[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH11347753A - 摩擦接合方法及び接合部材並びに摩擦接合工具 - Google Patents

摩擦接合方法及び接合部材並びに摩擦接合工具

Info

Publication number
JPH11347753A
JPH11347753A JP16318398A JP16318398A JPH11347753A JP H11347753 A JPH11347753 A JP H11347753A JP 16318398 A JP16318398 A JP 16318398A JP 16318398 A JP16318398 A JP 16318398A JP H11347753 A JPH11347753 A JP H11347753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
joining
friction
joint
joined
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16318398A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4043005B2 (ja
Inventor
Masaki Kumagai
正樹 熊谷
Sunao Tanaka
直 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority to JP16318398A priority Critical patent/JP4043005B2/ja
Publication of JPH11347753A publication Critical patent/JPH11347753A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4043005B2 publication Critical patent/JP4043005B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/1255Tools therefor, e.g. characterised by the shape of the probe

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数接合部位を同時に接合することが出来、ま
た重ね合わせた板も接合することが出来、しかも良好な
摩擦接合を得ることが出来る摩擦接合方法及び接合部材
並びに摩擦接合工具を提供する。 【解決手段】接合するための部材1及び2を突き合わせ
た際複数個の接合箇所6及び7が生じ、複数個の接合箇
所6及び7における複数の接合線8及び9に沿って同時
に摩擦接合することで、複数の接合箇所6及び7におけ
る複数の接合線8及び9に沿って摩擦接合を同時に行う
から、一度の操作により部材1及び2同士の接合が可能
になり、接合前段取り、接合後処理も一度でよいことに
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種機材、特に輸
送機器の軽量化のために、大型の構造体にアルミニウム
及びその合金を使用する際に適用される摩擦接合方法及
び接合部材並びに摩擦接合工具に関する。
【0002】
【従来の技術】環境保護の観点から、燃料使用量を削減
するために、各種機材、特に輸送機器の軽量化が積極的
に進められており、機材へのアルミニウム及びアルミニ
ウム合金の使用が多くなっている。アルミニウム及びそ
の合金素材は、軽量であると共に断面形状の最適化によ
り剛性を高くとることができ、平滑性にも優れているた
め車両、船舶等、輸送機器用部材として適している。
【0003】しかしながら、機器用アルミニウム部材は
押出加工により作製されるため、成形できる形材の幅が
限定される。また、その接合には強度上の観点からアー
ク溶接(MIG、TIG)が適用されており、溶接時の
熱歪により材料が変形するという問題もあった。外観を
重視する部位では、アーク溶接時に形成される余盛の削
除が必要となる。さらに、溶接時の多大な入熱による溶
接部周辺の熱影響によって強度が低下し、その分構体を
厚肉で設計しなくてはならず、折角の軽量効果を減少さ
せている。
【0004】車両用構造体には、6000系(Al−M
g−Si系)のアルミニウム合金押出材が最も多く使用
されているが、通常の6000系合金では、アーク溶接
