CN114173980A - 接合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的特征是包括：载置工序，在所述载置工序中，通过将盖构件(3)载置于主体(2)，来使周壁层差部的层差侧面与盖构件(3)的侧面对接而形成第一对接部(J1)，并且使周壁层差部的层差底面与盖构件(3)的背面重合以形成第二对接部；正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅搅拌销(F2)插入第一对接部(J1)，并在使仅搅拌销(F2)与周壁层差部和盖构件(3)接触的状态下，使旋转工具(F)沿着第一对接部(J1)移动以进行摩擦搅拌之后，以沿着倾斜台(4)的倾斜面(4c)上升的方式移动，并在该倾斜面(4c)的上侧将搅拌销(F2)拔出；以及倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将倾斜台(4)切削去除。
Description
技术领域
本发明涉及一种接合方法。
背景技术
作为将金属构件彼此接合的技术，已知一种摩擦搅拌接合。在摩擦搅拌接合中，在将旋转工具所包括的搅拌销从金属构件拔出时，存在残留有拔出孔的问题。因此，已知一种在金属构件不残留拔出孔的接合方法。
例如，在专利文献1的接合方法中公开了通过一边使搅拌销移动一边逐渐拔出以减小拔出痕迹的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2016-87649号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1的接合方法中，存在在将旋转工具逐渐拔出时，在塑性化区域残留有拔出痕迹的问题。
因而，本发明的技术问题在于提供一种接合方法，在通过摩擦搅拌对包括凹部的主体与盖构件进行接合时，能防止产生由搅拌销导致的拔出孔和拔出痕迹。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明提供一种接合方法，通过摩擦搅拌对包括凹部的主体与将所述凹部的开口部封闭的盖构件进行接合，其特征是，在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，所述主体具有底部和从所述底部的周缘部立起的周壁部，在所述周壁部的内周壁形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部，并且形成靠近所述层差侧面且从所述周壁部的端面突出的倾斜台，所述层差底面从所述周壁部的端面下降一层，所述层差侧面从所述层差底面立起；载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述主体，来使所述周壁层差部的层差侧面与所述盖构件的侧面对接而形成第一对接部，并且使所述周壁层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述周壁层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动以进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
此外，本发明提供一种接合方法，通过摩擦搅拌对包括凹部的主体与将所述凹部的开口部封闭的盖构件进行接合，其特征是，在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，所述主体具有底部和从所述底部的周缘部立起的周壁部，在所述周壁部的内周壁形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部，并且形成靠近所述盖构件的侧面且从所述盖构件的正面突出的倾斜台，所述层差底面从所述周壁部的端面下降一层，所述层差侧面从所述层差底面立起；载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述主体，从而使所述周壁层差部的层差侧面与所述盖构件的侧面对接以形成第一对接部，并且使所述周壁层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述周壁层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动来进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
根据上述接合方法，能在进行摩擦搅拌接合之后在设置于与对接部不同的位置的倾斜台处将搅拌销拔出。此外，倾斜台能从周壁部或盖构件去除。由此，能防止在周壁部或盖构件产生由搅拌销导致的拔出孔和拔出痕迹。
