括外形为六角形的基部3，贯通中心部的螺纹孔4，以及从上述基部3的螺纹孔的周围部向下方呈筒状突出形成的突出部6(凹窝部)。该突出部6，呈具有规定的壁厚(s)的圆形筒状(圆环状)的形状，在其内部形成与上述螺纹孔4连接的螺纹孔4。上述突出部6，以从基部3的背面部5向下方突出规定的高度尺寸(h)的方式突出形成。
图2表示另外一种形式的压入接合用的螺母12。对于该螺母12，也从基部3的螺纹孔4的周围向下方形成突出部6，进而，在基部3的背面部5上，以包围上述突出部6的状态形成由环状的槽构成的毛刺容纳部9。另外，在这种螺母12成型时，通过将基部3的上表面的中央部进行压力加工推压(凹部13)，在下方挤压成形该突出部6。
上述毛刺容纳部9，如图3所示，具有各种形式，例如，该图(a)所示的毛刺容纳部9，是沿着突出部6的附近设置槽部的形式。该图(b)所示的毛刺容纳部9，是从突出部6附近的槽部的上端部向外侧下方形成锥形状，这是一种在螺母2的背面部的整个面上形成凹的空间的形式。
对于螺母的形状，可以使用所有形式的六角螺母，另外，也可以使用四角螺母。此外，也可以使用多角形螺母，或者使用筒状的、在周围的多个包围上形成凹部的圆的焊接螺母，JIS规定的多角形螺母，焊接部为圆盘状的T形焊接螺母，等各种形式的螺母。通过在这些螺母的背面部5上形成突出部6，获得压入接合用的螺母。另外，多角形螺母，在切削螺母的螺纹(螺纹孔)时，容易固定。
另外，上述突出部6的外径，在角形螺母(四角、六角等)情况下，与螺母的平行的两个面的宽度尺寸相同，或者小于该宽度尺寸。如果基部3的大小在该范围内的话，在通电、压入时，可以很好地配置电极，可以降低电阻。一般的弹簧焊接用的螺母，由于在焊接部设置突起，所以，有必要将螺母的背面扩大，因此，加大螺母的形状。但是，根据本实施形式的螺母2，从原理上，可以将螺母的基部3缩小到与突出部6的大小相同的程度(与轴正交的截面)，对小型化及轻量化作出贡献。另外，螺母2、12等是钢制的。
上述板材18，特别是，使用作为汽车的底盘等的结构部件采用的高张力钢板。作为这种高张力钢板，包括含有C、Si、Ti、Nb等合金元素的钢板或者将其热处理的两面(DP)钢板，具有80kgf/mm2以上的抗拉强度。在电阻焊接中，抗拉强度在80kgf/mm2以上，发生氧化覆膜的影响，发挥根据本实施形式的压入接合的威力。
在该板材8上，在规定的位置上，穿透设置圆形的孔部10。该孔部10与板材8的面垂直，并且是直孔。在该板材8上的与上述螺母2的接合部是平坦的，但是，即使在板材8的孔部10的附近稍稍弯曲，只要是弯曲的程度较小的话，对于接合不会造成问题。
在上述螺母2的突出部6上，如图1等所示，形成倒角部7，该倒角部的高度尺寸为0.3mm左右。该倒角部7是为了金属模成形形成的，另外，作为压入时的导向件也是有效的。另外，在压入时，由于具有规定的压入余量，所以，上述倒角部7被侵蚀，压入后原来的形状几乎消失。对于上述螺母2的突出部6的高度尺寸(h)，是包含上述倒角部7的概念。突出部6的壁厚(s)，是上述螺纹孔4的螺纹槽的了螺纹底与突出部6的外径部之间的尺寸。
另外，对于上述板材8的板厚(t)谷上述螺母2的突出部6的高度尺寸(h)的关系，令板厚(t)与高度尺寸(h)大致相同或者使之较大(t＞h，t＝h)。反之，当螺母的突出部6的高度尺寸大时，接合之后，突出部6从板材8上突出，在用螺栓紧固组装其它部件时，有时会造成不便。
关于上述螺母2及板材8的材料，特别是，在将钢制的螺母2连接到高张力钢板制成的板材8上的情况下，氧化覆膜的影响小，与一般的凸焊焊接的螺母焊接相比，由于不会发生焊接不良，所以是优选的。不言而喻，作为板材8及螺母2的材料，可以应用一般的钢板、汽车用高张力钢板、其它金属材料、SUS(不锈钢)、将SUS和碳素钢组合的材料、机械结构用碳素钢、机械结构用合金钢、耐热钢、工具钢、弹簧钢、铸铁、易切削加工钢、轴承钢、一般加工用钢材、压力容器用钢材、钛、铝等轻金属等。另外，也可以应用用于汽车的进行过镀锌等表面处理的高张力钢板。
这里，对于上述螺母2向上述板材8的压入接合进行说明。该压入接合，如图4所示，利用具有铬铜制的下模14和上模16的夹具，将上述螺母2的突出部6接合到作为母材的板材8上。在该夹具的上模16上，在中央部，设置贴紧保持上述螺母2的孔部18，另外，下模14、上模16分别具有作为电极的功能。上述上模16的孔部18，贴紧到螺母2的上表面部及侧面部，以便降低电阻。另外，为了防止电极彼此接触，孔部18的下端部位于离开螺母的背面部5、稍稍靠上的位置上。另外，即使上述上模16没有孔部18也可以使用。
如图4所示，在突出部6与板材8的孔部10之间，形成规定的压入余量(d)。该压入余量(d)是相对于直径而言的尺寸，相对于半径而言为(d/2)。作为压入接合的条件，令外加电流为22kA，加压的压力在400kgf至450kgf的范围内。令该加压的压力为比作为母材的板材的应力(张力为螺母防止突入板材的阻力)低的压力。从而，从该加压的压力超过由于板材的软化而降低的应力的时刻，压入开始。
在该压入工艺中，将上述板材8载置在上述下模14的上表面上，另一方面，使保持在上模16的孔部18内的螺母2和上模16一起下降。然后，以一定的加压压力加载推压上模16，同时，经由下模14及上模16在螺母2与板材8之间通电。这样，与产生电阻热的同时，开始螺母突出部6的压入，该突出部6在板材8的孔部10内下降移动，突出部6的前端部到达板材8的孔部的中间的位置上。借助这种制造工艺，获得螺母2和板材8构成的压入接合结构的部件。这种接合结构，为螺母2的突出部6的整个外周接合到板材8的孔10内的整个外周接合。
进而，可以采用在上述压入工序之前，加入预先将螺母2及板材8加热的预热工序(预热模式)的接合方法。这种预热工序，在开始上述压入之前，与上述压入时相比，压低通电电流(压入时的1/2左右的预热电流)，在使两个构件接触的状态进行通电。在该约工序中，和上述压入工序一样，使上模16下降，同时通以预热电流。这里，由于其目的是使作为接合构件的螺母2、板材8预热，所以，使两个构件的温度上升到两个构件的接合部为软化的状态。在该预热工序之后，立即增加通电电流，转移到上述压入工序。
在上述压入工序中，在产生电阻热的同时，开始螺母2的压入，突出部6在板材8的孔部10内下降移动。在这种情况下，在两个构件的接合界面上产生减薄拉深作用，借助由减薄拉深制造工艺进行压入接合。然后，以一定的加压压力、一定的下降速度进行压入接合，瞬时间接合部发热，在短时间内，螺母2的背面部5到板材8的表面部的接合完毕。然后，螺母2的突出部6和板材的孔部，在两者之间形成固相焊接的接合界面的状态下进行接合。
在固相焊接中，在其接合面上获得清洁的表面组织，左右着接合的好坏。根据本实施形式的压入接合，在上述接合界面上，通过螺母2的突出部与板材8的孔部10的各个壁面之间向滑动方向的移动被减薄拉深，藉此，表面的杂质层被刮削，表面清洁化，接合部变成清洁的组织。
然后，随着压入的进展，接合面的接合面积增加，相反地，截面面积差减小，所以，电流密度下降，结果是，所产生的电阻热减少，接合面部的温度下降。由上述压入接合引起的接合状态，伴随着由压入引起的塑性变形(热塑性)达到固相焊接。然后，压入完毕后，通过冷却接合部的母材的硬度恢复，牢固地进行接合。这里，在上述压入接合中，遵循着加压→通电→压入→冷却的过程。另外，上述刮削产生的毛刺，被容纳到上述毛刺容纳部9内，藉此，螺母2的背面部5贴紧到板材8的表面上，获得品质良好的接合结构的部件。
图5、图6表示在公司内所上述压入接合的试验结果。这里，作为使用的板材8，采用高张力钢板(抗拉强度80kgf/mm2)。使用该板材8的板厚(t)2.8mm和1.8mm的钢板。另外，压入余量(d)，相对于直径而言，为0.3mm。