時の入熱により溶接熱影響部(HAZ)が軟化し、本来
の6000系合金押出形材の強度を大きく損ねる。ま
た、アーク溶接特有のブローホールの発生や凝固割れ等
の欠陥が生じることもあり、その手直しに溶接部をはつ
り、再溶接を行うため、多大の工数を要すると共に溶接
部の外観もわるくなるという難点もある。
【0005】入熱が少なく、軟化や歪の程度は少ない接
合方式として、アルミニウム形材の突合わせ摩擦接合法
(特開平9−309164号公報他)がある。この方式
は、部材同士の一面あるいは二面の接合を摩擦接合する
ことで、その接合部位の変形を抑え、良好な接合が短時
間で得られることを目的とするものである。
【0006】例えば、図18に示すように、実質的に平
行な2枚の板c、dとこの2枚の板c、dを接続する部
材eとからなる2枚のパネルa、bを接合する場合、一
方のパネルaのそれぞれの板c、dの端部を他方のパネ
ルbのそれぞれの板c、dの端部に摩擦接合する。その
際、少なくとも一のパネルaあるいはbの端部には、板
cとdとを接続する板fを設け、この板fにより摩擦接
合する際の押し付け力を支持できるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記摩擦接合によるア
ルミニウム及びその合金製の二面構造の中空形材同士の
摩擦接合は、接合部が溶融しないため、従来のTIG及
びMIGに代表されるアーク溶接のような溶融溶接特有
の欠陥がなく、接合部の強度低下も少ないが、部材同士
を突き合わせた際、複数の接合部位が生じた場合に接合
部位毎に接合作業を繰り返して行い対応するから、接合
作業が煩雑となり、また、複数の板を重ねた状態で接合
する場合の作業性にも問題がある。更に、摩擦接合工具
の構造により、部材同士の接合の仕上がり具合が大きく
異なるおそれもある。
【0008】本発明は、輸送機器など各種機材に適用さ
れるアルミニウム及びアルミニウム合金部材の摩擦接合
における上記の問題を解消するためになされたものであ
り、その目的は、複数接合部位を同時に接合出来、重層
の板も接合出来、しかも良好な仕上がりの摩擦接合を得
ることが出来る摩擦接合方法及び接合部材並びに摩擦接
合工具を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による摩擦接合方法は、以下の構成からなる
ことを特徴とするものである。すなわち、請求項1の発
明は、接合するための部材を突き合わせた際複数の接合
箇所が生じ、該複数の接合箇所における複数の接合線に
沿って同時に摩擦接合することを特徴とする。この構成
においては、複数の接合箇所における複数の接合線に沿
って摩擦接合を同時に行うから、一度の作業により部材
同士の接合が可能になり、接合前段取り、接合後処理も
一度でよいことになる。
【0010】請求項2の発明は、接合するための部材を
複数個重ね合わせ、ピンの両端に円盤をほぼ平行に固着
してなる前記部材より硬質の糸巻型の摩擦接合工具を、
前記重ね合わせた部材の一端から差し込んで部材の他端
まで移動させて、前記重ね合わせた部材を摩擦接合する
ことを特徴とする。従って、重ね合わせた部材に糸巻型
の摩擦接合工具のピンを差し込み、部材の一端から他端
まで移動させるから、回転しているピンにより発生する
摩擦熱によりピンの通過部位が可塑化してピン両端の円
盤による圧力が付加されて重ね合わせた部材同士がスポ
ット接合されることになる。
【0011】請求項3の発明は、前記重ね合わせた複数
の部材を同時に摩擦接合する摩擦接合方法を提供するも
のである。従って、複数の重層した部材を同時に摩擦接
合するから、一度の操作により複数の重層した部材の接
合が可能になり、接合前段取り、接合後処理も一度でよ
いことになる。
【0012】本発明による接合部材は、請求項4に示す
ように、上記記載の摩擦接合方法にて製作されたことを
特徴とするものである。従って、構造の複雑な各種部材
の接合箇所を同時に接合できるから、大型の接合部材の
製作が容易になり、軽量化の達成がし易くなる。
【0013】本発明による摩擦接合工具は、請求項5に
示すように、摩擦接合する部材の厚みとほぼ同程度の長
さを有するピンの両端に円盤をほぼ平行に固着して糸巻
型接合部を構成し、該糸巻型接合部を複数設けてなり、
複数の接合部位を同時に摩擦接合するようにしたことを
特徴とする。この工具構成によれば、糸巻型接合部を使
用することで、裏当て治具が必要なくなり、糸巻型接合
部が部材に追従して軸方向の振れが無くなり、複数の接
合部位を同時に良好な仕上がりの摩擦接合が出来る。
【0014】請求項6の発明は、摩擦接合する部材の厚