此外，本发明提供一种接合方法，通过摩擦搅拌对支柱和具有供所述支柱的前端插入的孔部的盖构件进行接合，其特征是，在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，在所述支柱的前端形成具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面的支柱层差部，在所述支柱的前端形成倾斜台；载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述支柱，从而使所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接以形成第一对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述支柱层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动来进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
此外，本发明提供一种接合方法，通过摩擦搅拌对支柱和具有供所述支柱的前端插入的孔部的盖构件进行接合，其特征是，在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，所述接合方法包括：准备工序，在所述准备工序中，在所述支柱的前端形成具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面的支柱层差部，在所述盖构件的正面形成倾斜台；载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述支柱，从而使所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接以形成第一对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述支柱层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动来进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
根据上述接合方法，能在进行摩擦搅拌接合之后在设置于与对接部不同的位置的倾斜台处将搅拌销拔出。此外，倾斜台能从支柱或盖构件去除。由此，能防止在支柱或盖构件产生由搅拌销导致的拔出孔和拔出痕迹。
发明效果
根据本发明，能防止在通过摩擦搅拌对包括凹部的主体与封闭件进行接合时产生由搅拌销导致的拔出孔和拔出痕迹。
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分解立体图。
图2是表示本发明第一实施方式的接合方法的载置工序的剖视图。
图3是表示本发明第一实施方式的接合方法的正式接合工序的俯视图。
图4是表示本发明第一实施方式的接合方法的正式接合工序的结束位置的立体图。
图5是表示本发明第一实施方式的接合方法正式接合工序的结束位置的剖视图。
图6是表示本发明第二实施方式的接合方法的立体图。
图7是表示本发明第三实施方式的接合方法的立体图。
图8是表示本发明第四实施方式的接合方法的准备工序的立体图。
图9是表示第四实施方式的接合方法的准备工序的俯视图。
图10是表示第四实施方式的接合方法的载置工序的剖视图。
图11是表示第四实施方式的接合方法的正式接合工序的立体图。
图12是表示第四实施方式的接合方法的正式接合工序的剖视图。
图13是表示第四实施方式的接合方法的正式接合工序的俯视图。
图14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15是表示第五实施方式的接合方法的正式接合工序的立体图。
图16是表示第五实施方式的接合方法的正式接合工序的俯视图。
图17是表示第六实施方式的接合方法的正式接合工序的立体图。
图18是本发明第一变形例的立体图。
图19是本发明第二变形例的立体图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，参照图等对用于实施本发明的方式进行说明。另外，在以下的说明中，将与“背面”相反一侧的面称为“正面”。
如图1所示，在本实施方式的接合方法中，通过摩擦搅拌接合对金属制的主体2与金属制的盖构件3进行接合，以形成中空容器1。
主体2是上方被开口的箱状体。主体2由底部10、周壁部11和倾斜台4构成。主体2在本实施方式中使用铝合金，但能从能够摩擦搅拌的金属中适当选择。例如，主体2能由铝合金、镁合金、铜合金、铝、镁和钛等形成。
底部10俯视观察时呈矩形的板状。周壁部11立设于底部10的周缘，俯视观察时呈矩形框状。周壁部11由具有相同板厚的壁部11A、11B、11C、11D构成。壁部11A、11C为短边部，互为相对。壁部11B、11D为长边部，互为相对。在底部10和周壁部11的内部形成有凹部13。