图5所示的公司内的试验A，使螺母2的突出部6的突出高度的尺寸(h)变化，测定突出部的内径的收缩程度。这里，螺母2采用M8规格的大小的螺母，突出部6幅度外径为11mm，因此，壁厚(s)为(11-8)/2＝1.5mm。该图的(1)，是测定接合后的突出部6的内径的变化的结果。利用螺纹塞规(JIS标准)进行判定，确认突入之前的螺母的旋入加减，检验螺栓极限规向压入后的螺母的拧入的良好与否。
在测定结果中，(○)表示没有问题，塞规可以拧入，不产生突出部6的内径的收缩。(△)表示尽管有某种程度的阻力，但塞规可以拧入，突出部6的内径稍稍收缩。(×)表示塞规不能拧入，突出部6的内径产生一定程度的收缩。
结果是，突出部6的突出高度尺寸(h)为0.5mm～1.2mm时，对于任何板厚的板材8，都是(○)表示的良好。在突出高度的尺寸(h)为1.5mm时，对于任何的板厚的板材8，都是(△)表示的良好。在突出高度的尺寸(h)为2mm时，板厚(t)2.8mm时，为(△)，1.8mm时为(×)。因此，可以认为，当螺母2的突出部6的突出高度尺寸)h)在0.5mm～2.0mm的范围内，突出部6的内径的收缩程度大致良好。
该图的(2)表示在上述公司内的试验A中，强度的计测结果。这里的试验条件与上述条件一样，使螺母2的突出部6的突出高度的尺寸(h)变化，计测接合强度、另外，接合强度基于JIS标准(B1196)通过压入剥离强度(KN)进行测定。
结果是，在突出部6的突出高度尺寸(h)为0.5mm～2.0mm时，对于板厚2.8mm的板材为14.5～26.6KN，对于板厚1.8mm的板材为8.2～20.1KN，对于任何一种板厚的板材8，都获得良好的强度。顺便提及，JIS标准(B1196)的M8螺母的压入剥离强度(KN)为6.03KN。因此，可以确认，螺母2的突出部6的突出高度尺寸(h)在0.5mm～2.0mm的范围内，可以确保足够并且很强的强度。
这样，优选地，螺母2的突出部6的突出高度的尺寸(h)在约0.5mm以上、约2mm以下。当该高度尺寸在2.0mm以上时，接合强度变成大致为母材的强度的水平，但是，当深到超过必要的程度时，会使毛刺量增加。另外，如试验结果中所示，如果该高度尺寸(h)在0.8mm以上的话，确保相当大的强度，是合适的。该突出高度尺寸(h)，相当于突出部6压入板材8的孔部10内的压入深度。
图6表示公司内的试验B，该图中的(1)表示使螺母2的突出部6的壁厚(s)变化，测定突出部6的内径的收缩程度，所获得的试验结果。这里所使用板材8，与上述公司内部试验A所使用的相同。另外，螺母2采用M8规格的大小的螺母，压入余量(d)相对于直径为0.3mm。令突出部6的突出规定尺寸(h)为0.8mm。在该公司内试验B中，将突出部6的外径在10mm～13mm的范围内改变，使壁厚(s)变化。这时，壁厚(s)变成(突出部的外径-8)/2。利用和公司内试验A同样的螺纹塞规(JIS标准)进行判定。
内径的收缩程度的测定结果，在壁厚(s)为1mm时，对于任何板厚的板材8都是(△)。另外，在壁厚(s)为1.5mm～2.5mm时，对于任何板厚的板材8，都是(○)，良好。由此，可以认为，螺母2的突出部6的壁厚(s)在1.0mm以上的范围内，突出部6的内径的收缩程度大致上良好。
该图的(2)是表示在上述公司内部试验B中强度的检测计测结果。这里的试验条件与上述收缩试验相同，使螺母2的突出部6的壁厚(s)变化，计测接合强度。另外，接合强度根据JIS标准(B1196)借助压入剥离强度(KN)进行计测。
其结果是，在突出部6的壁厚(s)为1.0mm～2.5mm时，在板厚2.8mm的板材中，为15.1～23.2KN，在板厚1.8mm的板材中，为8.8～12.7mmKN，对于任何一种板厚的板材8，都获得良好的强度。由此，可以确认，螺母2的突出部6的壁厚(s)，在1mm～2.5mm的范围内，可以确保足够的并且很强的强度。
这里，对于上述螺母2的突出部6与板材8的孔部10的压入余量(d)进行说明。在上述公司内的试验中，令压入余量(d0为0.3mm。该压入余量(d)，根据公司内的试验，在0.2mm至0.6mm(优选地，0.3mm至0.5mm)的范围内获得良好的结果。该压入余量(d)是相对于直径而言的压入余量，当令突出部6的外径为φ1，令孔部10的内径为φ2时，d＝φ1-φ2。在公司内的试验中，当压力余量d为0.1mm时，压入时的压入余量的刮削量小，接合不稳定。另外，在压入余量d为0.6mm以上的情况下，由压入余量引起的刮削量增多，产生加工质量不均匀。
另外，在本实施形式中，为了加工容易等，将板材8的孔部10的形状以及螺母2的突出部6的外形制成圆形，但是，即使是其它的形状，如果两者具有相似的关系的话，满足压入的条件，例如，也可以采用椭圆形、六角形、八角形等。
图7表示在公司内进行的上述压入接合的其它试验结果。这里，作为板材8，使用高张力钢板(抗拉强度80kgf/mm2)。另外，螺母2为M8规格的螺母，压力余量(d)为0.3mm。该试验测定相对于通电时的电流值测定接合强度。作为通电模式，对于基本模式(只在压入时通电)、预热模式(在压入通电之前进行通电以便使之发生预热)进行试验。另外，接合强度根据JIS标准(B1196)利用压入剥离强度(KN)进行测定。
试验结果为，在电流值18KA以上，强度超过20KN，在大致30KN结束。另外，预热模式的接合形式，获得比基本模式更好的结果。这可以认为是通过设置预热工序，在压入时，电阻热在整个接合部分上均匀分布，获得稳定并且良好的接合环境，得到优异的强度。
这里，借助公司内的试验，对于上述压入接合和现有技术的凸焊焊接的压入剥离强度，进行比较，并表示成其结果。在该试验中，对于通电时的各种外加电流值，测定并比较借助上述压入接合将螺母接合到抗拉强度不同的钢板(板材)上(压入接合螺母)的压入剥离强度，以及借助现有技术的凸焊焊接将螺母焊接到同样的钢板上(一般焊接螺母)的压入接合强度。
接合上述螺母的钢板，利用SPCC钢板(抗拉强度270MPa(28kgf/mm2))、780MPa钢板(抗拉强度780MPa(80kgf/mm2))以及980MPa钢板(抗拉强度980MPa(100kgf/mm2))三种不同抗拉强度的钢板。其中，780MPa钢板计980MPa钢板是所谓的高张力钢板。
另外，螺母采用M6规格(螺纹的称呼)尺寸的螺母，在压入接合中，与钢板的孔部的压入余量为0.3mm，另外，在压入时的加压压力为400kgf，压入接合到板材上。另一方面，在凸焊焊接中，在上述M6的螺母上，在四个部位处设置凸焊点，焊接到板材上。另外，对于各个钢板，分别对于焊接时的外加电流进行剥离强度的测定，研究电流与剥离强度的关系。
图8(a)是对于上述压入接合螺母及一般焊接螺母，对将螺母接合焊接到作为板材的上述SPCC钢板上时的外加电流(kA)与压入剥离强度(kN)进行比较的曲线。根据该曲线，在压入接合螺母的情况下，考虑到在确保压入剥离强度在JIS标准规定的3.24kN以上的外加电流以上、并且直到焊接电流阈值都能够进行焊接的电流的范围(S)(可焊接电流范围)，大致为6.5kA。这种所谓焊接阈值电流，是当流过超过该阈值电流的电流时，接合部过度发热，造成过热，对压入接合导致障碍的电流阈值。另外，在一般焊接的螺母的情况下，在确保压入剥离强度在JIS标准规定的3.24kN以上的外加电流以上、并且直到由于发生溅射物引起的电流阈值都能够进行焊接的电流的范围(P)，大致为3kA。该发生溅射物的阈值电流，是当流过超过该电流的电流时，在焊接部发生爆炸、不能获得稳定的焊接性能的电流的阈值。
图8(b)是对于将上述螺母接合焊接到上述780MPa钢板上端上述压入接合螺母及一般焊接螺母的比较曲线，图8(c)是将上述螺母接合焊接到上述980MPa钢板上端上述压入接合螺母及一般焊接螺母的比较曲线。图9是对于上述孔焊接电流范围及最大接合强度，将比较结果汇总的表。