みとほぼ同程度の長さを有するピンの両端に円盤をほぼ
平行に固着して糸巻型接合部を構成し、該糸巻型接合部
を1つ以上有すると共に、糸巻型接合部が前記部材を摩
擦接合する際当接する部位に溝及び/又は突起を設け、
塑性流動状態にある前記部材の一部分が前記糸巻型接合
部のピン側に流れるようにしたことを特徴とする摩擦接
合工具を提供するものである。従って、糸巻型接合部を
使用することで、裏当て治具が必要なくなり、糸巻型接
合部が部材に追従して軸方向の振れが無くなり、溝及び
/又は突起により塑性流動状態にある部材の一部分がピ
ン側に流れ、円盤による圧力と相まってなお一層良好な
仕上がりの摩擦接合が得られる。
【0015】請求項7の発明は、前記糸巻型接合部は回
転工具に着脱自在である摩擦接合工具を提供するもので
ある。従って、ポータブルな回転工具に糸巻型接合部を
接続すれば、現場での摩擦接合が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1〜17に基づいて詳述する。図1は本発明の第1の実
施形態を示す接合部材の製作状態の側面図である。図に
おいて、接合するための部材1及び2は、共に面板3及
び4がブリッジ5により接続されて中空形材を形成して
いる。部材1及び2は、例えばアルミニウム及びその合
金の押出形材よりなるが、これら部材1及び2の材質に
ついては、摩擦接合に供することが出来れるものであれ
ば特に限定はない。これら部材1及び2を突き合わせた
際、面板3同士の接合箇所6及び面板4同士の接合箇所
7が生じる。これら接合箇所6及び接合箇所7には接合
線8及び9が形成され、その状態で摩擦接合時動かない
ように拘束治具(図示しない)にて拘束する。これら接
合線8及び9に沿って摩擦接合工具10を回転状態で移
動させ、これら接合箇所6及び7を同時に摩擦接合する
ことにより接合部材Aが出来る。
【0017】すなわち、この摩擦接合工具10は、面板
3の厚みt1 とほぼ同程度の長さl 1 (t1 とl1 とは
略等しい)を有するピン11の両端に円盤12、13を
ほぼ平行に固着して糸巻型接合部14を構成し、更に、
軸15を介して同構成の糸巻型接合部16が取り付けら
れてなる。なお、ピン11の長さは面板4の厚みと同程
度とされる。また、糸巻型接合部14と16との距離L
1 は、接合箇所6と7との距離L2 に等しい(L1 =L
2 )。従って、上記構成の摩擦接合工具10を使用すれ
ば裏当て治具が必要なくなり、糸巻型接合部14及び1
6が部材1及び2に追従して軸方向の振れが無くなる。
また、部材1及び2の接合箇所6及び7を同時に摩擦接
合することが可能となり、一度の操作により部材1及び
2同士の接合を行うことができ、接合前段取り、接合後
処理も一度でよいことになる。
【0018】図2は本発明の第2の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示し、部材20及び21を突き合わせ
た際、3か所の接合箇所22、23、24が生じ、接合
部材Bが形成される。図1に示す態様と比べ、摩擦接合
工具10aも糸巻型接合部14と16の他に25が必要
となる点で異なる。
【0019】図3は本発明の第3の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示す。この実施形態においては、30
及び31同士を多数突き合わせた際に生じた接合箇所3
2と同数の糸巻型接合部を有する摩擦接合工具10bに
よって、これら多数の板30及び31同士を同時に摩擦
接合して、多数の接合部材Cを得ようとするものであ
る。
【0020】図4は本発明の第4の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示し、押し出し成型されたチャンネル
33及び34を突き合わせ、その状態で拘束治具35に
て拘束すると、接合箇所36及び37が生じ、図1と同
様の摩擦接合工具10にて、接合箇所36及び37を同
時に摩擦接合して、角パイプ状の接合部材Dを得ようと
するものである。
【0021】図5は本発明の第5の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示す。この態様においては、ハニカム
パネル40の面板41及び42の端部の間にチャンネル
33を嵌め込み、同様にハニカムパネル43の面板41
及び42の端部の間にチャンネル34を嵌め込み、これ
らハニカムパネル40及び43を突き合わせると、面板
41及び42同士の接合箇所44及び45が生じ、同時