在作为周壁部11端面的端面11a沿着主体2的周壁部11的内周缘形成有周壁层差部12。周壁层差部12由层差底面12a和从层差底面12a立起的层差侧面12b构成。层差端面12a形成于从端面11a下降一层的位置处。
倾斜台4设置于端面11a。倾斜台4由倾斜台侧面4a、倾斜台侧面4b、倾斜面4c和趋近部(日文：アプローチ部)4d构成。倾斜台侧面4a和倾斜台侧面4b是倾斜台4的侧面，互为相对。倾斜台侧面4a形成于与层差侧面12b分开的位置处。较为理想的是，从倾斜台侧面4a至层差侧面12b的距离设定成在进行后述的正式接合工序时旋转工具F与倾斜台4不发生干涉。
倾斜面4c只要是逐渐上升的斜面即可，既可以是平面，也可以是曲面。趋近部4d下端与层差侧面12b相接触，并且上端与倾斜面4c相接触，并一边将方向改变90°一边平缓地弯曲并倾斜。另外，在本实施方式中，倾斜台4设置于壁部11D的端面11a，但也可以设置于壁部11A、11B、11C的端面11a。此外，趋近部4d的下端也可以以在正式接合工序时与旋转工具F不接触的方式与层差侧面12b分开。
较为理想的是，主体2例如由压铸法形成。根据压铸法，能容易地将设置有倾斜台4的主体2形成为一体。
盖构件3是将主体2的开口部封闭的俯视呈矩形的板构件。盖构件3的材料即可以是与主体2相同的金属，也可以是与主体不同的金属。盖构件3形成为无间隙地载置于周壁层差部12的大小。盖构件3的板厚尺寸也可以比层差侧面12b的高度尺寸大。
接着，对本实施方式的接合方法进行说明。本实施方式的接合方法进行准备工序、载置工序、正式接合工序和倾斜台去除工序。
如图1所示，准备工序是形成包括倾斜台4及凹部13的主体2和载置于主体2的盖构件3的工序。主体2例如由压铸法形成。
如图2所示，载置工序是将盖构件3载置于形成于主体2的周壁层差部12的工序。周壁层差部12的层差侧面12b与盖构件3的侧面3c对接而形成第一对接部J1。接着，周壁层差部12的层差底面12a与盖构件3的底面3b对接而形成第二对接部J2。周壁部11的端面11a与盖构件3的正面3a共面。
正式接合工序是使用旋转工具F对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。如图2所示，旋转工具F具有连结部F1和搅拌销F2。搅拌销F2从连结部F下垂，并与连结部F1同轴。搅拌销F2随着与连结部F1分开而前端变细。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，将螺旋槽刻设成从基端向前端向左旋绕。
另外，使旋转工具F朝左旋转的情况下，将螺旋槽刻设成从基端向前端向右旋绕。如此，因摩擦搅拌接合而塑性流动化的金属被螺旋槽引导而向搅拌销F2的前端侧移动。由此，能减少从被接合金属构件(主体2和盖构件3)溢出的金属。
在正式接合工序中，如图3所示，进行从开始位置Sp旋转一周直至中间点S1的正式工序和从中间点S1直至结束位置Ep的脱离工序。在正式工序中，使用旋转工具F沿着第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。将旋转工具F插入任意设定的开始位置Sp，并使旋转工具F沿着第一对接部J1朝右旋绕地移动。
搅拌销F2的插入深度设定成搅拌销F2的前端到达周壁层差部12的层差底面12a，并且设定成仅搅拌销F2与盖构件3和周壁部11接触。接着，使旋转工具F以在保持恒定高度位置的状态下描画第一对接部J1的方式移动。
在旋转工具F的移动轨迹形成有塑性化区域W。从开始位置Sp开始的旋转工具F在旋转一周到达开始位置Sp之后，使塑性化区域W重叠，并移动至中间点S1。旋转工具F到达中间点S1之后，使旋转工具F不脱离并就此进入脱离工序。
如图4所示，脱离工序是使旋转工具F从中间点S1移动至结束位置Ep，并在倾斜台4处脱离的工序。在脱离工序中，一边将旋转工具F的插入深度保持恒定，一边进入趋近部4d，并移动至倾斜台4的倾斜面4c。随后，一边使旋转工具F逐渐与端面11a分开，一边沿着倾斜面4c移动。旋转工具F到达结束位置Ep之后，使旋转工具F上升，并使旋转工具F脱离倾斜台4。
最后，进行从主体2中拔除倾斜台4的倾斜台去除工序。在倾斜台去除工序中，例如，通过切削加工、研削加工以端面11a为基准将倾斜台4全部去除。
根据以上说明的接合方法，将旋转工具F的结束位置Ep设定于倾斜台4，并且将该倾斜台4切除。由此，能防止拔出孔和拔除痕迹残存于主体2。此外，由此，在主体2的正面不残存拔出孔和拔出痕迹，因此，能规整地精加工。
此外，由于旋转工具F沿着倾斜面4c上升，因此，当使旋转工具F移动至结束位置Ep时，能使搅拌销F2与端面11a分开。由此，能使旋转工具F脱离时产生的拔出孔不残存于主体2，而仅残存于倾斜台4。
此外，通过在倾斜台4设置趋近部4d，能在使旋转工具F从第一对接部J1向倾斜台4移动的移动速度不下降的情况下顺畅地移动。此外，使趋近部4d的下端与层差端面12b接触，因此，能在脱离工序时尽可能地使塑性化区域W不残存于端面11a。