由此，上述压入接合螺母，与一般焊接螺母的可焊接电流范围(P)，焊接电流范围(S)扩展(约2倍)，焊接条件的自由度大。这是因为，压入接合可以将接合温度压低，另外，可以认为，在接合时不会发生溅射物或者爆炸，这样，在压入接合中，由于焊接条件的自由度大，所以，即使由于接合构件的大小等引起焊接条件变化，也能够以一定的幅度进行电流控制，控制容易，作业性良好。
另外，上述压入接合螺母的压入剥离强度，在比较上述三种钢板时，与接合到抗拉强度低的钢板上时(在SPCC钢板中，10kN)相比，具有接合到抗拉强度高的钢板上时(在780MPa钢板、980MPa钢板中，12kN)剥离强度高的倾向。另一方面，上述一般焊接螺母的压入剥离强度，对于上述三种钢板中任何一种钢板而言，与大致相同，约为10kN，由上述曲线看出，接合到抗拉强度低的钢板上时，有剥离强度高的倾向。这样，压入接合螺母的压入剥离强度之所以与上述钢板的抗拉强度成比例地增高，可以认为是由于母材的强度原封不动地出现在剥离强度的大小中。另外，在一般焊接中的压入剥离强度之所以不根据高张力钢板的抗拉强度变大，可以认为是在将螺母焊接到高张力钢板上时，在焊接部容易产生氧化覆膜，焊接温度高，焊接部被退火。
这样，由上述公司内的试验，可以确认，与一般焊接螺母相比，压入接合螺母在接合时的外加电流等接合条件的自由度高，因此，电流调节的控制等容易，作业性良好，另外，在将螺母向钢板上接合时，获得高的剥离强度，特别是，在与高张力钢板的接合中，获得优异的接合强度等，在各个方面，压入接合具有优异的特性。
另外，根据公司内的试验，比较了将螺母接合焊接到作为板材的电镀钢板上时的压入剥离强度，表示出其结果。在该试验中，在各种外加电流值，测定比较了借助上述压入接合将螺母接合到590MPaGA钢板(合金化熔融镀锌钢板)上的制品(压入接合螺母)的压入剥离强度，与借助现有技术的凸焊焊接将螺母焊接到同样的钢板上制品(一般焊接螺母)的压入剥离强度。除此之外的焊接条件，与上述公司内试验的情况相同。
图10是对于上述压入接合螺母及一般焊接螺母，对在将螺母接合焊接到上述GA钢板上的情况下的外加电流(kA)与压入剥离强度(kN)进行比较的曲线。根据该曲线，在压入接合的情况下，在确保压入剥离强度在上述JIS标准值以上的外加电流以上、并且一直到焊接电流的阈值的能够焊接的电流范围(S)为4.5kA。另外，在一般焊接的情况下，在确保压入剥离强度在JIS标准规定的以上的外加电流以上、并且直到由于发生溅射物引起的电流阈值都能够进行焊接的电流范围(P)大致为2kA。
由此，与一般焊接螺母的可焊接电流范围(P)相比，上述压入接合螺母，其可焊接电流范围(S)扩展(约2倍)，焊接条件的自由度大。特别是，在一般焊接螺母的情况下，由于发生溅射物引起的电流阈值(大致9kA)，低于上述为电镀的钢板(上述780MPa钢板的电流阈值(大致为10kA))。这是因为，在利用一般焊接将螺母焊接到GA钢板上时，显著发生溅射物的火花，导致焊接的障碍。这种大量的溅射物，对于使螺母的螺纹部不良等制品的质量，会造成恶劣的影响，作业也危险，对于安全方面也是问题。因此，在将螺母利用一般焊接方法焊接到电镀钢板上时，大量发生溅射物，焊接条件的自由度变小，电流调节的控制困难，作业性也差。
另一方面，在压入接合的情况下，由于几乎不发生溅射物，所以，在很宽的电流范围内，可以很好地极限焊接，因此，压入接合螺母的压入剥离强度，在可焊接电流范围(S)内，获得稳定的高的强度特性。这样，根据上述公司内的试验，可以确认，即使在对于板材利用电镀钢板的情况下，压入接合螺母也可以在很宽的电流范围内获得高的剥离强度，获得与上述为电镀的钢板同样的剥离强度，另外，与一般焊接螺母相比，接合时的外加电流等接合条件的自由度高，因此，电流调节的控制等容易，作业性良好。
在汽车等的结构体中，对于骨架组织或者车身等，作为主要构件，采用将钢板成形的部件。作为这种主要构件，采用将上述螺母2固定到板材8上的部件。如图11所示，接合上述螺母2的板材8，作为构成汽车的车架等结构体的主要部件加以组装，用于通过螺栓19的紧固将其它结构部件20固定于其上等用途。
从而，根据实施形式的压入接合，只需压入和通电的简单的工序，而且迅速地极限接合，可以很容易地极限制造，制造成本低廉，经济性优异。另外，由于接合界面清洁化，可良好地进行接合，强度优异，此外，使接合变成固相状态的焊接，所以，给予母材的热影响小，所以，具有确保高精度的接合、精加工精度良好的效果。
另外，在上述压入接合中，由于在整个圆周上进行接合，所以，可以确保接合部的气密性。这种气密性的确保，在现有技术的凸焊焊接中，从结构上讲是困难的，为了确保气密性有必要进行单独的密封。另外，在现有技术的凸焊焊接用螺母中，有的在中央部设置导向突起，但是，这种导向突起于板材的孔部的中心从标准上讲，具有间隙，因此，即使导向突起突入，也会存在螺母的中心位置偏离孔部的中心的情况，在这种情况下，在螺栓紧固时，支承面会变形。关于这一点，在上述压入接合中，对于螺母2的位置精度，由于是突入孔部内的结构，所以自动地进行定位，并且中心位置以高精度与孔部的中心相一致。
其次，对于另外一种实施形式进行说明。如图12所示，用于该实施形式的螺母22，在突出部26的外周部上形成多个凸条部25。该螺母22，将上述螺母2的上述突出部6的外径部分的四个部位切成平坦的，其结果是，在等间隔的四个部位的位置上，形成凸条部25。从而，在压入时，这些凸条部25部分地接合到板材8的孔部10的壁面上。因此，这种接合结构，成为螺母22的突出部26的多个部分接合到板材8的孔部10上的部分接合。
这种压入接合的基本的接合工序，与上述整个圆周的接合一样，但是，其不同之处在于，由于两个构件接触的面积变小，所以，通电时的电阻增高，即使通电时的电流值降低，也可以获得同样的电阻热。在这种接合工序中的压入时的外加电流为22kA，加压压力为400kgf。
在上述螺母22的突出部26与板材8的孔部10之间，形成相对于直径而言在0.2mm至1.0mm(优选地，0.3mm至0.7mm)范围内的压入余量。藉此，板材8的孔部10与突出部26，用四个部位的凸条部25进行压入。
在接合时，将上述板材8载置到上述下模14的上表面上，另一方面，使将螺母22嵌入安装到孔部18内的上模16与螺母22一起下降。然后，以一定的加压压力加载推压上模16，同时，具有下模14和上模16，在螺母22与板材8之间通电。这样，在产生电阻热的同时，突出部26的压入开始，凸条部25在板材8的孔部10内下降移动，突出部26的前端部到达板材8的孔部10的中间位置。在这种情况下，在凸条部25与板材8的孔部10的内壁的接合界面上，产生刮削作用，进行由减薄拉深引起的压入接合。借助这种制造工艺，获得由螺母22和板材8构成的压入接合结构的构件。
作为上述部分接合的另外的形式，将突出部26的外径制成圆形，另一方面，将板材8的孔部10的内周部在多个部分上切口，形成多个与上述突出部26的接合部位，对于这种结构，也可以获得与上述部分接合同样的效果。
从而，根据上述实施形式的压入接合，只通过压入和通电简单的工序，而且可以迅速地进行接合，容易进行制造，制造成本廉价经济性优异。另外，由于可以良好地进行接合，强度优异，并且使接合为固相状态的焊接，所以，具有确保高精度的接合、精加工精度良好的效果。
其次，根据附图，对于作为根据第二种实施形式的压入接合用的连接构件的带有凸缘的螺母及其压入接合结构进行说明。凸13表示上述带凸缘的螺母32。该螺母32包括外形为六角形的基部33，与该基部33的下部形成一个整体、外径大于基部的大的中空圆盘状的凸缘部41，贯通上述基部33的中心部的螺纹孔34，以及从上述凸缘部41的孔部的周围向下方呈筒状突出形成的突出部36。该突出部36呈具有规定的壁厚(s)的圆形筒状(圆环状)，其内部形成与上述螺纹孔34、凸缘部41的孔部连接的孔。上述突出部36，从凸缘部41的背面部35向下方突出规定的高度尺寸(h)形成。