にチャンネル33及び34同士の接合箇所36及び37
が生じる。従って、図4に示すのと同じ構成の摩擦接合
工具10にて、面板41及び42同士の接合箇所44及
び45並びに、チャンネル33及び34同士の接合箇所
36及び37を同時に摩擦接合して、より大型のハニカ
ムパネルである接合部材Eを得ようとするものである。
なお、摩擦接合工具10の糸巻型接合部14のピン11
の長さは、面板41の厚みとチャンネル33又は34の
厚みとを足し合わせたものになり、更に糸巻型接合部1
6のピン11の長さは、面板42の厚みとチャンネル3
3又は34の厚みとを足し合わせたものになる。
【0022】図6は本発明の第6の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示し、図1の部材1及び2を突き合わ
せた際、生じる接合箇所6及び接合箇所7を摩擦接合工
具10cにて同時に摩擦接合して接合部材Aを作るもの
であるが、何らかの事情により、接合箇所7につき糸巻
型接合部16を使用できない場合に円盤13が無く、ピ
ン11のみで接合するものである。従って、面板4の下
面に裏当て治具46が必要になる。
【0023】図7は本発明の第7の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示し、接合するための部材、すなわ
ち、板50及び51を重ね合わせ、その一端から摩擦接
合工具10dを差し込んで他端まで移動させて、摩擦接
合して接合部材Fを作るものである。この摩擦接合工具
10dは、1の糸巻型接合部52があり、ピン11の長
さは重ね合わせた板50及び51の厚みにほぼ等しくな
っている。そして、回転しているピンが重ね合わせた板
50及び51の一端から他端まで移動している間に、発
生する摩擦熱によりピン11の通過部位が可塑化してピ
ン11両端の円盤12、13による圧力が付加されて、
重ね合わせた板50及び51同士が接合されることにな
る。
【0024】図8は本発明の第8の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示し、接合するための部材、すなわ
ち、重ね合わせた板50及び51を複数同時に摩擦接合
しようとするものである。従って、図1に示す摩擦接合
工具10が使用される。その他は図7示す実施形態と全
く同じである。
【0025】図9は本発明の第9の実施形態を示す接合
部材の製作状態を示し、接合するための部材53は重ね
合わせ継ぎ手54を有し、その継ぎ手54上に板55が
嵌められ、あたかも2枚の板が重ねられている状態とな
っている。従って、部材53及び板55は突き合わせに
より生じる接合箇所56と、部材53の継ぎ手54及び
板55が重ねられている状態とが発生する。従って、こ
れら部材53及び板55の接合は接合箇所56でも良い
し、継ぎ手54及び板55の重層箇所でも良い。図9で
は重層箇所を接合している。継ぎ手54の状況から、図
6に示す摩擦接合工具10cが使用され、裏当て治具4
6が必要となる。
【0026】次に、本発明の効果を確認するための実施
例について説明する。 実施例1 図1に示す断面形状を備え、面板厚さ3mm、ブリッジ
厚さ3mm、全体厚さ30mmの寸法を有するアルミニ
ウム合金押出形材(6N01−T5、長さ15m)突き
合わせ、接合時に開かないように拘束した。ピンが直径
4.0mm、長さ3mmで、円盤の直径10mmの糸巻
型接合部を2つ有する摩擦接合工具を3000rpmで
回転させ、250mm/分の送り速度で接合線に沿って
移動させて、2枚の面板を同時に摩擦接合を行った。そ
の結果、接合誤差等がなく、表面に欠陥が無く、X線透
過検査でも内部に欠陥の認められない摩擦接合部が得ら
れた。なお、糸巻型接合部のピンの外表面に高さ0.5
mmの突起をピンの軸方向に対して45度の角度で等間
隔で4本設けた。
【0027】実施例2 図8に示す断面形状を有する6N01−T5からなる厚
さ2.5mmの板材を2枚重ね、更に厚さ2.5mmの
板材と厚さ5.0mmの板材とを重ね、これら2枚重ね
の板材を75mm離して拘束した。ピンが直径5.0m
m、長さ5mmで、円盤の直径が15mmの糸巻型接合
部と、ピンが直径5.0mm、長さ7.5mmで、円盤
の直径が15mmの糸巻型接合部とを有する摩擦接合工
具を3000rpmで回転させ、250mm/分の送り
速度で、これら板材の一端から他端に移動させて、2つ
の板材を同時に摩擦接合を行った。その結果、接合誤差
等がなく、表面に欠陥が無く、透過X線検査でも内部に
欠陥の認められない摩擦接合部が得られた。なお、糸巻