[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。在本实施方式中，形成倾斜台的方向与第一实施方式不同。在本实施方式中，对与第一实施方式不同的部分进行说明。
在本实施方式中，图6所示的倾斜台4B中，倾斜面4c的倾斜方向形成为与第一对接部J1垂直。倾斜面4c的下端与层差侧面12b接触。另外，倾斜面4c的下端和层差侧面12b也可以以在正式接合工序时与旋转工具F不接触的方式分开。
在脱离工序中，在第一实施方式中，在使旋转工具F移动至倾斜面4c时经由趋近部4d移动。然而，在本实施方式中，倾斜面4c与层差侧面12b垂直连接，因此，在中间点S1处仅通过使旋转工具F朝左移动90°，从而能容易地使旋转工具F向倾斜台4B移动。另外，关于其他结构，与第一实施方式相同。
即使是以上说明的接合方法，也能实现与第一实施方式大致相同的效果。
[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。在本实施方式中，在倾斜台形成于盖构件3这一点上与第一实施方式不同。在本实施方式中，对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图7所示，在本实施方式中，倾斜台4C突出地形成为在盖构件3的正面3a上。倾斜台4C的趋近部4d下端与盖构件3的侧面3c相接触，并且上端与倾斜面4c相接触，并一边将方向改变90°一边平缓地弯曲并倾斜。另外，倾斜面4c的下端和盖构件3的侧面3c也可以以在正式接合工序时与旋转工具F不接触的方式分开。
盖构件3的倾斜台4C与第一实施方式同样地例如能通过压铸法形成。由此，能容易地将倾斜台4C和盖构件3形成为一体。
另外，关于正式接合工序，除了在倾斜台4C处脱离之外，与第一实施方式相同。此外，关于其他结构，与第一实施方式相同，因此，省略详细说明。如此，即使是第三实施方式的接合方法，也能实现与第一实施方式大致相同的效果。
[第四实施方式]
参照附图对本发明实施方式的接合方法进行详细说明。如图8所示，本实施方式的接合方法对支柱215和盖构件203进行接合，但在此对包括支柱215的主体202和盖构件203进行接合以制造中空容器的情况进行例示。本发明是对支柱和盖构件进行接合的接合方法，支柱的形状、盖构件的形状、用途等并不特别限定。
本实施方式的接合方法是对主体202和盖构件203进行摩擦搅拌接合以制造中空容器201的方法。另外，以下说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。
本实施方式的接合方法进行准备工序、载置工序、正式接合工序和倾斜台去除工序。准备工序是准备主体202和盖构件203的工序。主体202主要由底部210、周壁部211和多个支柱215构成。主体2由能摩擦搅拌接合的金属形成，例如由铝、铝合金、铜、铜合金、镁、镁合金、钛、钛合金等形成。主体2在本实施方式中由铝合金形成。主体202也可以例如由JISH5302ADC12(Al－Si－Cu类)等铝合金铸造材料形成。
如图8所示，底部210是俯视观察时呈矩形的板状构件。周壁部211是从底部210的周缘部呈矩形框状立起的壁部。在周壁部211的内周缘形成有周壁层差部212。周壁层差部212由层差底面212a和从层差底面212a立起的层差侧面212b构成。如图10所示，层差侧面212b以随着从层差底面212a向开口部而朝外侧扩展的方式倾斜。层差侧面212b的倾斜角度β只要适当设定即可，例如相对于铅垂面成3°～30°。由底部210和周壁部211形成凹部213。
如图8所示，支柱215从底部210垂直立起。支柱215的根数并不特别限定，在本实施方式中形成有四根。此外，支柱215的形状在本实施方式中呈圆柱状，但也可以呈棱柱等其他形状。在支柱215的前端形成有突出部216。突出部216的形状并不特别限定，在本实施方式中呈圆锥台状。突出部216的高度比盖构件203的板厚小。
通过形成突出部216以在支柱215的前端形成支柱层差部217。支柱层差部217由层差底面217a和从层差底面217a立起的层差侧面217b构成。层差底面217a形成于与周壁层差部212的层差底面212a相同的高度位置处。层差侧面217b的高度尺寸比盖构件203的板厚小。层差侧面217b以与孔壁204a分开的方式倾斜，由此随着朝向前端而前端变细。
盖构件203是将主体202的开口部封闭的板状构件。盖构件203为载置于周壁层差部212的大小。盖构件203的板厚比尺寸侧面212b的高度大。在盖构件203中的、与支柱215对应的位置形成有孔部204。孔部204形成为供突出部216嵌合。盖构件203既可以是与主体202相同的材料，也可以是不同的材料。在本实施方式中，盖构件203由铝合金形成。盖构件203也可以例如由JISA1050、A1100、A6063等铝合金延展材料形成。
