CN113508001A - 接合方法 - Google Patents

Abstract

包括接合工序，在所述接合工序中，将旋转的旋转工具(F)从辅助构件(10)的仅正面侧(10a)插入，并且在使仅搅拌销(F2)与辅助构件(10)接触并使搅拌销(F2)的基端侧露出、且使搅拌销(F2)的外周面与第一金属构件(1)和第二金属构件(2)稍微接触的状态下，使旋转工具(F)沿着对接部(J1、J2)相对移动，以经由辅助构件(10)对第一金属构件(1)和第二金属构件(2)进行接合，辅助构件(10)在至少一个侧面包括随着远离正面(10a)而前端变细的倾斜面，第一金属构件(1)和第二金属构件(2)中的至少一方包括对应于辅助构件(10)的倾斜面并从正面向背面倾斜的倾斜面(端面1a、2a)。

Description

接合方法

技术领域

本发明涉及一种接合方法。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了一种发明，使用旋转工具对一对板状的金属构件进行摩擦搅拌接合。在上述发明中，将比金属构件更软的辅助构件夹设于一对金属构件之间，并将旋转工具插入至上述辅助构件以进行摩擦搅拌。若对硬度高的金属构件彼此进行摩擦搅拌接合，则存在旋转工具的损伤加剧、工具成本增加的问题。然而，根据本发明，由于将旋转工具插入软质的辅助构件，因此，能适当地对硬度高的金属构件彼此进行接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-83242号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在以往的接合方法中，旋转工具的搅拌销呈圆柱状，因此，存在向辅助构件的插入变得困难的问题。此外，在使旋转工具的轴肩部与金属构件接触的状态下进行摩擦搅拌，因此，存在作用于摩擦搅拌装置的负荷变大的问题。

从上述这种观点出发，本发明的技术问题在于提供一种接合方法能适当地对硬度高的金属构件彼此进行接合。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征是，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的端部彼此面对，并将所述辅助构件夹入所述端部彼此的间隙，使所述第一金属构件的端面与所述辅助构件的一个侧面对接，并且使所述第二金属构件的端面与所述辅助构件的另一个侧面对接，以形成对接部；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合，所述辅助构件在至少一个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面，所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方包括对应于所述辅助构件的倾斜面并从正面向背面倾斜的倾斜面。

此外，本发明提供一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征是，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述第二金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成，并在两个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的端部彼此面对，并将所述辅助构件夹入所述端部彼此的间隙，使所述第一金属构件的倾斜面与所述辅助构件的一个倾斜面对接，并且使所述第二金属构件的倾斜面与所述辅助构件的另一个倾斜面对接，以形成对接部；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

根据上述接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具，因此，能容易地插入至辅助构件。此外，将仅搅拌销插入至辅助构件，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。此外，将旋转工具插入至比第一金属构件以及第二金属构件更软质的辅助构件，因此，能延长旋转工具的寿命。此外，通过使搅拌销与第一金属构件以及第二金属构件稍微接触，能提高接合强度。

此外，较为理想的是，在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

根据上述接合方法，由于能防止辅助构件朝正面侧上浮，因此，能适当地进行接合。

此外，本发明提供一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征是，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成，并在两个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面对接，并将所述辅助构件夹入形成于内角侧的所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面的间隙，使所述第一金属构件的倾斜面与所述辅助构件的一个倾斜面对接，并且使所述第二金属构件的侧面与所述辅助构件的另一个倾斜面对接，以形成对接部；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

根据上述接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具，因此，能容易地插入至辅助构件。此外，将仅搅拌销插入至辅助构件，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。此外，将旋转工具插入至比第一金属构件以及第二金属构件更软质的辅助构件，因此，能延长旋转工具的寿命。此外，通过使搅拌销与第一金属构件以及第二金属构件稍微接触，能进一步提高接合强度。此外，能使第一金属构件与第二金属构件垂直地接合。

此外，较为理想的是，在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

根据上述接合方法，由于能防止辅助构件朝正面侧上浮，因此，能更好地进行接合。

此外，本发明提供一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征是，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成，并在两个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件与所述第二金属构件重合，并将所述辅助构件夹入所述第一金属构件的倾斜面与所述第二金属构件的正面的间隙，使所述第一金属构件的倾斜面与所述辅助构件的一个倾斜面对接，并且使所述第二金属构件的正面与所述辅助构件的另一个倾斜面对接，以形成对接部；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

根据上述接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具，因此，能容易地插入至辅助构件。此外，将仅搅拌销插入至辅助构件，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。此外，将旋转工具插入至比第一金属构件以及第二金属构更软质的辅助构件，因此，能延长旋转工具的寿命。此外，通过使搅拌销与第一金属构件以及第二金属构件稍微接触，能提高接合强度。此外，能对重合的第一金属构件和第二金属构件进行接合。

此外，较为理想的是，在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，在所述对接工序中，将所述突起部嵌合到由形成于所述第一金属构件的背面的槽部和形成于所述第二金属构件的正面的槽部中的至少一方构成的凹槽部，并且使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

根据上述接合方法，由于能防止辅助构件朝正面侧上浮，因此，能更好地进行接合。

此外，本发明提供一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征是，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和截面呈矩形的辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的端部彼此面对，并将所述辅助构件夹入所述端部彼此的间隙，使所述第一金属构件的端面与所述辅助构件的一个侧面对接，并且使所述第二金属构件的端面与所述辅助构件的另一个侧面对接，以形成对接部；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的至少基端侧的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

根据上述接合方法，由于使用包括前端细的搅拌销的旋转工具，因此，能容易地插入至辅助构件。此外，将仅搅拌销插入至辅助构件，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。此外，将旋转工具插入至比第一金属构件以及第二金属构件更软质的辅助构件，因此，能延长旋转工具的寿命。此外，通过使搅拌销与第一金属构件以及第二金属构件接触，能提高接合强度。

此外，较为理想的是，在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

根据上述接合方法，由于能防止辅助构件朝正面侧上浮，因此，能更好地进行接合。

此外，本发明提供一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征是，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和截面呈矩形的辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面对接，并将所述辅助构件夹入所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面的间隙，使所述第一金属构件的端面与所述辅助构件的一个侧面对接，并且使所述第二金属构件的侧面与所述辅助构件的另一个侧面对接，以形成对接部；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的至少基端侧的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

根据上述接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具，因此，能容易地插入至辅助构件。此外，将仅搅拌销插入至辅助构件，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。此外，将旋转工具插入至比第一金属构件以及第二金属构件更软质的辅助构件，因此，能延长旋转工具的寿命。此外，通过使搅拌销与第一金属构件以及第二金属构件接触，能提高接合强度。此外，能使第一金属构件与第二金属构件垂直地接合。

此外，较为理想的是，在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

根据上述接合方法，由于能防止辅助构件朝正面侧上浮，因此，能更好地进行接合。

发明效果

根据本发明的接合方法，能使硬度高的金属构件彼此更适当地接合。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的接合方法的准备工序的立体图。