图14表示另外的形式的压入接合用的带凸缘的螺母42。对于该螺母42，也和上述螺母32同样，从凸缘部41的背面部35突出地形成突出部36，进而，在凸缘部41的背面部35上，以部位上述突出部36的状态形成由环形槽构成的毛刺容纳部39。另外，该螺母42通过压力加工推压基部33的上表面的中央部(凹部43)，向下方推压成形该突出部36。
另外，上述带有凸缘的螺母32、42，在整个基部33、凸缘部41及突出部36上刻制螺纹槽，但是，也可以只在基部33与凸缘部41上刻制螺纹槽，在突出部36的孔部上不刻制螺纹槽。这这时，突出部36的孔部的内径，与基部33的螺纹底之间的内径大致相同，或者稍大。从而，在用螺栓连接螺母32、42时，螺栓的通过变得良好。另外，也可以只在基部33的孔部上刻制螺纹槽，在凸缘部31及突出部36上不刻制螺纹槽，在这种情况下，可以更好地变成像螺栓那样。
上述毛刺容纳部39，如图15所示，有各种各样的形式，例如，如该图的(a)所示的毛刺容纳部39，是在凸缘部41的背面部35上沿着突出部36的附近的状态设置槽部的形式。如该图的(b)所示的毛刺容纳部39，是在凸缘部41的背面部35上，从突出部36的附近设置朝着外侧向下方倾斜的锥形槽部的形式。
对于带有凸缘的螺母的基部33的形状，可以采用六角形或四角形等所有形式的多角形的形状，另外，也可以采用圆形的形式。通过在它们的基部上成一整体地形成凸缘部，在该凸缘部的背面部上形成突出部36，获得压入接合用螺母。另外，凸缘部41的大小，形成得比基部33的外径(最大直径)大，确保支承面的面积。对于该凸缘部41的形状，可以采用圆形、椭圆形、花形等各种形状。另外，这里的凸缘部41的背面部35的支承面是平坦的。
图13(c)表示压入接合上述螺母32的板材38。该板材38是由规定的板厚(t)构成的板材，在规定的位置上穿透设置圆形孔40。该孔部40是与板材38的面垂直并且贯通的孔。在该板材38上的与螺母32的接合部位是平坦的，即使板材38的孔部40附近稍稍弯曲，只要弯曲的程度很小的化，在接合时没有问题。
在上述螺母32的突出部36上，如图13等所示，形成倒角部37，该倒角部的高度尺寸为0.3mm左右。该倒角部37是为了金属模成形方便起见形成的，另外，作为压入时的导向件也是有效的。另外，由于在压入时具有规定的压入余量，所以，上述倒角部37被侵蚀，在压入后原来的形状几乎消失。关于上述螺母2的突出部36的高度尺寸(h)，是包含上述倒角部37的概念。突出部36的壁厚(s)，是上述量；螺纹孔34的螺纹槽的螺纹底与突出部36的外径部之间的尺寸，在不设置螺纹槽的情况下，是突出部36的筒的壁厚。
在该实施形式中，关于上述板材38的板厚(t)与上述螺母32的突出部36的高度尺寸(h)的关系，令高度尺寸(h)与板厚(t)大致相同或者小于该板厚(t)(h＝t，h＜t)。这是因为，当突出部36压入超过板材38的板厚(t)时，变成进行超过两个构件的接合范围的压入，这样，将由压入特意形成的良好的接合界面压坏，进而，形成新的接合界面，接合强度降低、另外，当螺母32的突出部36的高度尺寸(h)大于板厚(t)时，在接合后，突出部36从板材38上突出，在用螺母紧固组装其它部件时，有时该突出部部位变成障碍，造成不便。
上述板材38，使用特别是作为汽车的构件、面板等的结构部件所采用的高张力钢板。作为这种高张力钢板，包括含有C、Si、Ti、Nb等合金元素的钢板或者将其进行热处理的两面(DP)钢板，具有抗拉强度在780N/mm2以上的强度，发挥根据该实施形式的压入接合的优异效果。
关于上述螺母32及板材38的材料，特别是，在将高张力钢制的螺母32连接到由高张力钢板构成的板材38上的情况下，氧化覆膜等的影响小，与一般的凸焊焊接的螺母的焊接相比，不会发生焊接不良，所以是优选的。不言而喻，作为板材38及螺母32的材料，可以采用一般加工用钢材，汽车用高张力钢材，其它金属材料，SUS(不锈钢)，SUS和碳素钢的组合，机械结构用碳素钢，机械结构用合金钢，耐热钢，工具钢，弹簧钢，铸铁，易切削加工钢，轴承钢，一般加工用钢材，压力容器用钢材，钛，铝、镁等等轻金属轻金属，轻金属合金等。另外，也能够适用于汽车使用的进行过镀锌等表面处理的高张力钢板，也能够适用于进行过表面处理的螺母。
这里，对于将上述带有凸缘的螺母32向上述板材38上接合的压入接合进行了说明。该压入接合，如图16所示，利用具有铬铜制的下模44和上模46的夹具，将上述螺母32的突出部36接合到作为母材的板材38上。在该夹具的上模46的中央部，设置紧密保持上述螺母32的孔部48，另外，下模44、上模46个别具有作为电极的功能。
上述上模46的孔部48，贴紧到螺母32的上表面部及侧面部上，以便降低电阻。另外，为了防止电极彼此接触，孔部48的下端部位于离开螺母32的背面部35、稍稍靠上的位置上。另外，上述上模46也能够以没有孔部48的平坦的形式使用。
如图16所示，在突出部36与板材38的孔部40之间，形成规定的压入余量(d)。该压入余量(d)是相对于直径的尺寸(d＝突出部36的直径-孔部40的直径)，相对于半径而言，变成(d/2)。为了确保上述压入余量，将板材38的孔部40的直径制成比螺母32的突出部36的直径小旦尺寸。作为压入接合的条件，在基部利用M8规格的螺母、作为板材利用板厚2.8mm的780N/mm2的高张力钢板的情况下，令外加电流为16kA，加压压力为2kN。该加压压力，低于作为母材的板材38的应力(这里，防止突出部突入到板材的孔部内的阻力)。从而，从该加压压力超过由板材的软化降低的压力的时刻起，压入开始。
在该压入工艺的一个例子中，将上述板材38载置在上述下模44的上表面上，使螺母32保持在上模46的孔部48内，使该螺母32与上模46一起下降。然后，在突出部36的下端部与孔部40的边缘接触的状态下进行定位。其次，一定的加压压力加载推压上模46，之后(约1秒钟之后)，经过下模44及上模46在螺母32与板材38之间通以接合电流。
这样，与发生电阻热一起，向突出部36的孔部40的压入开始，该突出部36在板材38的孔部40内垂直下降移动。然后，突出部36的前端部到达孔部40的中间位置，同时，螺母32的背面部35(支承面)贴紧到板材38的表面上。借助这种制造工艺，获得螺母32与板材38构成的压入接合结构的部件。这种接合结构，成为螺母32的突出部36的整个圆周接合到板材38的孔部40上的整个圆周的接合。另外，在上述各个工序中的定时，以及工序之间的转移定时，用时间进行控制。
在对于螺母32及板材38使用碳素当量0.35以上的高张力钢材的情况下，在利用根据本实施形式的压入接合方法时，由于压入接合后的急冷效应，在接合部及热影响部会发生马氏体组织。由于这种金属组织非常硬、脆，所以，接合部的韧性产生问题。作为防止这种情况的手段，继压入接合工序之后，利用同一个接合夹具通以二次电流，将接合部通电使之过热，将该部分退火是有效的。借助这种回火通电，上述马氏体变化成回火马氏体，在接合部恢复韧性。
另外，可以采用在上述压入工序之前，加入预先将螺母32及板材38加热的预热工序(预热模式)的接合方法。这种预热的目的是，防止接合后的接合部的急冷，抑制马氏体的发生。这种预热工序在开始上述压入前，与上述压入时相比将通电电流压低(相当于压入时的1/2左右的预热电流)，在使两个构件接触的状态下通电。在这种预热工序中，与上述压入工序同样，使上模46下降，在突出部36的下端部与孔部40的边缘接触的状态下通以预热电流。这里，由于其目的是将作为接合构件的螺母32、板材38预热，所以，使两个构件的温度上升到两个构件的接合部未软化的状态。在该预热工序之后，立即增加通电电流，转移到上述压入工序。