如图9所示，在各支柱215的突出部216的前端面216a形成有倾斜台250。倾斜台250由倾斜台侧面250a、倾斜台侧面250b和倾斜面250c构成。倾斜台侧面250a、250b从前端面216a垂直立起。倾斜台侧面250a形成于从前端面216a的外周缘朝内侧分开的位置处，以在正式接合工序时与旋转工具F的搅拌销F2不干涉。倾斜面250c俯视观察时呈圆弧状，并且呈随着沿着周向前进而逐渐向上方倾斜的面。
如图10所示，载置工序是将盖构件203载置于主体202的工序。在载置工序中，将盖构件203的背面203b载置于层差底面212a。层差侧面212b与盖构件203的外周侧面203c对接以形成对接部J211。此外，层差底面212a与盖构件203的背面203b对接以形成对接部J212。
此外，通过载置工序使孔部204的孔壁204a与支柱层差部217的层差侧面217b对接以形成第一对接部J21。第一对接部J21能包括孔壁204a与支柱层差部217的层差侧面217b以隔开截面呈大致V字状的间隙的方式对接的情况。另外，盖构件203的背面203b与支柱层差部217的层差底面217a对接以形成第二对接部J22。
如图11和图12所示，正式接合工序是使用旋转工具F对对接部J211和第一对接部J21进行摩擦搅拌接合的工序。旋转工具F由连结部F1和搅拌销F2构成。旋转工具F例如由工具钢形成。连结部F1是与摩擦搅拌装置(省略图示)的转轴连结的部位。连结部F1呈圆柱状，形成有供螺栓紧固的螺纹孔(省略图示)。
搅拌销F2从连结部F1下垂，并与连结部F1同轴。搅拌销F2随着与连结部F1分开而前端变细。如图12所示，在搅拌销F2的前端形成有与旋转中心轴C垂直且平坦的平坦面F3。也就是说，搅拌销F2的外表面由前端变细的外周面F10和形成于前端的平坦面F3构成。在侧视观察的情况下，旋转中心轴C与搅拌销F2的外周面F10所成的倾斜角度α例如只要设定在5°～30°的范围内即可，但在本实施方式中，周壁层差部212的层差侧面212b相对于铅垂面的倾斜角度β和支柱层差部217的层差侧面217b相对于铅垂面的倾斜角度γ(参照图10)设定为相同。
在搅拌销F2的外周面F10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，将螺旋槽形成为随着从基端向前端而向左旋绕。换言之，螺旋槽形成为当从基端向前端描画螺旋槽时从上方观察时向左旋绕。
另外，较为理想的是，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向前端而向右旋绕。换言之，这种情况的螺旋槽形成为当从基端向前端描画螺旋槽时从上方观察时向右旋绕。通过以上述方式设定螺旋槽，从而摩擦搅拌时塑性流动化的金属被螺旋槽导向搅拌销F2的前端侧。由此，能减少溢出到被接合金属构件(主体202和盖构件203)外部的金属的量。
在正式接合工序中，仅将旋转的旋转工具F的搅拌销F2插入对接部J211，并以描画对接部J211的方式进行摩擦搅拌接合(省略图示)。此外，在正式接合工序中，如图11所示，对第一对接部J21进行摩擦搅拌接合。在正式接合工序中，进行从开始位置Sp绕突出部216旋转一周直至中间点S1的正式工序和从中间点S1直至结束位置Ep的脱离工序。
在正式工序中，在设定于盖构件203的正面203a的开始位置Sp仅插入朝右旋转的搅拌销F2，并一边使盖构件203与连结部F1分开一边相对于突出部216向左旋绕地移动。换言之，在搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌。在旋转工具F的移动轨迹因摩擦搅拌后的金属固化而形成有塑性化区域W1。
在正式接合工序中，如图12所示，一边使塑性流动化的金属流入第一对接部J1的间隙，一边沿着第一对接部J1旋转一周。在本实施方式中，使搅拌销F2的外周面F10与支柱层差部217的层差侧面217b稍微接触且使搅拌销F2的平坦面F3与层差底面217a不接触。
在此，将搅拌销F2的外周面F10与层差侧面217b的接触量设为偏置量N。在像本实施方式那样，使搅拌销F2的外周面F10与层差侧面217b接触且使搅拌销F2的平坦面F3与层差底面217a不接触的情况下，将偏置量N设为0＜N≤0.5mm之间，较为理想的是设定在0＜N≤0.25mm之间。
如图13所示，使旋转工具F绕突出部216旋转一周后经过开始位置Sp，并使塑性化区域W1的始端与终端重叠。搅拌销F2到达中间点S1之后，就此进入脱离工序。
在脱离工序中，一边使旋转工具F沿着倾斜台250的倾斜面250c从中间点S1逐渐上升至结束位置Ep，一边使旋转工具F移动。更详细而言，旋转工具F到达倾斜台250之后，一边使搅拌销F2与突出部216逐渐分开，一边使旋转工具F沿着倾斜面250c移动。