图2是表示第一实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图3是表示第一实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图4是表示本发明第二实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图5是表示本发明第三实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图6是表示第三实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图7是表示本发明第四实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图8是表示本发明第五实施方式的接合方法的准备工序的立体图。

图9是表示第五实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图10是表示第五实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图11是表示本发明第六实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图12是表示本发明第七实施方式的接合方法的准备工序的立体图。

图13是表示第七实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图14是表示第七实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图15是表示本发明第八实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。

图16是表示第八实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图17是表示本发明第九实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。

图18是表示第九实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图19是表示第九实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图20是表示本发明第十实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。

图21是表示第十实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图22是表示本发明第十一实施方式的接合方法的准备工序的立体图。

图23是表示第十一实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图24是表示第十一实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图25是表示本发明第十二实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图26是表示本发明第十三实施方式的接合方法的准备工序的立体图。

图27是表示第十三实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图28是表示第十三实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图29是表示本发明十四实施方式的接合方法的准备工序的立体图。

图30是表示第十四实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图31是表示第十四实施方式的接合方法的接合工序的剖视图。

图32是表示本发明第十五实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。

图33是表示第十五实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

适当参照附图对本发明第一实施方式进行说明。在第一实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。如图1所示，在本实施方式中，对第一金属构件1和第二金属构件2进行摩擦搅拌接合。以下说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。

如图1所示，准备工序是准备第一金属构件1、第二金属构件2以及辅助构件10的工序。第一金属构件1以及第二金属构件2是板状的金属构件。第一金属构件1以及第二金属构件2只要为能摩擦搅拌的金属则不受特别限制，例如使用铝或铝合金。在本实施方式中，第一金属构件1以及第二金属构件2使用JISH5302ADC12(Al-Si-Cu类)等铝合金铸造材料。

第一金属构件1包括形成于端部的端面1a、正面1b以及背面1c。第二金属构件2包括形成于端部的端面2a、正面2b以及背面2c。第一金属构件1以及第二金属构件2的板厚相同。端面1a以及端面2a呈随着朝向正面1b、2b而相互远离的方式倾斜的倾斜面。端面1a、2a相对于铅锤面的倾斜角度相同。

辅助构件10是夹设于第一金属构件1与第二金属构件2之间的构件。辅助构件10由比第一金属构件1的硬度低的金属形成。辅助构件10例如由JISA1050、A1100、A6063等铝合金延展材料形成。辅助构件10为截面呈梯形的长条的构件。

辅助构件10包括正面10a、侧面10b、10c和背面10d。侧面10b、10c呈随着远离正面10a(随着朝向背面10d)而相互靠近的倾斜面。侧面10b、10c的倾斜角度分别与相对的端面1a、2a的倾斜角度相同。

如图2所示，对接工序是将第一金属构件1、第二金属构件2以及辅助构件10对接并且固定于架台K的工序。在对接工序中，将辅助构件10配置于第一金属构件1的端面1a与第二金属构件2的端面2a之间。以使第一金属构件1的端面1a与辅助构件10的侧面10b大致面接触的方式对接，以形成对接部J1。以使第二金属构件2的端面2a与辅助构件10的侧面10c大致面接触的方式对接，以形成对接部J2。辅助构件10的正面10a与第一金属构件1的正面1b以及第二金属构件2的正面2b共面。辅助构件10的背面10d与第一金属构件1的背面1c以及第二金属构件2的背面2c共面。

在此，如图2所示，旋转工具F由基部F1和搅拌销F2构成。旋转工具F例如由工具钢形成。基部F1是与摩擦搅拌装置的转轴连接的部位。搅拌销F2从基部F1下垂，前端变细。在搅拌销F2的前端形成有相对于旋转中心轴垂直的平坦面F3。平坦面F3由比辅助构件10的背面10d稍大的尺寸形成。

搅拌销F2的外周面的锥形角度与第一金属构件1的端面1a以及第二金属构件2的端面2a各自的倾斜角度相同。也就是说，从侧面观察搅拌销F2的截面形状与辅助构件10的截面形状大致相同。

在搅拌销F2的外周面刻设有螺旋槽。在本实施方式中，使旋转工具F朝右旋转，因此，螺旋槽形成为随着从基端朝向前端侧而朝左旋绕。另外，在使旋转工具F朝左旋转的情况下，将螺旋槽形成为随着从基端侧向前端侧而朝右旋绕。若是这样，塑性流动化的金属被螺旋槽引导而朝前端侧移动，因此，能抑制毛边的产生。

如图3所示，接合工序是使用旋转工具F对第一金属构件1与第二金属构件2进行摩擦搅拌接合的工序。在接合工序中，将朝右旋转的旋转工具F的搅拌销F2插入至辅助构件10的正面10a的宽度方向中央处。在接合工序中，使搅拌销F2的外周面也可以不与第一金属构件1的端面1a以及第二金属构件2的端面2a接触，但在本实施方式中，使搅拌销F2的外周面在与第一金属构件1的端面1a以及第二金属构件2的端面2a稍微接触的状态下沿着辅助构件10相对移动。搅拌销F2的外周面与第一金属构件1的端面1a以及第二金属构件2的端面2a的接触量例如只要适当设定为小于1.0mm即可。

在接合工序中，在使仅搅拌销F2与第一金属构件1、第二金属构件2以及辅助构件10接触，搅拌销F2的基端侧从第一金属构件1以及第二金属构件2露出的状态下进行摩擦搅拌。搅拌销F2的平坦面F3在不与架台K接触的范围内插入至较深的位置处。使旋转工具F沿着辅助构件10相对移动，一旦到达结束位置，则使旋转工具F脱离辅助构件10。根据如上所述构成，对接部J1、J2在一个工序中被同时摩擦搅拌接合。在旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，使用包括前端细的搅拌销F2的旋转工具F，因此，能容易地插入至辅助构件10的正面10a。此外，在将仅搅拌销F2插入至辅助构件10、并使搅拌销F2的基端侧露出的状态下进行摩擦搅拌，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。

此外，将旋转工具F插入比第一金属构件1以及第二金属构件2更软质的辅助构件10，因此，能延长旋转工具F的寿命。此外，使搅拌销F2保持与第一金属构件1以及第二金属构件2稍微接触，因此，能防止第一金属构件1以及第二金属构件2的硬质的金属大量混入到辅助构件10一侧，因而能进一步提高接合强度。

此外，在第一金属构件1的端面1a和第二金属构件2的端面2a设置倾斜面，因此，能防止搅拌销F2与第一金属构件1以及第二金属构件2大幅接触。此外，在本实施方式中，将搅拌销F2的锥形角度与端面1a、2a的倾斜角度设为相同(大致平行)，因此，能在遍及高度方向的范围内高平衡性地摩擦搅拌。

[第二实施方式]