在上述压入工序，与发生电阻热的同时，开始螺母32的压入，突出部36在板材38的孔部40内下降移动。在这种情况下，在两个构件的接合界面上产生刮削作用，借助减薄拉深加工制造工序进行压入接合。然后，以一定的加压压力、一定的下降速度进行压入接合，接合部瞬时发热，螺母32在短时间内被压入接合，螺母32的背面部35与板材38的表面部接触，完成接合。然后，螺母32的突出部36和板材的孔部40，在两者之间形成固相接合的接合界面的状态下被接合。根据固相焊接，在接合面上获得清洁的表面组织，藉此，进行良好的接合，获得高的接合强度。
在固相焊接中，在其接合界面上是否获得清洁的组织，左右着接合的良好与否。根据本实施形式的压入接合，通过在上述接合界面上，螺母32的突出部与板材38的孔部40的各个壁面彼此之间在滑动方向上的移动，被刮削，从而，排除表面的杂质层，表面被清洁化，接合部变成清洁的组织。
之后，随着压入的进展，接合面部的接合面积增加，相反地，面积差减小，所以，电阻降低，其结果是所产生的电阻热减少，接合面的温度降低。借助上述压入接合的接合状态，伴随着由压入引起的塑性变形(热塑性)达到固相接合。然后，在压入完毕后，由于冷却，接合的母材的硬度恢复，进行牢固地接合。从而，由于螺母32与板材38的孔部40之间金属间接合，所以，获得完全的密封性。这里，在上述压入接合中，遵循着加压→通电→压入→冷却的过程。另外，上述刮削产生的毛刺，被容纳到上述毛刺容纳部39内，藉此，螺母32的背面部35贴紧到板材38的表面上，获得品质良好的接合结构的部件。
这样，由于螺母的支承面均匀地贴紧到板材上，所以，发挥带有凸缘的螺母特有的高负荷性、以及确保宽的支承面，达到对于摇晃、弯曲、扭转等进行加强的带有凸缘的螺母的本来的目的，特别是，在板材38的板厚薄的情况下(1.0mm左右)，可以利用凸缘部41的支承面有效地加强板材38。另外，由于螺母的凸缘41不固定到板材38上，所以，防止由施加到接合部上的微小的左右移动等引起的表面的咬入，对此，特别是在板材薄的情况下，是有效的。
这里，是带有凸缘的螺母的强度等的问题，但是，在上述第一种实施形式中说明的、在公司内的试验A及公司内的试验B中使用的螺母，是对于在没有凸缘的螺母上设置突出部的形式进行的，但是，由于这些试验，是关系到螺母的突出部的高度尺寸(h)及壁厚(s)的内径的收缩及强度的试验，全都与凸缘部的有无没有关系，所以，即使在带有凸缘的螺母的情况下，试验结果也是一样的。
从而，对于带有凸缘的螺母，也和上述实施形式一样，可以认为，螺母的突出部的突出高度尺寸(h)在0.5mm～2.0mm的范围内，突出部36的内径的收缩程度大致良好。另外，螺母突出部36的壁厚(s)在1.0mm～2.5mm的范围内，可以确保足够并且很强的强度。由此，可以认为，螺母的突出部36的壁厚(s)在1.0mm以上的范围内，突出部36的内径的收缩程度大致良好。另外，螺母突出部36的壁厚(s)在1.0mm～2.5mm的范围内，确保足够并且很强的强度。另外，当压入余量d为0.1mm左右时，压入时的压入余量的刮削量少，接合不稳定。另外，在压入余量在0.6mm以上的情况下，由压入余量引起的刮削量变大，对于精加工产生不均匀。
另外，在该实施形式中，由于容易加工等，将螺母32的突出部36的外形及板材38的孔部40的形状制成圆形，但是，即使它们是其它的形状，如果两者具有相似的关系的话，压入的条件被满足，例如，对于椭圆形、六角形、八角形等形式也是适用的。
另外，由上述公司内部的试验(对于压入接合与现有技术的凸焊焊接的压入剥离强度的比较)确认的结果，对于带有凸缘的螺母也是一样的，压入接合螺母与一般焊接螺母相比，接合时的外加电流等接合条件的自由度高，因此，电流控调节的制等容易，作业性良好，另外，特别是在与高张力钢板的接合中，获得优异的强度，进而，即使在使用电镀钢板的情况下，压入接合螺母在很宽的电流范围内获得高的剥离强度。
在汽车等的结构体中，对于骨架组织或者车身等，作为主要构件，采用将钢板(大多使用板厚1.2mm～2.3mm的钢板)成形的部件。作为这种主要构件，采用将上述螺母32固定到板材38上的部件。如图17所示，接合上述螺母32的板材38，作为构成汽车的构件、车架等结构体的主要部件加以组装，用于通过螺栓19的紧固将其它结构部件20固定于其上等用途。这时，由于螺母32的支承面贴紧到板材38上，所以，可以确保安装位置、螺钉的直角角度的精度，螺栓19能够顺滑地拧入，防止连接时螺钉咬住，进行良好的连接。
从而，根据上述实施形式，只用压入和通电的简单的工序，而且迅速并且容易地进行制造，经济性优异，另外，能够很好地进行接合，强度优异，而且使接合成为固相状态的焊接，所以，具有确保高精度的接合，精加工精度良好的效果。另外，由于螺母的支承面均匀地贴紧到板材上，所以，发挥带有凸缘的螺母的特有的高负荷性，以及确保宽的支承面，能够可靠地达到对于摇晃、弯曲、扭转等的加强的本来的目的，可以防止在长时间使用时螺钉的松弛。另外，由于借助这种压入接合结构在接合的中心部遍及整个圆周将构件彼此一体化，所以，应力分散，保持稳定的强度。另外，由于螺母的凸缘部未固定，所以，可以防止施加到接合部上的微小的左右移动引起的表面的咬入。
进而，即使对于板材、螺母使用高张力钢材的情况下，也可以进行牢固的接合，获得与软钢板同样的强度，另外，由于接合部不熔融，所以，氢不会侵入到材料中，可以消除由延迟破坏、应力破坏、氢脆性等的钢中的氢引起的麻烦，可以安心地使用高张力材料。另外，在这种压入接合中，不会像凸焊焊接那样发生溅射物，不必担心溅射物、氧化物引起的螺纹的不良、强度降低、焊接不良等，可以确保良好的品质。
另外，在上述压入接合中，由于在整个圆周上完全接合，所以，可以确保接合部的密封性、气密性，不会因长期使用引起的振动、剥离等造成密封性的降低。另外，在这种压入接合中，关于螺母的位置精度，向螺母突入孔部的结构来看，自动地进行定位，并且中心位置高精度地与孔部的中心相一致，所以，螺母的位置精度良好。进而，作为板材，即使在使用镀锌钢板的情况下，这种压入接合方法，进入接合部位的锌很少，借助刮削作用接合部被简化，所以，获得接合强度的起伏小、良好的接合强度，另外，由于电极不会与熔融的锌接触，与低温的锌接触，所以，电极损耗小。
图18表示具有其它形状的凸缘部的带有凸缘的螺母62。该螺母62与上述螺母32一样形成突出部36，进而，令凸缘部61的端部的板厚为1.0mm，并且，令该凸缘部61与基部33的交界部分的板厚为1.5mm。另外，凸缘部61的背面部65，将整个支承面形成凹球面状。在这种情况下，上述背面部65的凹球面的中央部附近与外缘部的高度差在0.5mm以下，防止在压入初期的凸缘部61与板材38的短路。另外，在压入的后半段，即使发生上述短路，由于压入部分被充分加热，所以，对压入接合本身的影响很小。然后，将螺母62的整个突出部36压入到板材38的孔部40内。这样，通过将凸缘部61制造得较薄，借助焊接时的发热，可以使凸缘面适应板材38的形状，即使板材38稍稍弯曲，也可以施加比较均匀的压力。另外，通过将凸缘部61的支承面形成凹球面状，即使板材38的面稍稍凹凸，也可以在整个凸缘部上施加比较均匀的压力，另外，向外周上施加的压力变强，防止松弛。
其次，对于根据另外一种实施形式的带有凸缘的螺母进行说明。如图19所示，在该实施形式中使用的带有凸缘的螺母52，作为突出部56，在外周上形成多个凸条部55，除此之外的形状与上述螺母32相同。这种螺母32，将上述螺母32的上述突出部36的外径部分的四个部位切削成平坦的，其结果是，在等间隔的四个部位的位置上，相互朝着上下的凸条部55。从而，在压入时，这种接合结构变成螺母52的突出部56的多个部分被接合到板材38的孔部40上的部分接合。根据这种实施形式的压入接合用的带有凸缘的螺母及板材的材料，和上述实施形式的材料一样。
这种压入接合的基本的接合工序，与上述实施形式的压入接合工序同样，但是，在这里，其不同之处在于，由于两个构件接触的面积小，所以，通电时的电阻增高，即使通电时的电流制降低，也可以获得必要的电阻热。在上述螺母52的突出部56与板材38的孔部40之间，形成相对于直径在0.2mm至1.0mm(优选地0.3mm至0.7mm)范围内的压入余量。