旋转工具F达到结束位置Ep之后，将旋转工具F朝上方拔出使其脱离。在正式工序和脱离工序中，搅拌销F2的插入深度既可以是固定的，也可以是可变的。
倾斜台去除工序是将倾斜台250去除的工序。在倾斜台去除工序中，例如，通过切削加工、研磨加工以前端面216a为基准将倾斜台250全部去除。
根据以上说明的本实施方式的接合方法，将旋转工具F的结束位置Ep设定于倾斜台250，并且将该倾斜台250切除。由此，能实现在支柱215不残存拔出孔和拔出痕迹的摩擦搅拌接合。此外，由此，在支柱215和盖构件203的正面203a不残存拔出孔和拔出痕迹，因此，能规整地进行精加工。
此外，旋转工具F沿着倾斜台250的倾斜面250c上升，因此，当使旋转工具F移动至结束位置Ep时，能使搅拌销F2与前端面216a分开。由此，能使旋转工具F脱离时产生的拔出孔不残存于前端面216a而仅残存于倾斜台250。
此外，例如通过压铸法将本实施方式的主体202成形为一体，能容易地成形出倾斜台250。此外，只要沿着倾斜台250的倾斜面250c以固定的插入深度上升即可，因此，能省略改变旋转工具F的转速等繁杂的作业。
[第五实施方式]
在第五实施方式中，如图14～图16所示，在使用主体202A、盖构件203A来代替第四实施方式的主体202和盖构件203这一点上不同。关于主体部202和盖构件203与主体202A和盖构件203A共通的构件等，使用与第四实施方式共通的符号，并省略详细的说明。
如图14所示，底部210是俯视观察时呈矩形的板状构件。周壁部211是从底部210的周缘部呈矩形框状立起的壁部。在周壁部211的内周缘形成有周壁层差部212。周壁层差部212由层差底面212a和从层差底面212a立起的层差侧面212b构成。层差侧面212b与第一实施方式同样地以随着从层差底面212a朝向开口部而朝外侧扩展的方式倾斜。由底部210和周壁部211形成凹部213。
如图14所示，支柱215A从底部210垂直立起。支柱215A的根数并不特别限定，在本实施方式中形成有两根。此外，支柱215A的形状呈俯视观察时呈矩形的棱柱状。在支柱215A的前端形成有俯视观察时呈矩形的突出部216A。突出部216A的高度比盖构件203A的板厚小。
通过形成突出部216A，从而在支柱215A的前端形成支柱层差部217A。支柱层差部217A由层差底面217aA和从层差底面217aA立起的层差侧面217bA构成。层差底面217aA形成在与周壁层差部212的层差底面212a相同的高度位置处。层差侧面217bA的高度尺寸比盖构件213A的板厚小。层差侧面217bA以与远离孔壁204aA分开的方式倾斜，由此随着朝向前端而前端变细。
盖构件203A是将主体202A的开口部封闭的板状构件。盖构件203A为载置于周壁层差部212的大小。盖构件203的板厚比尺寸侧面212b的高度大。在盖构件203A的、与支柱215A对应的位置形成有俯视观察时呈矩形的孔部204A。孔部204A形成为与突出部216A嵌合。
如图15所示，在各支柱215A的突出部216A的前端面216aA形成有倾斜台250A。倾斜台250A由倾斜台侧面250aA、250bA和倾斜面250cA构成。倾斜台侧面250aA、250bA是从前端面216aA垂直立起的面。倾斜面250cA的端部与前端面216aA的外周缘接触。倾斜台侧面250aA、250bA形成于在正式接合工序的正式工序中与移动的旋转工具F不发生干涉的位置处。
准备工序、载置工序、倾斜台去除工序与第一实施方式同样地进行。正式接合工序也与第四实施方式大致相同。也就是说，在正式接合工序中，如图15所示，使用旋转工具F对第一对接部J21A进行摩擦搅拌接合。如图15中箭头所示，仅将朝右旋转的搅拌销F2插入盖构件203A的正面203a(在图15中未图示)，一边使盖构件203A与连结部F1分开，一边相对于突出部216A向左旋绕地移动。换言之，在搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌。
更详细而言，如图16所示，在正式接合工序中，进行从开始位置Sp绕突出部216A旋转一周直至中间点S1的正式工序和从中间点S1直至结束位置Ep的脱离工序。在正式工序中，将朝右旋转的旋转工具F插入开始位置Sp，并相对于突出部216A向左旋绕地移动。在使旋转工具F旋转一周之后就此移动，以使塑性化区域W1重叠。旋转工具F到达中间点S1之后，不拔出搅拌销F2地进入脱离工序。
在脱离工序中，一边使旋转工具F沿着倾斜台250A的倾斜面250cA从中间点S1逐渐上升至结束位置Ep，一边使旋转工具F移动。更详细而言，旋转工具F到达倾斜台250A之后，一边使搅拌销F2与突出部216A逐渐分开，一边使旋转工具F沿着倾斜面250c移动。旋转工具F达到结束位置Ep之后，将旋转工具F朝上方拔出使其脱离。在正式工序和脱离工序中，搅拌销F2的插入深度既可以是固定的，也可以是可变的。