接着，对本发明第二实施方式的接合方法进行说明。图4是表示本发明第二实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。在第二实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第二实施方式中，辅助构件10A的形状主要与第一实施方式不同。在本实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图4所示，第一金属构件1以及第二金属构件2与第一实施方式相同。辅助构件10A包括：截面呈梯形的主体部11；以及突起部12，上述突起部12从主体部11的背面(底部)10d向下方突出。突起部12的截面呈宽度比主体部11的背面(底部)10d大的矩形。突起部12在辅助构件10A的长边方向上以固定的形状形成。在架台K形成有供突起部12插入的截面呈矩形的凹部K1。

在对接工序中，使第一金属构件1、第二金属构件2和辅助构件10A对接，并固定于架台K。在对接工序中，首先，将辅助构件10A的突起部12插入至凹部K1。例如，将突起部12从架台K的近前侧或纵深侧的凹部K1的开口部插入。

接着，使第一金属构件1以及第二金属构件2从辅助构件10A的两侧与该辅助构件10A对接。突起部12分别卡定于第一金属构件1的背面1c以及第二金属构件2的背面2c。第一金属构件1的端面1a与辅助构件10的侧面10b对接，以形成对接部J1。第二金属构件2的端面2a与辅助构件10A的侧面10c对接，以形成对接部J2。

在接合工序中，使用旋转工具F对对接部J1、J2进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，以与第一实施方式相同的要领进行摩擦搅拌接合。另外，一旦接合工序结束，则既可以进行将突起部12切除的切除工序，也可以就此保留突起部12。

根据以上说明的第二实施方式，也能起到与第一实施方式大致同等的效果。例如，若摩擦搅拌接合的接合长度变长，则伴随于此，辅助构件10也形成得较长。若在这种情况下进行摩擦搅拌接合，则存在辅助构件10向上方上浮的问题。然而，根据第二实施方式，将突起部12设置于辅助构件10A，因此，能防止辅助构件10A的上浮。由此，能防止辅助构件10A相对于第一金属构件1以及第二金属构件2的位置偏移，因此，能更适当地进行摩擦搅拌接合。

另外，在本实施方式中以突起部12卡定于第一金属构件1以及第二金属构件2的两方的方式设定，但也可以为了使辅助构件10A不上浮而卡定于第一金属构件1以及第二金属构件2中的至少一方。

[第三实施方式]

接着，对本发明第三实施方式的接合方法进行说明。图5是表示本发明第三实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。在第三实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第三实施方式中，主要是辅助构件10B的形状与第一实施方式不同。在本实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

在准备工序中，准备第一金属构件1B、第二金属构件2和辅助构件10B。第一金属构件1B的端面1a相对于正面1b和背面1c垂直。第二金属构件2与第一实施方式相同。辅助构件10B是截面呈梯形的辅助构件10B，包括正面10a、侧面10b、10c和背面10d。

侧面10b相对于正面10a垂直。侧面10c以随着远离正面10a而前端变细的方式倾斜。侧面10c的倾斜角度与第二金属构件2的端面2a的倾斜角度相同。

在对接工序中，使第一金属构件1B、第二金属构件2和辅助构件10B对接。第一金属构件1B的端面1a与辅助构件10B的侧面10b对接，以形成对接部J1。第二金属构件2的端面2a与辅助构件10B的侧面10c对接，以形成对接部J2。辅助构件10的正面10a分别与第一金属构件1的正面1b以及第二金属构件2的正面2b共面。辅助构件10的背面10d分别与第一金属构件1B的背面1c以及第二金属构件2的背面2c共面。

如图6所示，在接合工序中，使用旋转工具F进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，在将旋转工具F的仅搅拌销F2插入至辅助构件10B并使搅拌销F2的基端侧露出的状态下沿着辅助构件10B相对移动，以对对接部J1、J2进行摩擦搅拌接合。此外，在本实施方式中，在使搅拌销F2的旋转中心轴Z朝第二金属构件2一侧倾斜、并且使搅拌销F2的外周面与第一金属构件1的端面1a和第二金属构件2的端面2a稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。另外，只要适当设定旋转工具F的倾斜角度即可，但较为理想的是，设定为搅拌销F2的外周面与第一金属构件1B的端面1a平行，并且搅拌销F2的外周面与第二金属构件2的端面2a平行。

根据以上说明的第三实施方式的接合方法，也能起到与第一实施方式大致同等的效果。此外，在本实施方式中，无需将第一金属构件1的端面1a设为倾斜面，因此，能节省作业工夫。

[第四实施方式]

接着，对本发明第四实施方式的接合方法进行说明。图7是表示本发明第四实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。在第四实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第四实施方式中，主要是辅助构件10C的形状与第三实施方式不同。在本实施方式中，以与第三实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图7所示，第一金属构件1B以及第二金属构件2与第三实施方式相同。辅助构件10C包括：截面呈梯形的主体部11；以及突起部12，上述突起部12从主体部11的背面(底部)10d向下方突出。突起部12的截面呈宽度比主体部11的背面(底部)10d大的矩形。突起部12在辅助构件10C的长边方向上以固定的形状形成。在架台K形成有供突起部12插入的凹部K1。

在对接工序中，使第一金属构件1B、第二金属构件2和辅助构件10C对接，并且通过架台K固定。在对接工序中，首先，将辅助构件10C的突起部12插入至凹部K1。接着，使第一金属构件1B以及第二金属构件2从辅助构件10C的两侧与该辅助构件10C对接。此外，突起部12分别卡定于第一金属构件1的背面1c以及第二金属构件2的背面2c。第一金属构件1的端面1a与辅助构件10C的侧面10b对接，以形成对接部J1。第二金属构件2的端面2a与辅助构件10C的侧面10c对接，以形成对接部J2。

在接合工序中，使用旋转工具F对对接部J1、J2进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，以与第三实施方式相同的要领进行摩擦搅拌接合。另外，一旦接合工序结束，则既可以进行将突起部12切除的切除工序，也可以就此保留突起部12。

根据以上说明的第四实施方式，也能起到与第三实施方式大致同等的效果。根据第四实施方式，将突起部12设置于辅助构件10C，因此，能防止辅助构件10C的上浮。由此，能防止辅助构件10C相对于第一金属构件1B以及第二金属构件2的位置偏移，因此，能更适当地进行摩擦搅拌接合。

另外，在本实施方式中，以突起部12卡定于第一金属构件1B以及第二金属构件2的两方的方式设定，但只要为了使辅助构件10C不上浮而卡定于第一金属构件1B以及第二金属构件2中的至少一方即可。

[第五实施方式]

接着，对本发明第五实施方式的接合方法进行说明。图8是表示本发明第五实施方式的接合方法的准备工序的立体图。在第五实施方式中，如图8所示，在第一金属构件1D与第二金属构件2D垂直地接合这一点上与其它实施方式不同。

在第五实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在准备工序中，准备第一金属构件1D、第二金属构件2D以及辅助构件10D。第一金属构件1D呈板状，包括端面1Da、侧面1Db、1Dc。端面1Da呈倾斜面。第二金属构件2D呈板状，包括端面2Da、侧面2Db、2Dc。端面2Da与侧面2Db垂直。