在接合时，将上述板材38载置在上述下模44的上表面上，另一方面，使将螺母52嵌入安装到孔部48内的上模46和螺母52一起下降。然后，以一定的加压压力加载推压上模46，进而，经由下面44和上模46在螺母52与板材38之间通电。这样，在产生电阻热的同时，突出部56的压入开始，凸条部55在板材38的孔部40内下降移动，突出部56的前端部到达板材38的孔部40的中间位置。在这种情况下，在凸条部55与板材38的孔部40的内壁的接合界面上产生刮削作用，进行由变薄拉深引起的压入接合。借助这种制造工艺，获得由螺母52和板材38构成的压入接合结构的构件。
作为上述部分接合的另外的形式，将螺母52的突出部56的外径制成圆形，另一方面，将板材38的孔部40的内周部在多个部分切口，形成多个与上述突出部56的接合部位，对于这种结构，获得与上述部分接合同样的效果。在根据这种实施形式的压入中，如果螺母的突出部与板材的孔部，它们相互接触的部分具有相似的形状关系的话，可以将两者压入接合。
从而，根据上述实施形式，只通过压入和通电的简单的工序，而且迅速并且容易地进行制造，另外，良好地进行接合，强度优异，此外使接合成为固相状态的焊接，所以，获得确保高精度的接合，精加工精度良好的效果。另外，由于螺母的支承面均匀地贴紧到板材上，所以，发挥带有凸缘的螺母的特有的高负荷性，以及确保宽的支承面，可以防止摇晃、弯曲、扭转等，另外，由于螺母的凸缘部不固定，所以，可以防止接合部表面的咬入。进而，即使对于母材使用高张力钢板的情况下，也可以获得良好的强度。
其次，根据
根据第三种实施形式的作为压入接合用的连接构件的螺栓及其压入接合结构。图20(a)是表示上述螺栓72图示。该螺栓72具有六角形的头部73和轴部81，该轴部81在头部73的下部位置上，以规定的高度尺寸(h)形成界面形状为圆形的扩径部76，与之连接地形成设置螺纹槽的轴部74。上述扩径部76的直径(D)形成得比上述轴部74的直径(E)大。
图20(b)是表示压入接合上述螺栓72的面板78。该面板78是由规定的半厚(t)构成的板材，在规定的位置上穿透设置圆形的孔部80。该孔部80是垂直于面板78的面、并且贯通的孔。这里，将上述螺栓72的扩径部76的直径(D)与轴部的螺纹顶部的直径(E)之差(D-E)形成得大于1mm。根据公司内的试验，在压入接合中的压入余量(扩径部76的直径与孔部80的直径之差)，优选地为0.2mm～0.6mm。因此，上述差(D-E)是大于压入余量的值，并且加进夹具的精度等，如上所述，定在1mm以上。
另外，令上述扩径部76的高度尺寸(h0在1mm至5mm左右的范围内。根据公司内的试验，在压入接合中的高度尺寸(压入深度)在1mm至5mm的范围内，获得强度及精加工品质均良好的结果。当该高度尺寸(h)在1mm以下时，伴随着压入接合的刮削造成的表面的杂质层的清洁化不足，不能获得高的接合强度，另外，在5mm以上时，由刮削切削的毛刺量增多，品质恶化。
在固相焊接中，在其接合界面上是否获得清洁的组织，接合的良好与否。根据本实施形式的压入接合，在上述接合界面上，通过螺栓72的扩径部76与面板78的孔部80的各个壁面彼此之间在滑动方向上的移动进行刮削，从而，表面的杂质层被排除，表面被清洁化，接合部变成清洁的组织。
在该实施形式中，关于上述面板78的板厚(t)与上述螺栓72的扩径部76的高度尺寸(h)的关系，令高度尺寸(h)与板厚(t)大致相等，或者小于板厚(h＝t、h＜t)。这是因为，当扩径部76压入面板78的板厚(t)以上时，进行两个构件的接合部以上的压入，这样，将通过上述压入特意形成的良好的接合界面压坏，进而，生成新的接合界面，接合强度降低。另外，当螺栓72的扩径部76的高度尺寸(h)大于板厚(t)时，接合后，扩径部76从面板78突出，在利用螺母紧固组装其它部件时，该突出部位变成障碍，有时会造成不便。
图21(a)(b)是表示另外的实施形式的压入接合用的螺栓82的图示。该螺栓82的头部83为圆形，从该头部83的背面部75起，作为轴部形成扩径部76及轴部74。进而，该螺栓82，在头部83的背面部75上，以包围上述扩径部76的状态形成由环形槽构成的毛刺容纳部79。上述螺栓72、82等的材料，由钢材或者高张力钢材构成。
上述毛刺容纳部79，如图22所示，有各种各样的形式，例如，如该图的(a)所示的毛刺容纳部79，是沿着扩径部76的附近设置槽部的形式，该图的(b)所示的毛刺容纳部79，是将扩径部76的附近加深，形成从该处起朝着外侧残留的锥形状的槽部，这是一种在螺栓72的背面部的整个面形成凹的空间的形式。
关于上述螺栓72的形状，可以使用头部为六角形、四角形、圆形，另外，轴部81是较短的或者较长的等所有形式的螺栓，在整个轴部81上设置螺纹槽，也可以使用轴部一部分没有螺纹槽的柱状、在一部分上设置螺纹槽的螺栓。通过在这些螺栓的头部与轴部之间形成扩径部，获得压入接合用的螺栓。另外，多角形的螺栓，在螺栓切螺纹时，容易固定。
另外，上述扩径部76的外径，在角形螺栓(四角、六角等)的情况下，形成得与螺栓的平行的两个面的宽度尺寸相同或者在该宽度尺寸以下，对于其它螺栓，与头部的径向方向的尺寸相比，将扩径76的外径形成得比较小。如果在该范围内的头部的大小的话，在通电、压入时，可以良好地配置电极，可以降低电阻。一般的凸焊焊接用的螺栓，在头部的支承面部(背面部)上，设置焊接突起，所以，有必要将该头部形成得较宽，因此，螺栓的头部形状变大。但是，根据本实施形式的螺栓，从原理上讲，可以将螺栓的头部缩小到与扩径部76的大小大致相同(与轴垂直的截面)，对小型化和轻量化也作出贡献。
上述面板78，利用特别是作为汽车的构件等的结果部件采用的高张力钢板。作为这种高张力钢板，包括含有C、Si、Ti、Nb等合金元素的钢板或者将其进行热处理的两面(DP)钢板，具有抗拉强度在780N/mm2以上的强度。在电阻焊接中，发生氧化覆膜的影响的钢板，是抗拉强度在780N/mm2以上的钢板，发挥根据本实施形式的压入接合的优异效果。
在上述面板78上穿透设置的孔部80，是垂直于面板78的面、并且贯通的孔。在该面板78上的与上述螺栓72的接合部位是平坦的，但是，即使面板78的孔部80附近稍稍弯曲，只要是其弯曲程度很小的话，对于接合而言不会有问题。
另外，在上述螺栓72的扩径部76上，与上述轴部74之间形成倒角部77，该倒角部的高度尺寸为0.3mm左右。该倒角部77是为了金属模成形的方便形成的，另外，作为向面板78的孔部80上压入时的导向件也是有效的。另外，在压入时，由于具有规定的压入余量，所以，上述倒角部77被侵蚀，在压入后，其原形几乎消失。关于上述螺栓72的扩径部76的高度尺寸(h)，是包含上述倒角部77的概念。
关于上述螺栓72及面板78的材料，特别是在将钢制或高张力钢制的螺栓72连接到高张力钢构成的面板78上的情况下，氧化覆膜等的影响小，与一般的弹簧凸焊焊接的螺栓的焊接相比，不会发生焊接不良，所以是优选的。不言而喻，作为面板78及螺栓72的材料，可以应用一般加工用钢材，线材，汽车用高张力钢板，其它金属材料，SUS(不锈钢)，将SUS和碳素钢组合的材料，机械结构用碳素钢，机械结构用合金钢，耐热钢，工具钢，弹簧钢，铸铁，易切削加工钢，轴承钢，一般加工用钢材，压力容器用钢材，钛，铝等轻金属等，轻金属合金等。另外，也可以适用于用于汽车的镀锌等的进行过表面处理的高张力钢板也可以适用于进行过表面处理的螺栓。
这里，对于利用将上述螺栓72向上述面板78上的接合的压入接合进行说明。该压入接合，如图23所示，利用具有铬铜制的下模84和上模86的夹具，将上述螺栓72的扩径部76接合到作为母材的面板78上。在该夹具的上模86的中央部上，设置紧密保持上述螺栓72的孔部88，另外，下模84、上模86分别具有作为电极的功能。