根据以上说明的第五实施方式的接合方法，能实现与第四实施方式相同的效果。此外，也可以如第五实施方式那样将倾斜台250A设为俯视观察时呈矩形。由此，能简化旋转工具F的移动路径。
[第六实施方式]
如图17所示，第六实施方式与第四实施方式不同之处并非将倾斜台250D设置于前端面216a，而是设置于盖构件203D的正面203a上。对于与第四实施方式共通的构件等，使用与第四实施方式共通的符号，并省略详细说明。
倾斜台250D由倾斜台侧面250aD、250bD和倾斜面250cD构成。在倾斜台250D的倾斜面250cD的下端部面向第一对接部J21D。较为理想的是，倾斜台250D形成于在正式接合工序的正式工序时与移动的旋转工具F不发生干涉的位置处。
如图17所示，在本实施方式的正式接合工序中，将旋转工具F插入开始位置Sp，使其沿着第一对接部J21D旋转一周之后，使旋转工具F沿着倾斜台250D的倾斜面250cD上升，并在结束位置Ep处使旋转工具F脱离。在倾斜台去除工序中，例如，通过切削加工以盖构件203D的正面203a为基准将倾斜台250D全部去除。
根据以上说明的第三实施方式的接合方法，能实现与第一实施方式同样的效果。也可以如本实施方式那样倾斜台250D设置于盖构件203D的正面203a。
[第一变形例]
倾斜台的形状还能采用前述的实施方式以外的形状。第一变形例的支柱215B如图18所示呈三棱柱状。在支柱215B的前端形成有三角形(三棱柱状)的突出部216B。通过形成突出部216B，从而在支柱215B的前端形成支柱层差部217B。支柱层差部217B由层差底面217aB和从层差底面217aB立起的层差侧面217bB构成。
在突出部216B上形成有倾斜台250B。倾斜台250B形成有以突出部216B的外周缘为下端的倾斜面250cB。倾斜面250cB是沿着突出部216B的形状形成的。另外，也可以如第六实施方式那样将倾斜台250B形成于盖构件的正面上。
[第二变形例]
第二变形例的支柱215C如图19所示呈四棱柱状。在支柱215C的前端形成有四边形(四棱锥台状)的突出部216C。通过形成突出部216C，从而在支柱215C的前端形成支柱层差部217C。支柱层差部217C由层差底面217aC和从层差底面217aC立起的层差侧面217bC构成。
在突出部216C上形成有倾斜台250C。倾斜台250C呈四棱锥状。倾斜台250C的倾斜面250cC的下端面向突出部216C的突出面216aC。另外，也可以如第六实施方式那样将倾斜台250C形成于盖构件的正面上。
以上，对本发明的实施方式和变形例进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式、变形例，能在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变化。
例如，也可以在第三实施方式中形成于盖构件3的倾斜台中应用第二实施方式那样的结构。即，也可以以倾斜面的倾斜方向与盖构件3的侧面3c垂直的方式将倾斜台设置于盖构件3。
例如，在上述实施方式和变形例中使支柱层差部的层差侧面倾斜，但也可以与层差底面垂直。
(符号说明)
1 中空容器；
2 主体；
3 盖构件；
4、4B、4C 倾斜台；
10 底部；
11 周壁部；
12 周壁层差部；
12a 层差底面；
12b 层差侧面；
13 凹部；
J1 第一对接部；
J2 第二对接部；
F 旋转工具；
F1 连结部；
F2 搅拌销；
W 塑性化区域；
204、204A 孔部；
204a、204aA 孔壁；
217a、217aA、217aB、217aC 层差底面；
217b、217bA、217bB、217bC 层差侧面；
215、215A、215B、215C 支柱；
217、217A、217B、217C 支柱层差部；
250、250A、250B、250C、250D 倾斜台。
Claims (4)
1.一种接合方法，通过摩擦搅拌对包括凹部的主体与将所述凹部的开口部封闭的盖构件进行接合，其特征在于，
在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，
所述接合方法包括：
准备工序，在所述准备工序中，所述主体具有底部和从所述底部的周缘部立起的周壁部，在所述周壁部的内周壁形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部，并且形成靠近所述层差侧面且从所述周壁部的端面突出的倾斜台，所述层差底面从所述周壁部的端面下降一层，所述层差侧面从所述层差底面立起；
载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述主体，来使所述周壁层差部的层差侧面与所述盖构件的侧面对接而形成第一对接部，并且使所述周壁层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；