辅助构件10D是截面呈梯形的长条构件。辅助构件10D包括正面10Da、侧面10Db、10Dc以及背面10Dd。

如图9所示，对接工序是将辅助构件10D夹设于第一金属构件1D与第二金属构件2D之间，并使第一金属构件1D与第二金属构件2D垂直地对接的工序。在本实施方式中，将架台K2配置于第一金属构件1D以及第二金属构件2D的背面侧，并使两者相合。架台K2截面呈L字状，包括沿着长边方向延伸设置的凹部K2a。凹部K2a是为了避免辅助构件10D的前端与架台K2的干涉而设置的。

第一金属构件1D的端面1Da与辅助构件10D的侧面10Db对接，以形成对接部J3。第二金属构件2D的端面2Db与辅助构件10D的侧面10Dc对接，以形成对接部J4。第一金属构件1D与第二金属构件2D垂直。辅助构件10D的前端从第一金属构件1的侧面1Dc稍微突出，因此，将辅助构件10D的前端插入至凹部K2a。

如图9和图10所示，接合工序是使用旋转工具F对对接部J3、J4进行摩擦搅拌接合的工序。在接合工序中，在将旋转工具F的仅搅拌销F2插入至辅助构件10D的正面10Da并使搅拌销F2的基端侧的一部分露出的状态下，沿着辅助构件10D相对移动，以对对接部J3、J4进行摩擦搅拌接合。

此外，在本实施方式中，在使搅拌销F2的旋转中心轴Z朝第二金属构件2D一侧倾斜、同时使搅拌销F2的外周面与第一金属构件1D的端面1Da和第二金属构件2D的侧面2Db稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。另外，只要适当设定旋转工具F的倾斜角度即可，但较为理想的是，设定为搅拌销F2的外周面与第一金属构件1D的端面1Da平行，并且搅拌销F2的外周面与第二金属构件2D的侧面2Db平行。

根据以上说明的第五实施方式的接合方法，也能起到与第一实施方式大致同等的效果。此外，在本实施方式中，能使第一金属构件1D与第二金属构件2D垂直地接合。

[第六实施方式]

接着，对本发明第六实施方式的接合方法进行说明。图11是表示本发明第六实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。在第六实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第六实施方式中，主要是辅助构件10DA的形状与第五实施方式不同。在本实施方式中，以与第五实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图11所示，第一金属构件1D以及第二金属构件2D与第五实施方式相同。辅助构件10DA包括：截面呈梯形的主体部11；以及突起部12，上述突起部12从主体部11的背面(底部)10Dd向侧方突出。突起部12的截面呈宽度比主体部11的背面(底部)10Dd大的矩形。突起部12在辅助构件10DA的长边方向上以固定的形状形成。

在对接工序中，将辅助构件10DA夹设于第一金属构件1D与第二金属构件2D之间，同时使第一金属构件1D与第二金属构件2D垂直地对接，并固定于架台K3。架台K3配置于第一金属构件1D以及第二金属构件2D的背面侧。在架台K3形成有用于插入突起部12的凹部K3a。

在对接工序中，首先，将辅助构件10DA的突起部12从架台K3的凹部K3a的近前侧或纵深侧的开口部插入。接着，在对接工序中，使第一金属构件1D以及第二金属构件2D从辅助构件10DA的两侧与该辅助构件10DA对接。突起部12分别卡定于第一金属构件1D的侧面1Dc以及第二金属构件2D的端面2Da。第一金属构件1D的端面1Da与辅助构件10DA的侧面10Db对接，以形成对接部J3。第二金属构件2D的侧面2Db与辅助构件10DA的侧面10Dc对接，以形成对接部J4。

在接合工序中，使用旋转工具F对对接部J3、J4进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，以与第五实施方式相同的要领进行摩擦搅拌接合。另外，一旦接合工序结束，则既可以进行将突起部12切除的切除工序，也可以就此保留突起部12。

根据以上说明的第六实施方式，也能起到与第五实施方式大致同等的效果。根据第六实施方式，将突起部12设置于辅助构件10DA，因此，能防止辅助构件10DA的上浮。由此，能防止辅助构件10DA相对于第一金属构件1D以及第二金属构件2D的位置偏移，因此，能更适当地进行摩擦搅拌接合。

另外，在本实施方式中，以突起部12卡定于第一金属构件1D以及第二金属构件2D的两方的方式设定，但只要为了使辅助构件10DA不上浮而卡定于第一金属构件1D以及第二金属构件2D中的至少一方即可。

[第七实施方式]

接着，对本发明第七实施方式的接合方法进行说明。图12是表示本发明第七实施方式的接合方法的准备工序的立体图。在第七实施方式中，如图12所示，在使第一金属构件1E与第二金属构件2E重合并接合这一点上与其它实施方式不同。

在第七实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在准备工序中，准备第一金属构件1E、第二金属构件2E以及辅助构件10E。第一金属构件1E呈板状，包括端面1Ea、正面1Eb以及背面1Ec。第二金属构件2E呈板状，包括端面2Ea、正面2Eb以及背面2Ec。端面2Ea与正面2Eb垂直。

辅助构件10E是截面呈梯形的长条构件。辅助构件10E包括正面10Ea、侧面10Eb、10Ec以及背面10Ed。侧面10Eb、10Ec呈随着远离正面10Ea而靠近的倾斜面。

如图13所示，对接工序是使第一金属构件1E与第二金属构件2E重合，并且将辅助构件10E配置于第一金属构件1E的端部的工序。在对接工序中，使第一金属构件1E的背面1Ec与第二金属构件2E的正面2Eb重合，以形成对接部J7。此外，第一金属构件1E的端面1Ea与辅助构件10E的侧面10Eb对接，以形成对接部J5。此外，第二金属构件2E的正面2Eb与辅助构件10E的侧面10Ec对接，以形成对接部J6。

如图14所示，接合工序是使用旋转工具F对对接部J5、J6进行摩擦搅拌接合的工序。在接合工序中，在将旋转工具F的仅搅拌销F2插入至辅助构件10E的正面10Ea、并使搅拌销F2的基端侧的一部分露出的状态下，使旋转工具F沿着辅助构件10E相对移动，以对对接部J5、J6进行摩擦搅拌接合。此外，在本实施方式中，在使搅拌销F2的旋转中心轴Z朝第二金属构件2E一侧倾斜、同时使搅拌销F2的外周面与第一金属构件1E的端面1Ea(参照图13)和第二金属构件2E的正面2Eb稍微接触的状态下进行摩擦搅拌。另外，只要适当设定旋转工具F的倾斜角度即可，但较为理想的是，设定为搅拌销F2的外周面与第一金属构件1E的端面1Ea平行，并且搅拌销F2的外周面与第二金属构件2E的正面2Eb平行。

根据以上说明的第七实施方式的接合方法，也能起到与第一实施方式大致同等的效果。此外，在本实施方式中，能使第一金属构件1E与第二金属构件2E重合并接合。

[第八实施方式]