上述上模86的孔部88，贴紧到螺栓72的上表面部及侧面部上，以期降低电阻。在上述下模84的中央，还设置螺栓72的轴部74突入的孔部87。另外，为了防止电极相互接触，上模86的孔部88的下端部位于离开螺栓72的背面75稍稍靠上的位置处。另外，上述上模86也可以在没有孔部88的平坦的状态下使用。
如图23所示，在扩径部76与面板78的孔部80之间，形成规定的压入余量(d)。该压入余量(d)是相对于直径的尺寸(d＝扩径部76的直径-孔部80的直径)，相对于半径而言，变为(d/2)。为了确保上述压入余量，将面板78的孔部80的直径制成大于螺栓72的轴部74的直径，能够插入贯通，并且，小于螺栓72的扩径部76的直径。作为压入接合的条件，在M8规格的螺栓，板厚2.8mm的780N/mm2的高张力钢板的情况下，外加电流为16kA，加压压力为2kN。令该加压压力为比作为母材的面板78的应力(这里，防止扩径部突入面板的孔部的阻力)低的压力。从而，从该加压压力超过由于面板的软化而降低的应力的时刻起，压入开始。
在该压入工序的一个例子中，将上述面板78载置到上述下面84的上表面上，使螺栓72保持在上模86的孔部88内，使该螺栓72与上模86一起下降。然后，使螺栓72的轴部74突入到面板78的孔部80内并下降，在扩径部76的下端部与孔部80的边缘部接触的状态下，进行定位。其次，以一定的加压压力加载推压上模86，之后(约1秒钟之后)经由下模84及上模86在螺栓72与面板78之间通以接合电流。
这样，与发生电阻热的同时，扩径部76向孔部80的压入开始，该扩径部76在面板78的孔部内垂直下降移动。然后，扩径部76的前端部到达孔部80的中间位置，同时，螺栓72的头部73的背面部75(支承面)贴紧到面板78的表面上。借助这种制造工艺，获得由螺栓72和面板78构成的压入接合结构的部件。这种接合结构变成螺栓72的扩径部76的整个圆周接合到面板78的孔部80内的全周接合。另外，上述各个工序中的定时以及工序之间的转移定时，用时间控制。
在对于螺栓72及面板78使用碳当量在0.35以上的高张力钢材的情况下，在利用根据该实施形式的压入接合法时，由于压入接合后的急冷效应，有时会在接合部和热影响部发生马氏体组织。由于这种金属组织非常硬、脆，所以，接合部韧性产生问题。作为防止这一问题的手段，紧接在压入接合工序之后，利用同一个接合夹具通一二次电流，将接合部通电使之过热，将该部分退火是有效的。通过这种回火通电，上述马氏体变成回火马氏体，在接合部，恢复韧性。
另外，可以采用在上述压入工序之前，加入预先将螺栓72及面板78加热的预热工序(预热模式)的接合方法。这种预热的目的是防止接合后的接合部的急冷，抑制马氏体的发生。该预热工序，在开始上述压入之前，与上述压入时相比，压低通电电流(压入时的1/2左右的预热电流)，在使两个构件接触的状态下通电。在该预热工序中，与上述压入工序同样，使上模86下降，在扩径部76的下端部与孔部80的边缘接触的状态下通以预热电流。这里，由于其目的是将作为接合构件的螺栓72、面板78预热，所以，使两个构件的温度上升到两个构件的接合部未软化的状态。在该预热工序之后，立即增加通电电流，转移到上述压入工序。
在上述压入工序中，与发生电阻热的同时，螺栓72的压入开始，扩径部76在面板78的孔部80内下降移动。在这种情况下，在流过构件的接合界面上发生刮削作用，借助减薄拉深产生的制造工艺进行压入接合。然后，以一定的加压压力、一定的下降速度进行压入接合，接合部瞬时发热，在短时间内将螺栓72压入接合，螺栓72的背面部75与面板78的表面接触，完成接合。然后，螺栓72的扩径部76和面板的孔部80，在两者之间形成固相焊接的接合界面的状态下进行接合。根据根据焊接，在接合面上获得清洁的表面组织，从而良好地进行接合，获得高的接合强度。
然后，由于随着压入的进展，接合面部的接合面积增加，相反地，界面面积之差减少，所以，电阻下降，结果是，所产生的电阻减少，接合面部的温度降低。由上述阿有人接合产生的接合状态，到达伴随着由于压入引起的塑性变形(热塑性)的固相焊接。然后，压入结束，通过冷却，接合部的母材的硬度恢复，进行牢固地接合。从而，由于螺栓72与面板78的孔部80之间，被金属间接合，所以，获得完全的密封性。这里，在上述压入接合中，遵循着加压→通电→压入→冷却的过程。另外，上述刮削产生的毛刺，被容纳到上述毛刺容纳部79内，藉此，螺栓72的背面部75贴紧到板材78的表面上，获得品质良好的接合结构的部件。
这里，对于在公司内的上述压入接合的试验及其结果进行说明。在该试验中，作为面板78，利用板厚(t)2.8mm的高张力钢板(抗拉强度780N/mm2)。另外，令压入余量(d)相对于直径而言为0.3mm。螺栓72利用M8规格的大小的螺栓，令该扩径部76的外径大致为11mm，扩径部76的突出高度尺寸(h)为2.5mm。另外，接合强度根据JIS标准(B1196)利用压入剥离强度进行测定。试验结果为，剥离强度为10.2kN，获得良好的强度。顺便提及，在JIS标准(B1196)中的M8螺栓压入剥离强度(kN)为6.24kN。
在上述公司内试验中，令上述压入余量(d)为0.3mm，但是，在公司内的试验中确认，该压入余量(d)在0.2mm至0.6mm(优选地，0.3mm至0.5mm)的范围内，可以获得良好的结果。当该压入余量d为0.1mm左右时，压入时的压入余量的切削量少，接合不稳定，另外，在压入余量d在0.6mm以上时，由压入余量引起的切削量增多，产生精加工的不均匀。
在汽车等的结构体中，对于骨架组织或者车身等，作为主要构件，采用将钢板(大多使用板厚1.2mm～2.3mm的钢板)成形的部件。作为这种主要构件，采用将上述螺栓72固定到面板78上的部件。如图24所示，接合上述螺栓72的面78，作为构成汽车的车架等结构体的主要部件加以组装，用于通过螺母89的紧固将其它结构部件90固定于其上等用途。
从而，根据上述实施形式的压入接合，只用压入和通电的简单的工序，而且进行迅速的接合，制造容易，经济性优异。另外，接合界面被清洁化，良好地进行接合，强度优异，另外，由于使接合成为固相状态的焊接，所以，具有以下的效果，即，给予母材的热影响少，确保高精度的接合，获得精加工精度良好的高品质的制品。另外，在该压入接合中，由于螺栓头部的支承面贴紧到面板面上，所以，该部分不会变形、塌溃等，防止螺钉的松动。另外，在该压入接合中，不会像凸焊焊接那样发生溅射物，不必担心溅射物、氧化物引起的螺纹不良、强度降低、焊接不良等，可以确保良好的品质。
另外，在上述压入接合中，由于在整个圆周上完全接合，所以可以确保接合部的密封性、气密性，也不会因为长期使用引起的振动、剥落等造成的密封性降低。在现有技术的凸焊焊接中，在结构上很难确保这种气密性，为了确保气密性，有必要另外进行密封。另外，在这种压入接合中，对于螺栓的位置精度，由于使螺栓突入孔部的结构，自动地进行定位，并且中心位置与孔部的中心高精度地相一致，所以螺栓的位置精度良好。
进而，即使作为母材使用高张力钢材的情况下，也可以进行牢固的接合，获得与软钢板同样的强度。另外，由于上述压入接合使固相接合，所以，与接合部熔融的电弧焊等情况不同，氢不会侵入到接合部。因此，在该压入接合中，氢不会侵入高张力钢板的面板或者高张力钢的螺栓中，消除由延迟破坏、应力破坏、氢脆性等的钢中的氢引起的麻烦，可以安心地使用高张力材料。
即使在使用镀锌钢板的情况下，该压入接合法，由于进入接合部位的锌少，由刮削作用将接合部净化，所以，接合强度的起伏小，获得良好的接合强度，另外，由于电极不与熔化的锌接触、而与低温的锌接触，所以，电极损耗小。另外，在面板的板厚比较厚的情况下，通过将螺栓沿着垂直方向压入接合到孔部，自动地进行矫正，提高螺栓与面板的直角精度，另外，位置精度良好。