型接合部のピンの外表面に高さ0.5mmの突起をピン
の軸方向に対して45度の角度で等間隔で4本設けた。
【0028】以上、図1〜9の各部材あるいは板の摩擦
接合に関連して、摩擦接合工具10、10a、10b、
10c、10dについて説明したが、糸巻型接合部14
のピン11及び円盤12、13の構造により、摩擦接合
の仕上がりに大きく差が出て来ることが明らかとなっ
た。基本形の摩擦接合工具10は、摩擦接合する部材の
厚みとほぼ同程度の長さを有するピン11の両端に円盤
12、13をほぼ平行に固着して糸巻型接合部14を構
成し、該糸巻型接合部14を1つ以上備えたものであ
る。なお、摩擦接合工具10、10a〜10dは、いず
れも回転動力機の軸に着脱自在であり、必要に応じて種
々の形態の摩擦接合工具に変えることができる。更に、
ポータブルな回転動力機を使用すれば、現場においても
摩擦接合することが可能となる。
【0029】これに対して図10〜13に示すものは、
この糸巻型接合部14が部材を摩擦接合する際当接する
部位、すなわちピン11の外周面及び円盤12、13の
内側面に溝60及び/又は突起61を設け、塑性流動状
態にある部材の一部分が糸巻型接合部14のピン11側
に流れるようにしたものである。従って、糸巻型接合部
14を使用することで、裏当て治具が必要なくなり、糸
巻型接合部14が部材に追従して軸方向の振れが無くな
り、溝60及び/又は突起61により塑性流動状態にあ
る部材の一部分がピン11側に流れ、円盤12、13に
よる圧力と相まって良好な摩擦接合が得られる。
【0030】次に、上記溝60及び/又は突起61によ
る効果を実施例により証明する。 実施例3 糸巻型接合部のピンの直径4mm、長さ4mmで、円盤
の直径が12mmの摩擦接合工具を用い、これを300
0rpmで回転させ、250mm/分の送り速度で、厚
さ4mmのアルミニウム合金押出形材(6N01−T
5)の突き合わせた接合箇所を摩擦接合した。この場
合、ピンの外周面に図10、11に示すような溝60、
すなわち、幅0.5mm、深さ0.5mm、長さ1.5
mmの溝60をピンの軸方向に対して45度の角度で等
間隔で6本上下2列に刻んだものを使用した。
【0031】実施例4 実施例3において、ピンの外周面に図12、13に示す
ような突起61、すなわち、幅0.5mm、高さ0.5
mm、長さ1.5mmの突起61を、ピンの軸方向に対
して45度の角度で等間隔で6本上下2列に設けたもの
を使用した。その他の条件は実施例3と同様とした。
【0032】実施例5 実施例3において、2枚の円盤の内側面に図14、15
に示すような溝60a、すなわち、最大幅1.0mm、
深さ0.5mm、長さ3.0mmの溝60aを、等間隔
で4本形成したものを使用した。その他の条件は実施例
3と同様とした。
【0033】実施例6 実施例3において、2枚の円盤の内側面に図16、17
に示すような突起61a、すなわち、最大幅1.0m
m、高さ0.5mm、長さ3.0mmの突起61aを、
等間隔で4本設けたものを使用した。その他の条件は実
施例3と同様とした。
【0034】実施例7 実施例3において、ピンの外周面に図12、13に示す
ような突起61を設け、2枚の円盤の内側面に図14、
15に示すような溝60aを設けたものを使用した。そ
の他の条件は実施例3と同様とした。
【0035】比較例1 実施例3において、ピンの外周面及び円盤の内側面に溝
及び/又は突起が全く無いものを用いて、厚さ4mmの
アルミニウム合金押出形材(6N01−T5)の突き合
わせた接合箇所を摩擦接合した。その他の条件は実施例
3と同様とした。結果につき表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】表1に示すように、実施例4、5及び7に
おいては、溶接部の表面性状及び曲げに対して何ら問題
なく良好な結果が得られた。また、実施例3及び6にお
いては、若干の溶接部欠陥があるものの、曲げに対して
は問題なく使用可能である。これに対して、比較例1は
溶接部表面及び曲げ共に問題が発生し使用不可能であ
る。
【0038】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
よれば、複数の接合箇所における複数の接合線に沿って
摩擦接合を同時に行うから、一度の作業により部材同士
の接合が可能になり、接合前段取り、接合後処理も一度
でよいことになる。従って、歪みや強度低下がないのは
無論のこと、良好な摩擦接合を得ることが出来、しかも
大型の構造物が少ない工数で出来、低価格化が図れる。