接着，对本发明第八实施方式的接合方法进行说明。图15是表示本发明第八实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。在第八实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第八实施方式中，主要是辅助构件10EA的形状与第七实施方式不同。在本实施方式中，以与第七实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图15所示，在本实施方式的准备工序中，在第一金属构件1E的背面1Ec侧形成槽部1Ed。槽部1Ed在端面1Ea与背面1Ec的角部沿着长边方向形成为截面呈圆弧状。此外，在准备工序中，在第二金属构件2E的正面2Eb形成槽部2Ed。槽部2Ed沿着长边方向形成为截面呈圆弧状。

辅助构件10EA包括：截面呈梯形的主体部11；以及突起部13，上述突起部13从主体部11的背面(底部)10Ed突出。突起部13的截面呈宽度比主体部11的背面(底部)10Ed大的圆形。突起部13在辅助构件10EA的长边方向上以固定的形状形成。

对接工序是使第一金属构件1E与第二金属构件2E重合，并将辅助构件10EA配置于第一金属构件1E的端部的工序。

如图16所示，在对接工序中，使第一金属构件1E的背面1Ec与第二金属构件2E的正面2Eb重合，以形成对接部J7。此外，第一金属构件1E的端面1Ea与辅助构件10EA的侧面10Eb对接，以形成对接部J5。此外，第二金属构件2E的正面2Eb与辅助构件10EA的侧面10Ec对接，以形成对接部J6。此外，将突起部13插入至由第一金属构件1E的槽部1Ed(参照图15)和第二金属构件2E的槽部2Ed形成的凹槽部14。

在接合工序中，使用旋转工具F对对接部J5、J6进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，以与第七实施方式相同的要领进行摩擦搅拌接合。

根据以上说明的第八实施方式，也能起到与第七实施方式大致同等的效果。此外，通过在辅助构件10EA设置突起部13，能防止辅助构件10EA的上浮。另外，在本实施方式中，凹槽部14由第一金属构件1E和第二金属构件2E形成，但只要形成于第一金属构件1E和第二金属构件2E中的至少一方即可。在将凹槽部形成于第一金属构件1E和第二金属构件2E的一方的情况下，只要以与该凹槽部的形状相匹配的方式适当地形成辅助构件10EA的突起部13的形状即可。

[第九实施方式]

接着，对本发明第九实施方式的接合方法进行说明。图17是表示本发明第九实施方式的接合方法的准备工序的立体图。如图17所示，在第九实施方式中，在使第一金属构件1G与第二金属构件2G重合并对接这一点上与其它实施方式不同。

在第九实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在准备工序中，准备第一金属构件1G、第二金属构件2G以及辅助构件10G。第一金属构件1G呈板状，包括端面1Ga、正面1Gb以及背面1Gc。端面1Ga呈倾斜面。

第二金属构件2呈包括由厚板部和薄板部构成的层差部的形状。第二金属构件2具有第一端面2Ga、第一正面2Gb、第二端面2Gc、第二正面2Gd以及背面2Ge。第一端面2Ga为倾斜面。第二端面2Gc相对于第二正面2Gd以及背面2Ge垂直。

如图18所示，对接工序是使第一金属构件1G与第二金属构件2G重合，夹设辅助构件10G并对接的工序。在对接工序中，使第一金属构件1G的背面1Gc与第二金属构件2G的第二正面2Gd重合，以形成对接部J10。此外，辅助构件10G的侧面10Gb与第一金属构件1G的端面1Ga对接，以形成对接部J8。此外，辅助构件10G的侧面10Gc与第二金属构件2G的第一端面2Ga对接，以形成对接部J9。

如图19所示，接合工序是使用旋转工具F对第一金属构件1G与第二金属构件2G进行摩擦搅拌接合的工序。在接合工序中，将朝右旋转的旋转工具F的搅拌销F2插入至辅助构件10G的正面10Ga的宽度方向中央处。在接合工序中，在本实施方式中，在与第一金属构件1G的端面1Ga以及第二金属构件2G的第一端面2Ga稍微接触的状态下，沿着辅助构件10G相对移动。

在接合工序中，在使仅搅拌销F2与第一金属构件1G、第二金属构件2G以及辅助构件10G接触，且搅拌销F2的基端侧从第一金属构件1G以及第二金属构件2G露出的状态下进行摩擦搅拌。搅拌销F2的平坦面F3在不与第二金属构件2的第二正面2Gd接触的范围内插入至较深的位置处。使旋转工具F沿着辅助构件10G相对移动，一旦到达结束位置，则使旋转工具F脱离辅助构件10G。根据如上所述构成，对接部J8、J9在一个工序中被同时摩擦搅拌接合。在旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W。

根据以上说明的第九实施方式，也能起到与第一实施方式大致同等的效果。

[第十实施方式]

接着，对本发明第十实施方式的接合方法进行说明。图20是表示本发明第十实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。在第十实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第十实施方式中，主要是辅助构件10GA的形状与第九实施方式不同。在本实施方式中，以与第九实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图20所示，第一金属构件1G与第九实施方式相同。在第二金属构件2G的第二正面2Gd形成有截面呈大致圆形的凹槽部15。凹槽部15形成为截面呈大致圆形。

辅助构件10G包括：截面呈梯形的主体部11；以及突起部13，上述突起部13从主体部11的背面(底部)10Gd突出。突起部13的截面呈宽度比背面(底部)10Gd大的圆形。突起部13在辅助构件10GA的长边方向上以固定的形状形成，从而被插入至凹槽部15。

如图21所示，在对接工序中，使第一金属构件1G、第二金属构件2G和辅助构件10GA对接，并固定于架台K。在对接工序中，首先，将辅助构件10GA的突起部13插入凹槽部15。例如，将突起部13从凹槽部15的近前侧或纵深侧的开口部插入。接着以与第九实施方式相同的要领使各构件对接，以形成对接部J8、J9、J10。接合工序与第九实施方式相同。

根据以上说明的第十实施方式，也能起到与第九实施方式大致同等的效果。此外，由于包括突起部13，因此，能防止辅助构件10GA的上浮。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明的主旨的范围内适当进行设计变更。例如，在第二实施方式至第十实施方式的接合工序中，搅拌销F2的外周面与第一金属构件以及第二金属构件均稍微接触，但也可以使旋转工具F的搅拌销F2与第一金属构件以及第二金属构件不接触地进行摩擦搅拌接合。

[第十一实施方式]

适当参照附图对本发明的第十一实施方式进行说明。在第十一实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。如图22所示，在本实施方式中，对第一金属构件1K与第二金属构件2K进行摩擦搅拌接合。

如图22所示，准备工序是准备第一金属构件1K、第二金属构件2K以及辅助构件10K的工序。第一金属构件1K以及第二金属构件2K是板状的金属构件。第一金属构件1K以及第二金属构件2K只要是能摩擦搅拌的金属则不受特别限制，例如使用铝或铝合金。在本实施方式中，第一金属构件1K以及第二金属构件2K使用JISH5302ADC12(Al-Si-Cu类)等铝合金铸造材料。