另外，为了易于加工等，将上述螺栓72的扩径部76及面板78的孔部80的截面制成圆形，但是，其它形状，例如，也可以是椭圆、六角形等，通过使两者制成相似的形状，减速上述压入接合，获得与上述同样的效果。
其次，对于根据另外的实施形式的压入螺栓进行说明。如图25所示，用于该实施形式的螺栓92，作为扩径部96，在外周上形成多个凸条部95。该螺栓92，将上述螺栓72的上述扩径部76的外径部分的四个部位切成平坦的，其结果是，在等间隔的四个部位的位置上，形成朝着上下方向的凸条部95。从而，在压入时，上述凸条部95部分地接合到面板78的孔部80的壁面上。因此，该接合结构，变成螺栓92的扩径部96的多个部分接合到面板78的孔部80上的部分接合。根据本实施形式的压入接合用的螺栓及面板材料，与上述实施形式的相同。
这种压入接合的基本的接合工序，与上述整个圆周接合相同，但是，其不同之处在于，由于流过构件接触的面积变小，所以，通电时的电阻增高，即使降低通电时的电流值，也可以获得必要的电阻热。在上述螺栓92的扩径部96与面板78的孔部80之间，形成相对于直径而言0.2mm至1.0mm(优选地0.3mm至0.7mm)的范围内的压入余量。
在接合时，将上述面板78载置到上述下模84上，另一方面，使将螺栓92嵌入安装到孔部88内的上模86与螺栓92一起下降。然后，以一定的加压压力加载推压上模86，进而经由下模84和上模86在螺栓92与面板78之间通电。这样，在发生电阻热的同时，开始扩径部96的压入，凸条部95在面板78的孔部80内下降移动，扩径部96的前端部到达面板78的孔部80的中间位置。在这种情况下，在凸条部95与面板78的孔部80的内壁的接合界面上产生刮削作用，进行由变薄拉深引起的压入接合。借助这种制造工艺，获得螺栓92与面板78构成的压入接合结构的构件。
作为上述部分接合的其它形式，将螺栓92的扩径部96的外径制成圆形，另一方面，将面板78的孔部80的内周部在多个部分上切口，形成多个与上述扩径部96接合的部位，对于这种结构，也可以获得与上述部分接合同样的效果。在根据这种实施形式的压入中，如果螺栓的扩径部与面板的孔部，在它们相互接触的部分具有相似的形状的关系的话，就可以将两者压入接合。
从而，根据上述实施形式丧失的压入接合，只通过压入和通电简单的工序，而且迅速并且容易地进行制造，经济性优异。另外，良好的机械接合，强度优异，此外，由于使接合成为固相状态的焊接，所以，具有确保高精度的接合、精加工精度良好的效果。进而，即使在母材使用高张力钢板的情况下，也可以牢固地进行接合，获得与软钢板同样的强度，另外，可以消除由延迟破坏、应力破坏、氢脆性等的钢中的氢引起的麻烦，可以安心地使用高张力材料。即使在使用镀锌钢板的情况下，也可以获得良好的接合强度。
权利要求
1.一种压入接合用的连接构件，其特征在于，所述连接构件具有凸出部，该凸出部从基部起与螺纹部一起且以比该螺纹部大的直径突出地形成，通过伴随着电阻热进行压入，固相接合到设置在板材上的孔部，并且，该突出部形成与该孔部相似形状的截面且设有规定的压入余量。
2.一种压入接合结构，该压入接合结构是在规定的位置设有孔部的板材与具有接合到该孔部的上述突出部的权利要求1所述的连接构件的接合结构，其特征在于，用一个电极保持上述板材，另一方面，用另一个电极保持上述连接构件，在所述两个构件之间通电，使得在两者的接合部位处产生电阻热，同时，通过压入，一面在上述两个构件之间形成接合界面一面进行接合，并且使该接合成为固相状态的接合。
3.一种压入接合用螺母，其特征在于，所述压入接合用的螺母，包括基部；贯通该基部的中心部的螺纹孔；以及突出部，所述突出部从该螺纹孔的周围部呈筒状地突出形成、通过伴随着电阻热进行压入，与设置在板材上的孔部固相接合，并且形成与该孔部相似形状的截面，并设置规定的压入余量。
4.如权利要求3所述的压入接合用螺母，其特征在于，在上述基部的背面部设置毛刺容纳部，所述毛刺容纳部以包围上述突出部的状态形成，由环状槽部构成。
5.一种压入接合用的螺母，其特征在于，包括在中心部设置螺纹孔的基部；凸缘部，所述凸缘部在该基部的背面部侧与基部成一整体地形成，在中央设置与上述螺纹孔连接的孔部；以及突出部，所述突出部从该凸缘部的孔部的周围部呈筒状地突出形成，通过伴随着电阻热进行压入，固相接合到设置在板材上的孔部，并且形成与该孔部相似形状的截面，并设置规定的压入余量。
6.如权利要求5所述的压入接合用的螺母，其特征在于，在上述凸缘部的背面部设置包围上述突出部的槽状的毛刺容纳部。
7.如权利要求5或6所述的压入接合用的螺母，其特征在于，令上述凸缘部的外侧端部的板厚为1.0mm左右，并且，将在凸缘部的背面部中的整个支承面形成凹球面状。
8.权利要求3至7中任何一项所述的压入接合用的螺母，其特征在于，将上述突出部的筒的壁厚形成为1.0mm以上，并且，令该突出部的突出高度的尺寸在0.5mm至2.0mm左右的范围内。
9.一种压入接合结构，是具有在规定的位置设置孔部的板材和具有接合于该孔部的上述突出部的权利要求3至8中任何一项所述的螺母的接合结构，其特征在于，利用一个电极保持上述板材，另一方面，用另一个电极保持上述螺母，在这两个构件之间通电，使得在两者的接合部位产生电阻热，同时，通过压入一面在上述两个构件之间形成接合界面一面接合，并且使该接合成为固相状态的接合。
10.如权利要求9所述的压入接合结构，其特征在于，对于上述板材，使用高张力钢材或者进行过表面处理的钢材。
11.如权利要求9或10所述的压入接合结构，其特征在于，令上述突出部的突出高度的尺寸与上述板材的板厚相同或者小于该板厚。
12.一种压入接合用螺栓，其特征在于，在具有头部和设有螺纹槽的轴部的螺栓中，在上述头部与轴部之间，形成直径比轴部粗的扩径部，在设置在面板上的孔部与该扩径部之间设置规定的压入余量，在两者之间通电，通过伴随着电阻热进行压入，将上述扩径部固相接合于上述孔部。
13.如权利要求12所述的压入接合用的螺栓，其特征在于，将上述扩径部的直径形成得比上述轴部的直径大1mm以上，并且，令上述扩径部的高度的尺寸在1mm至5mm左右的范围内。
14.如权利要求12或13所述的压入接合用的螺栓，其特征在于，在上述头部的背面部设置包围上述扩径部的槽状的毛刺容纳部。
15.如权利要求12至14中任何一项所述的压入接合用的螺栓，其特征在于，利用高张力钢材作为结构材料。
16.一种压入接合结构，是在规定的位置设置孔部的面板与具有接合于该孔部的上述扩径部的如权利要求12至15中任何一项所述的螺栓的接合结构，其特征在于，用一个电极保持上述面板，另一方面，利用另一个电极保持上述螺栓，在这两个构件之间通电以在两者的接合部位产生电阻热，同时，通过压入，一面在上述两个构件之间形成接合界面，一面进行接合，并且使该接合为固相状态的接合。
17.如权利要求16所述的压入接合结构，其特征在于，上述扩径部的高度尺寸形成得与上述面板的板厚相同或者小于该板厚。
18.如权利要求16或17所述的压入接合结构，其特征在于，对于上述面板，使用高张力钢材或者进行过表面处理的钢材。
全文摘要
本发明的课题是，提供一种用于构成车辆、机械等的元件板材、结构构件、托架等的接合、接合容易并且能够良好地进行接合，接合强度优异、经济性优异的压入接合用的连接构件及其压入接合结构。包括突出部(6)，所述突出部(6)从基部(3)起与螺纹部(4)一起、并且以比该螺纹部大的直径突出地形成。突出部(6)通过伴随着电阻热电压入固相接合到设置在板材(8)上的孔部(10)内，并且形成与该孔部(10)相似形状的截面，并设置规定的压入余量(d)。
文档编号F16B37/04GK1976777SQ20058002186
公开日2007年6月6日 申请日期2005年7月4日 优先权日2004年7月5日
发明者增田明, 野末明, 金原理 申请人:株式会社大桥技研