【0039】請求項2の発明によれば、重ね合わせた部
材に糸巻型の摩擦接合工具のピンを差し込み、部材の一
端から他端まで移動させるから、回転しているピンによ
り発生する摩擦熱によりピンの通過部位が可塑化してピ
ン両端の円盤による圧力が付加されて重ね合わせた部材
同士がスポット接合されることになる。従って、重ね合
わせた部材についても、歪みや強度低下がないのは無論
のこと、良好な摩擦接合を得ることが出来る。
【0040】請求項3の発明によれば、複数の重層した
部材を同時に摩擦接合するから、一度の操作により複数
の重層した部材の接合が可能になり、接合前段取り、接
合後処理も一度でよいことになる。従って、上記効果に
加えて、重層した部材の接合が少ない工数で出来、低価
格化が図れる。
【0041】請求項4の発明によれば、構造の複雑な各
種部材の接合箇所を同時に接合できるから、大型の接合
部材の製作が容易になり、軽量化の達成がし易くなる。
従って、強度面、コスト面の双方から好適な大型の接合
部材を得られる。
【0042】請求項5の発明によれば、糸巻型接合部を
使用することで、裏当て治具が必要なくなり、糸巻型接
合部が部材に追従して軸方向の振れが無くなり、複数の
接合部位を同時になお一層仕上がりの良好な摩擦接合が
出来る。従って、裏当て治具を使用する際の段取りも必
要なく、振れが無い分摩擦接合の仕上がりが良く、加え
て同時摩擦接合により、工数削減が出来る。
【0043】請求項6の発明によれば、糸巻型接合部を
使用することで、裏当て治具が必要なくなり、糸巻型接
合部が部材に追従して軸方向の振れが無くなり、溝及び
/又は突起により塑性流動状態にある部材の一部分がピ
ン側に流れ、円盤による圧力と相まって良好な摩擦接合
が得られる。従って、上記効果に加えて、摩擦接合の仕
上がりがなお一層良くなる。
【0044】請求項7の発明によれば、上記効果に加え
て、ポータブルな回転工具に糸巻型接合部を着すれば、
現場での摩擦接合も可能となるし、ポータブルな回転工
具でなくても、必要に応じた糸巻型接合部を着すれば、
どのような接合箇所にも容易に対応できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す接合部材の製作
状態の側面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す接合部材の製作
状態の側面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態を示す接合部材の製造
状態の断面図である。
【図4】本発明の第4の実施形態を示す接合部材の製造
状態の斜視図である。
【図5】本発明の第5の実施形態を示す接合部材の製造
状態の斜視図である。
【図6】本発明の第6の実施形態を示す接合部材の製造
状態の側面図である。
【図7】本発明の第7の実施形態を示す接合部材の製造
状態の側面図である。
【図8】本発明の第8の実施形態を示す接合部材の製造
状態の側面図である。
【図9】本発明の第9の実施形態を示す接合部材の製造
状態の側面図である。
【図10】本発明の摩擦接合工具の糸巻型接合部の構造
の一実施形態を示す側面図である。
【図11】図10の断面図である。
【図12】本発明の摩擦接合工具の糸巻型接合部の構造
の他の実施形態を示す側面図である。
【図13】図12の断面図である。
【図14】本発明の摩擦接合工具の糸巻型接合部の構造
のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図15】図14の断面図である。
【図16】本発明の摩擦接合工具の糸巻型接合部の構造
のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図17】図16の断面図である。
【図18】従来の摩擦接合を示す断面図である。
【符号の説明】
1、2、20、21、53 部材 3、4、41、42 面板 5 ブリッジ 6、7、22、23 接合箇所 24、32、36、37 接合箇所 44、45、56 接合箇所 8、9 接合線 10、10a、10b 摩擦接合工具 10c、10d 摩擦接合工具 11 ピン 12、13 円盤 14、16、25、52 糸巻型接合部 15 軸 30、31、50 板材 51、55 板材 33、34 チャンネル 35 拘束治具 40、43 ハニカムパネル 46 裏当て治具 54 継ぎ手 60、60a 溝 61、61a 突起 A、B、C、D、E、F 接合部材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接合するための部材を突き合わせた際複