第一金属构件1K包括形成于端部的端面1Ka、正面1Kb以及背面1Kc。端面1Ka相对于正面1Kb以及背面1Kc垂直。第二金属构件2K包括形成于端部的端面2Ka、正面2Kb以及背面2Kc。端面2Ka相对于正面2Kb以及背面2Kc垂直。第一金属构件1K以及第二金属构件2K的板厚相同。

辅助构件10K是夹设于第一金属构件1K与第二金属构件2K之间的构件。辅助构件10K由比第一金属构件1K的硬度低的金属形成。辅助构件10K例如由JISA1050、A1100、A6063等铝合金延展材料形成。辅助构件10K由截面呈矩形的长条构件构成。

辅助构件10K包括正面10Ka、侧面10Kb、10Kc和背面10Kd。侧面10Kb、10Kc与正面10Ka以及背面10Kd垂直。侧面10Kb、10Kc相互平行。

如图23所示，对接工序是将第一金属构件1K、第二金属构件2K以及辅助构件10K对接，并固定于架台K的工序。在对接工序中，将辅助构件10K配置于第一金属构件1K的端面1Ka与第二金属构件2K的端面2ka之间。以使第一金属构件1K的端面1Ka与辅助构件10K的侧面10Kb大致面接触的方式对接，以形成对接部J11。以使第二金属构件2K的端面2Ka与辅助构件10K的侧面10Kc大致面接触的方式对接，以形成对接部J12。辅助构件10K的正面10Ka与第一金属构件1K的正面1Kb以及第二金属构件2K的正面2Kb共面。辅助构件10K的背面10Kd与第一金属构件1K的背面1Kc以及第二金属构件2K的背面2Kc共面。

在此，如图23所示，旋转工具F由基部F1和搅拌销F2构成。平坦面F3以比辅助构件10K的正面10Ka的宽度尺寸小的直径尺寸形成。搅拌销F2的上端部的直径尺寸比辅助构件10K的正面10Ka的宽度尺寸大。

在搅拌销F2的外周面刻设有螺旋槽。在本实施方式中，使旋转工具F朝右旋转，因此，螺旋槽形成为随着从基端朝向前端侧而朝左旋绕。另外，在使旋转工具F朝左旋转的情况下，将螺旋槽形成为随着从基端侧向前端侧而朝右旋绕。若如上所述构成，则塑性流动化的金属被螺旋槽引导而朝前端侧移动，因此，能抑制毛边的产生。

如图24所示，接合工序是使用旋转工具F对第一金属构件1K和第二金属构件2K进行摩擦搅拌接合的工序。在接合工序中，将朝右旋转的旋转工具F的搅拌销F2插入至辅助构件10K的正面10Ka的宽度方向中央处，并沿着辅助构件10K的长边方向相对移动。此时为搅拌销F2的下端部的外周面不与第一金属构件1K的端面1Ka以及第二金属构件2K的端面2Ka接触，搅拌销F2的上端部的外周面与第一金属构件1K的端面1Ka以及第二金属构件2K的端面2Ka接触的状态。搅拌销F2的上端部的外周面在第一金属构件1K的端面1Ka的上端部以及第二金属构件2K的端面2Ka的上端部处，以接触量随着朝向上端而变大的方式接触。

在接合工序中，在使仅搅拌销F2与第一金属构件1K、第二金属构件2K以及辅助构件10K接触，且搅拌销F2的基端侧从第一金属构件1K以及第二金属构件2K露出的状态下进行摩擦搅拌。搅拌销F2的平坦面F3在不与架台K接触的范围内插入至较深的位置处。使旋转工具F沿着辅助构件10K相对移动，一旦到达结束位置，则使旋转工具F脱离辅助构件10K。根据如上所述构成，对接部J11、J12在一个工序中被同时摩擦搅拌接合。在旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，由于使用包括前端细的搅拌销F2的旋转工具F，因此，能容易地插入至辅助构件10K的正面10Ka。此外，在将仅搅拌销F2插入至辅助构件10K，且使搅拌销F2的基端侧露出的状态下，进行摩擦搅拌，因此，能减轻作用于摩擦搅拌装置的负荷。

此外，将旋转工具F插入至比第一金属构件1K以及第二金属构件2K更软质的辅助构件10K，因此，能延长旋转工具F的寿命。此外，使搅拌销F2的仅上端部保持与第一金属构件1K以及第二金属构件2K接触，因此，能防止第一金属构件1K以及第二金属构件2K的硬质的金属大量混入到辅助构件10K一侧，因此，能进一步提高接合强度。

此外，搅拌销F2是前端细的形状，因此，能防止搅拌销F2与第一金属构件1K以及第二金属构件2K大幅接触。

[第十二实施方式]

接着，对本发明第十二实施方式的接合方法进行说明。图25是表示本发明第十二实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。在第十二实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第十二实施方式中，主要是辅助构件10KA的形状与第十一实施方式不同。在本实施方式中，以与第十一实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图25所示，第一金属构件1K以及第二金属构件2K与第十一实施方式相同。辅助构件10KA包括：截面呈矩形的主体部11K；以及突起部12K，上述突起部12K从主体部11K的背面(底部)10Kd向下方突出。突起部12K的截面呈宽度比主体部11K的背面(底部)10Kd大的矩形(横向长的长方形)。突起部12K在遍及辅助构件10KA的长边方向的全长的范围内形成。另外，突起部12K也可以沿着辅助构件10KA的长边方向断续地形成。在架台K形成有供突起部12K插入的截面呈矩形的凹部K4。

在对接工序中，使第一金属构件1K、第二金属构件2K和辅助构件10KA对接，并固定于架台K。在对接工序中，首先，将辅助构件10KA的突起部12K插入至凹部K4。例如，将突起部12K从架台K的近前侧或纵深侧的凹部K4的开口部插入。

接着，使第一金属构件1K以及第二金属构件2K从辅助构件10K的两侧与该辅助构件10K对接。突起部12K分别卡定于第一金属构件1K的背面1Kc以及第二金属构件2K的背面2Kc。第一金属构件1K的端面1Ka与辅助构件10KA的侧面10Kb对接，以形成对接部J11。第二金属构件2K的端面2Ka与辅助构件10KA的侧面10Kc对接，以形成对接部J12。

在接合工序中，使用旋转工具F对对接部J11、J12进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，以与第十一实施方式相同的要领进行摩擦搅拌接合。另外，一旦接合工序结束，则既可以进行将突起部12K切除的切除工序，也可以就此保留突起部12K。

根据以上说明的第十二实施方式，也能起到与第十一实施方式大致同等的效果。例如，若摩擦搅拌接合的接合长度变长，则伴随于此，辅助构件10KA也形成得较长。若在这种情况下进行摩擦搅拌接合，则存在辅助构件10KA向上方上浮的问题。然而，根据第十二实施方式，将突起部12K设置于辅助构件10KA，因此，能防止辅助构件10KA的上浮。由此，能防止辅助构件10KA相对于第一金属构件1K以及第二金属构件2K的位置偏移，因此，能更适当地进行摩擦搅拌接合。