正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述周壁层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动以进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及
倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
2.一种接合方法，通过摩擦搅拌对包括凹部的主体与将所述凹部的开口部封闭的盖构件进行接合，其特征在于，
在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，
所述接合方法包括：
准备工序，在所述准备工序中，所述主体具有底部和从所述底部的周缘部立起的周壁部，在所述周壁部的内周壁形成具有层差底面和层差侧面的周壁层差部，并且形成靠近所述盖构件的侧面且从所述盖构件的正面突出的倾斜台，所述层差底面从所述周壁部的端面下降一层，所述层差侧面从所述层差底面立起；
载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述主体，从而使所述周壁层差部的层差侧面与所述盖构件的侧面对接以形成第一对接部，并且使所述周壁层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；
正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述周壁层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动来进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及
倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
3.一种接合方法，通过摩擦搅拌对支柱和具有供所述支柱的前端插入的孔部的盖构件进行接合，其特征在于，
在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，
所述接合方法包括：
准备工序，在所述准备工序中，在所述支柱的前端形成具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面的支柱层差部，在所述支柱的前端形成倾斜台；
载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述支柱，从而使所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接以形成第一对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；
正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述支柱层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动来进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及
倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
4.一种接合方法，通过摩擦搅拌对支柱和具有供所述支柱的前端插入的孔部的盖构件进行接合，其特征在于，
在摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的外周面以前端变细的方式倾斜，
所述接合方法包括：
准备工序，在所述准备工序中，在所述支柱的前端形成具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面的支柱层差部，在所述盖构件的正面形成倾斜台；
载置工序，在所述载置工序中，通过将所述盖构件载置于所述支柱，从而使所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接以形成第一对接部，并且使所述支柱层差部的层差底面与所述盖构件的背面重合以形成第二对接部；
正式接合工序，在所述正式接合工序中，将旋转的仅所述搅拌销插入所述第一对接部，并在使仅所述搅拌销与所述支柱层差部和所述盖构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部移动来进行摩擦搅拌之后，以沿着所述倾斜台的倾斜面上升的方式移动，并在所述倾斜面的上侧将所述搅拌销拔出；以及倾斜台去除工序，在所述倾斜台去除工序中，将所述倾斜台去除。
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