    数の接合箇所が生じ、該複数の接合箇所における複数の
    接合線に沿って同時に摩擦接合することを特徴とする摩
    擦接合方法。
  2. 【請求項2】 接合するための部材を複数個重ね合わ
    せ、ピンの両端に円盤をほぼ平行に固着してなる前記部
    材より硬質の糸巻型の摩擦接合工具を、前記重ね合わせ
    た部材の一端から差し込んで部材の他端まで移動させ、
    前記重ね合わせた部材を摩擦接合することを特徴とする
    摩擦接合方法。
  3. 【請求項3】 前記重ね合わせた複数個の部材を同時に
    摩擦接合する請求項2記載の摩擦接合方法。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の摩擦接合方法
    にて製作されたことを特徴とする接合部材。
  5. 【請求項5】 摩擦接合する部材の厚みとほぼ同程度の
    長さを有するピンの両端に円盤をほぼ平行に固着して糸
    巻型接合部を構成し、該糸巻型接合部を複数設けてな
    り、複数の接合部位を同時に摩擦接合するようにしたこ
    とを特徴とする摩擦接合工具。
  6. 【請求項6】 摩擦接合する部材の厚みとほぼ同程度の
    長さを有するピンの両端に円盤をほぼ平行に固着して糸
    巻型接合部を構成し、該糸巻型接合部を1つ以上有する
    と共に、糸巻型接合部が前記部材を摩擦接合する際当接
    する部位に溝及び/又は突起を設け、塑性流動状態にあ
    る前記部材の一部分が前記糸巻型接合部のピン側に流れ
    るようにしたことを特徴とする摩擦接合工具。
  7. 【請求項7】 前記糸巻型接合部は回転工具に着脱自在
    である請求項5又は6記載の摩擦接合工具。
JP16318398A 1998-06-11 1998-06-11 摩擦接合方法 Expired - Fee Related JP4043005B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16318398A JP4043005B2 (ja) 1998-06-11 1998-06-11 摩擦接合方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16318398A JP4043005B2 (ja) 1998-06-11 1998-06-11 摩擦接合方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11347753A true JPH11347753A (ja) 1999-12-21
JP4043005B2 JP4043005B2 (ja) 2008-02-06

Family

ID=15768837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16318398A Expired - Fee Related JP4043005B2 (ja) 1998-06-11 1998-06-11 摩擦接合方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4043005B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1793961A2 (en) * 2004-09-28 2007-06-13 Alcoa Inc. Multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
US7793816B2 (en) 2007-09-07 2010-09-14 Alcoa Inc. Friction stir welding apparatus
US7854362B2 (en) 2008-03-14 2010-12-21 Alcoa Inc. Advanced multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
JP2011079059A (ja) * 2010-12-16 2011-04-21 Honda Motor Co Ltd 摩擦撹拌接合方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1793961A2 (en) * 2004-09-28 2007-06-13 Alcoa Inc. Multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