另外，在本实施方式中，以突起部12K卡定于第一金属构件1K以及第二金属构件2K的两方的方式设定，但也可以为了使辅助构件10KA不上浮而卡定于第一金属构件1K以及第二金属构件2K中的任一方。

[第十三实施方式]

接着，对本发明第十三实施方式的接合方法进行说明。图26是表示本发明第十三实施方式的接合方法的准备工序的立体图。在第十三实施方式中，如图26所示，在使第一金属构件1M与第二金属构件2M正交并接合这一点上与其它实施方式不同。

在第十三实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在准备工序中，准备第一金属构件1M、第二金属构件2M以及辅助构件10M。第一金属构件1M呈板状，包括端面1Ma、侧面1Mb、1Mc。侧面1Mb、1Mc在上下方向上延展，端面1Ma相对于侧面1Mb、1Mc垂直。第二金属构件2M呈板状，包括端面2Ma、侧面2Mb、2Mc(在图26中为上下面)。端面2Ma在上下方向上延展，侧面2Mb、2Mc水平。第一金属构件1M与第二金属构件2M呈L字状对接。

辅助构件10M包括：截面呈矩形的主体部11M；以及突起部12M，上述突起部12M从主体部11M的背面(L字的进入角(内角)侧的面)10Md向上方突出。主体部11M包括正面10Ma、侧面10Mb、10Mc(图26中，上下的面)以及背面10Md。突起部12M的截面呈宽度比主体部11M的背面10Md向上方扩展的矩形(纵向长的长方形)。突起部12M在遍及辅助构件10M的长边方向的全长的范围形成。另外，突起部12M也可以沿着辅助构件10M的长边方向断续地形成。

如图27所示，对接工序是将辅助构件10M夹设在第一金属构件1M与第二金属构件2M之间，并使第一金属构件1M与第二金属构件2M垂直(L字状)地对接的工序。在本实施方式中，将架台K5配置于第一金属构件1M以及第二金属构件2M的进入角(内角)侧，并使两者相合。在架台K5形成有供突起部12M插入的截面呈矩形的凹部K5a。凹部K5a沿着辅助构件10M的长边方向延伸设置。在对接工序中，首先，将辅助构件10M的突起部12M插入至凹部K5a。

接着，使第一金属构件1M以及第二金属构件2M从辅助构件10M的两侧L字状地与该辅助构件10M对接。突起部12M卡定于第一金属构件1M的侧面1Mb。第一金属构件1M的端面1Ma与辅助构件10M的侧面10Mb对接，以形成对接部J13。第二金属构件2M的端面2Mb与辅助构件10M的侧面10Mc对接，以形成对接部J14。第一金属构件1M与第二金属构件2M垂直。

如图27以及图28所示，接合工序是使用旋转工具F对对接部J13、J14进行摩擦搅拌接合的工序。在接合工序中，在将旋转工具F的仅搅拌销F2插入至辅助构件10M的正面10Ma并使搅拌销F2的基端侧的一部分露出的状态下，使旋转工具F沿着辅助构件10M相对移动，以对对接部J13、J14进行摩擦搅拌接合。

此外，在本实施方式中，使搅拌销F2的旋转中心轴Z水平，并将搅拌销F2插入至辅助构件10M的正面10Ma的宽度方向中央处，并沿着辅助构件10M的长边方向相对移动。此时为搅拌销F2的前端部的外周面不与第一金属构件1M的端面1Ma以及第二金属构件2M的端面2Mb接触，搅拌销F2的基端部的外周面与第一金属构件1M的端面1Ma以及第二金属构件2M的端面2Ma接触。搅拌销F2的基端部的外周面与第一金属构件1M的端面1Ma以及第二金属构件2M的侧面2Mb，以接触量随着朝向基端侧而变大的方式接触。

在接合工序中，在使仅搅拌销F2与第一金属构件1M、第二金属构件2M以及辅助构件10M接触，且搅拌销F2的基端侧从第一金属构件1M以及第二金属构件2M露出的状态下进行摩擦搅拌。搅拌销F2的平坦面F3在不与架台K5接触的范围内插入至较深的位置处。使旋转工具F沿着辅助构件10M相对移动，一旦到达结束位置，则使旋转工具F脱离辅助构件10M。根据如上所述构成，对接部J13、J14在一个工序中被同时摩擦搅拌接合。在旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W。另外，一旦接合工序结束，则既可以进行将突起部12M切除的切除工序，也可以就此保留突起部12M。此外，在本实施方式中，也可以使用省略了突起部12M的辅助构件。

根据以上说明的第十三实施方式的接合方法，也能起到与第十一实施方式大致同等的效果。此外，在本实施方式中，能使第一金属构件1M与第二金属构件2M垂直地接合。另外，由于能防止辅助构件10M的上浮，因此，能防止辅助构件10M相对于第一金属构件1M以及第二金属构件2M的位置偏移，因此，能更适当地进行摩擦搅拌接合。

[第十四实施方式]

接着，对本发明第十四实施方式的接合方法进行说明。图29是表示本发明第十四实施方式的接合方法的准备工序的立体图。如图29所示，在第十四实施方式中，在使第一金属构件1N与第二金属构件2N重合并对接这一点上与其它实施方式不同。

在第十四实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在准备工序中，准备第一金属构件1N、第二金属构件2N以及辅助构件10N。第一金属构件1N呈板状，包括端面1Na、正面1Nb以及背面1Nc。端面1Na相对于正面1Nb以及背面1Nc垂直。

第二金属构件2N呈包括由厚板部和薄板部构成的层差部的形状。第二金属构件2N具有第一端面2Na、第一正面2Nb、第二端面2Nc、第二正面2Nd以及背面2Ne。第一端面2Na相对于第一正面2Nb垂直。第二端面2Nc相对于第二正面2Nd以及背面2Ne垂直。

辅助构件10N由截面呈矩形的长条构件构成。辅助构件10N包括正面10Na、侧面10Nb、10Nc和背面10Nd。侧面10Nb、10Nc与正面10Na以及背面10Nd垂直。侧面10Nb、10Nc相互平行。

如图30所示，对接工序是使第一金属构件1N与第二金属构件2N重合，夹设辅助构件10N并对接的工序。在对接工序中，使第一金属构件1N的背面1Nc与第二金属构件2N的第二正面2Nd重合，以形成对接部J17。此外，辅助构件10N的侧面10Nb与辅助构件1N的端面1Na对接，以形成对接部J15。此外，辅助构件10N的侧面10Nc与第二金属构件2N的第一端面2Na对接，以形成对接部J16。

如图31所示，接合工序是使用旋转工具F对第一金属构件1N和第二金属构件2N进行接合的工序。在接合工序中，将朝右旋转的旋转工具F的搅拌销F2插入至辅助构件10N的正面10Na的宽度方向中央处。在接合工序中，在本实施方式中，在搅拌销F2的下端部的外周面不与第一金属构件1N的端面1Na以及第二金属构件2N的第一端面2Na接触，搅拌销F2的上端部的外周面与第一金属构件1N的端面1Na以及第二金属构件2N的第一端面2Na接触的状态下，使搅拌销F2沿着辅助构件10N相对移动。

在接合工序中，在使仅搅拌销F2与第一金属构件1N、第二金属构件2N以及辅助构件10N接触，搅拌销F2的基端侧从第一金属构件1N以及第二金属构件2N露出的状态下进行摩擦搅拌。搅拌销F2的平坦面F3在不与第二金属构件2N的第二正面2Nd接触的范围内插入至较深的位置处。使旋转工具F沿着辅助构件10N相对移动，一旦到达结束位置，则使旋转工具F脱离辅助构件10N。根据如上所述构成，对接部J15、J16在一个工序中被同时摩擦搅拌接合。在旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W。

根据以上说明的第十四实施方式，也能起到与第十一实施方式大致同等的效果。

[第十五实施方式]

接着，对本发明第十五实施方式的接合方法进行说明。图32是表示本发明第十五实施方式的接合方法的准备工序的剖视图。在第十五实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序和接合工序。在第十五实施方式中，主要是辅助构件10NA的形状与第十四实施方式不同。在本实施方式中，以与第十四实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图32所示，第一金属构件1N与第十四实施方式相同。在第二金属构件2N的第二正面2Nd形成有凹槽部15N。凹槽部15形成为截面呈矩形。

辅助构件10NA包括：截面呈矩形的主体部11N；以及突起部12N，上述突起部12N从主体部11N的背面(底部)10Nd突出。突起部12N的截面呈宽度比主体部11N的背面(底部)10Nd大的矩形(横向长的长方形)。突起部12N在遍及辅助构件10N的长边方向的全长范围内形成。另外，突起部12N也可以沿着辅助构件10NA的长边方向断续地形成。突起部12N插入至第二金属构件2N的凹槽部15N。

如图33所示，在对接工序中，使第一金属构件1N、第二金属构件2N和辅助构件10NA对接，并固定于架台K。在对接工序中，首先，将辅助构件10NA的突起部12N插入至凹槽部15N。例如，将突起部12N从凹槽部15N的近前侧或纵深侧的开口部插入。接着，以与第十四实施方式相同的要领使各构件对接，以形成对接部J15、J16、J17。接合工序与第十四实施方式相同。

根据以上说明的第十五实施方式，也能起到与第十四实施方式大致同等的效果。此外，由于包括突起部12N，因此，能防止辅助构件10NA的上浮。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明的主旨的范围内适当进行设计变更。例如，在第十二实施方式至第十五实施方式的接合工序中，均使搅拌销F2的上端部(基端部)的外周面与第一金属构件以及第二金属构件接触，但并不局限于此。若塑性化区域到达第一金属构件以及第二金属构件，则也可以使旋转工具F的搅拌销F2不与第一金属构件以及第二金属构件接触地进行摩擦搅拌接合。

(符号说明)

1 第一金属构件；

1a 端面(倾斜面)；

2 第二金属构件；

2a 端面(倾斜面)；

10 辅助构件；

12 突起部；

J1 对接部；

J2 对接部；

F 旋转工具；

F2 搅拌销。

Claims (12)

1.一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征在于，所述接合方法包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的端部彼此面对，并将所述辅助构件夹入所述端部彼此的间隙，使所述第一金属构件的端面与所述辅助构件的一个侧面对接，并且使所述第二金属构件的端面与所述辅助构件的另一个侧面对接，以形成对接部；以及

接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合，

所述辅助构件在至少一个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面，所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方包括对应于所述辅助构件的倾斜面并从正面向背面倾斜的倾斜面。

2.如权利要求1所述的接合方法，其特征在于，

在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，

在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

3.一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征在于，所述接合方法包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述第二金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成，并在两个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的端部彼此面对，并将所述辅助构件夹入所述端部彼此的间隙，使所述第一金属构件的倾斜面与所述辅助构件的一个倾斜面对接，并且使所述第二金属构件的倾斜面与所述辅助构件的另一个倾斜面对接，以形成对接部；以及

接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

4.如权利要求3所述的接合方法，其特征在于，

在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，

在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

5.一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合,其特征在于，所述接合方法包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成，并在两个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面对接，并将所述辅助构件夹入形成于内角侧的所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面的间隙，使所述第一金属构件的倾斜面与所述辅助构件的一个倾斜面对接，并且使所述第二金属构件的侧面与所述辅助构件的另一个倾斜面对接，以形成对接部；以及

接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

6.如权利要求5所述的接合方法，其特征在于，

在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，

在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

7.一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征在于，所述接合方法包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，并在端部包括倾斜面，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成，并在两个侧面包括随着远离正面而前端变细的倾斜面；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件与所述第二金属构件重合，并将所述辅助构件夹入所述第一金属构件的倾斜面与所述第二金属构件的正面的间隙，使所述第一金属构件的倾斜面与所述辅助构件的一个倾斜面对接，并且使所述第二金属构件的正面与所述辅助构件的另一个倾斜面对接，以形成对接部；以及

接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的仅正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件稍微接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

8.如权利要求7所述的接合方法，其特征在于，

在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，

在所述对接工序中，将所述突起部嵌合到由形成于所述第一金属构件的背面的槽部和形成于所述第二金属构件的正面的槽部中的至少一方构成的凹槽部，并且使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

9.一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征在于，所述接合方法包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和截面呈矩形的辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的端部彼此面对，并将所述辅助构件夹入所述端部彼此的间隙，使所述第一金属构件的端面与所述辅助构件的一个侧面对接，并且使所述第二金属构件的端面与所述辅助构件的另一个侧面对接，以形成对接部；以及

接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的至少基端侧的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

10.如权利要求9所述的接合方法，其特征在于，

在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，

在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

11.一种接合方法，使用包括前端细的搅拌销的旋转工具对一对金属构件进行接合，其特征在于，所述接合方法包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备第一金属构件、第二金属构件和截面呈矩形的辅助构件，其中，所述第一金属构件由铝合金形成，所述第二金属构件由铝合金形成，所述辅助构件由硬度比所述第一金属构件和所述第二金属构件的硬度低的铝或铝合金形成；以及

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面对接，并将所述辅助构件夹入所述第一金属构件的端部与所述第二金属构件的侧面的间隙，使所述第一金属构件的端面与所述辅助构件的一个侧面对接，并且使所述第二金属构件的侧面与所述辅助构件的另一个侧面对接，以形成对接部；以及

接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述旋转工具从所述辅助构件的正面侧插入，并且在使仅所述搅拌销与所述辅助构件接触并使所述搅拌销的基端侧露出、且使所述搅拌销的至少基端侧的外周面与所述第一金属构件和所述第二金属构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述对接部相对移动，以经由辅助构件对所述第一金属构件和所述第二金属构件进行接合。

12.如权利要求11所述的接合方法，其特征在于，

在所述辅助构件的背面侧包括用于防止浮起的突起部，

在所述对接工序中，以使所述突起部卡定于所述第一金属构件和所述第二金属构件中的至少一方的方式使所述第一金属构件与所述第二金属构件对接。

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