EP1793961A4 (en) * 2004-09-28 2008-05-21 Alcoa Inc MULTILACTULATED SOLENOID TOOLS FOR SIMULTANEOUSLY REINFORCED WELDING OF SEVERAL PARALLEL WALLS BETWEEN PARTS
US7793816B2 (en) 2007-09-07 2010-09-14 Alcoa Inc. Friction stir welding apparatus
US7854362B2 (en) 2008-03-14 2010-12-21 Alcoa Inc. Advanced multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
US8256657B2 (en) 2008-03-14 2012-09-04 Alcoa Inc. Advanced multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
US8413875B2 (en) 2008-03-14 2013-04-09 Alcoa Inc. Advanced multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
JP2011079059A (ja) * 2010-12-16 2011-04-21 Honda Motor Co Ltd 摩擦撹拌接合方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4043005B2 (ja) 2008-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9468990B2 (en) Friction stir welding tool with shoulders having different areas; methods using such tool; product welded with such tool
JPH11267859A (ja) 接合用加工材とその接合方法及び接合された加工パネル
JP3297845B2 (ja) アルミニウム部材の接合方法
US8028888B2 (en) Method of joining together end portions of superposed members
JP3283434B2 (ja) 摩擦攪拌接合用治具及びそれを用いた摩擦攪拌接合方法
JP3297847B2 (ja) 摩擦接合用部材とその接合方法及び接合パネル
JP5090132B2 (ja) 接合製品の製造方法及び接合構造
JP3886596B2 (ja) リブ付きアルミニウム製品の製造法
JP2008272768A (ja) ダブルキンパネルの接合継手及び構造体
JP3836091B2 (ja) 摩擦攪拌接合方法と、その装置及び該方法により製造された構造体
JP3457289B2 (ja) レーザ溶接とtig溶接またはmig溶接との組合せによる厚板溶接方法
JPH11347753A (ja) 摩擦接合方法及び接合部材並びに摩擦接合工具
JP3333497B2 (ja) 摩擦溶接方法及び摩擦溶接装置
JP3610274B2 (ja) 導波管及びその製造方法
JP3947271B2 (ja) 摩擦撹拌接合によるt継手の形成方法
JP3333394B2 (ja) パネルの製作方法及びパネル
JP2005239029A (ja) 鉄道車両構体
JP2000052065A (ja) 押出形材接合方法及び押出形材
JP4619999B2 (ja) ダブルスキンパネル及びその継手構造、並びに構造体
JPH11347754A (ja) 機械要素用部材及びその製造方法
WO2012046458A1 (ja) 車体フレームの製造方法
JP2002126881A (ja) 摩擦接合方法
JP3341831B2 (ja) 摩擦接合方法とその構造体及び摩擦接合装置
JP2003326373A (ja) 摩擦攪拌による複数列部材の接合体及びその製造方法
JP3926643B2 (ja) アルミニウムパイプ製フレームの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070528

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070821

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees