JP2000343250A - 構造体の製作方法 - Google Patents
構造体の製作方法Info
- Publication number
- JP2000343250A JP2000343250A JP15113199A JP15113199A JP2000343250A JP 2000343250 A JP2000343250 A JP 2000343250A JP 15113199 A JP15113199 A JP 15113199A JP 15113199 A JP15113199 A JP 15113199A JP 2000343250 A JP2000343250 A JP 2000343250A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- rotary tool
- friction stir
- joining
- stir welding
- 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
Links
Classifications
-
- Y02T30/34—
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】突き合わせ部を仮止め溶接した後、摩擦攪拌接
合する場合において、容易に強固な結合ができるように
することにある。 【解決手段】中空形材１０、２０、３０、４０の突き合
わせ部は接合線に沿って間欠的に仮止め溶接Ｗする。摩
擦攪拌接合の始端は片２９、３９として突出している。
この片２９、３９の端部を仮止め溶接Ｗしている。この
仮止め溶接Ｗは凸部２５、３５の上面と、始端の上面か
ら面板の支えようの突出片の範囲である。これによって
始端は強固に結合される。摩擦攪拌接合用の回転工具３
４０は、始端の仮止め溶接Ｗよりも終端側に挿入する。
によれば、摩擦攪拌接合の開始端から良好な摩擦攪拌接
合が得られるものである。
合する場合において、容易に強固な結合ができるように
することにある。 【解決手段】中空形材１０、２０、３０、４０の突き合
わせ部は接合線に沿って間欠的に仮止め溶接Ｗする。摩
擦攪拌接合の始端は片２９、３９として突出している。
この片２９、３９の端部を仮止め溶接Ｗしている。この
仮止め溶接Ｗは凸部２５、３５の上面と、始端の上面か
ら面板の支えようの突出片の範囲である。これによって
始端は強固に結合される。摩擦攪拌接合用の回転工具３
４０は、始端の仮止め溶接Ｗよりも終端側に挿入する。
によれば、摩擦攪拌接合の開始端から良好な摩擦攪拌接
合が得られるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦攪拌接合による
構造体の製作方法に関し、例えば、鉄道車両の車体の製
作に好適である。
構造体の製作方法に関し、例えば、鉄道車両の車体の製
作に好適である。
【０００２】
【従来の技術】摩擦攪拌接合方法は、接合部に挿入した
丸棒（回転工具という。）を回転させながら接合線に沿
って移動させ、接合部を発熱、軟化させ、塑性流動さ
せ、固相接合する方法である。回転工具は、接合部の挿
入する小径部と、外部に位置する大径部とからなる。小
径部と大径部は同軸である。小径部と大径部との境は接
合部に若干挿入されている。回転工具は接合の進行方向
に対して、後方に傾斜させている。
丸棒（回転工具という。）を回転させながら接合線に沿
って移動させ、接合部を発熱、軟化させ、塑性流動さ
せ、固相接合する方法である。回転工具は、接合部の挿
入する小径部と、外部に位置する大径部とからなる。小
径部と大径部は同軸である。小径部と大径部との境は接
合部に若干挿入されている。回転工具は接合の進行方向
に対して、後方に傾斜させている。
【０００３】鉄道車両の車体は複数の押し出し形材を摩
擦攪拌接合して構成している。押し出し形材の長手方向
を車体の長手方向に向けている。押し出し形材の幅方向
を車体の周方向に沿って並べている。このようにして構
成した車体の側面には窓などの開口が空いている。
擦攪拌接合して構成している。押し出し形材の長手方向
を車体の長手方向に向けている。押し出し形材の幅方向
を車体の周方向に沿って並べている。このようにして構
成した車体の側面には窓などの開口が空いている。
【０００４】これは特開平０９−３０９１６４号公報
（ＥＰ０７９７０４３Ａ２）に示されている。
（ＥＰ０７９７０４３Ａ２）に示されている。
【０００５】摩擦攪拌接合は被接合部材の突き合わせ部
に回転工具を強制的に挿入して行う。このため、２つの
被接合部材は2つに別れようとする。このため、２つの
被接合部材はベッドに強固に固定されている。また、被
接合部材を幅方向から他方の被接合部材に押し付けてい
る。
に回転工具を強制的に挿入して行う。このため、２つの
被接合部材は2つに別れようとする。このため、２つの
被接合部材はベッドに強固に固定されている。また、被
接合部材を幅方向から他方の被接合部材に押し付けてい
る。
【０００６】これはWelding & Metal Fabrication, Jan
uary 1995 １３頁から１６頁に示されている。
uary 1995 １３頁から１６頁に示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】被接合部材が2つの場
合は2つの接合部材の幅方向から他方の被接合部材に押
し付けることはできる。しかし、車体のように幅方向に
沿って円弧状である場合は上記の押し付けは困難であ
る。押し付けると、所定の円弧にならないことがある。
また、被接合部材が3つ以上の場合、すなわち接合線が2
つ以上ある場合は、上記の押し付けは困難である。中央
の被接合部材が浮き上がったりする。特に、被接合部材
が幅方向に円弧状である場合は困難である。
合は2つの接合部材の幅方向から他方の被接合部材に押
し付けることはできる。しかし、車体のように幅方向に
沿って円弧状である場合は上記の押し付けは困難であ
る。押し付けると、所定の円弧にならないことがある。
また、被接合部材が3つ以上の場合、すなわち接合線が2
つ以上ある場合は、上記の押し付けは困難である。中央
の被接合部材が浮き上がったりする。特に、被接合部材
が幅方向に円弧状である場合は困難である。
【０００８】また、２つの被接合部材の突き合わせ部を
仮止め溶接で結合した後、摩擦攪拌接合することが考え
られる。しかし、仮止め溶接であるので、回転工具の挿
入によって仮止め溶接が切断されることがある。切断さ
れると、２つの被接合部材の間隔が変わり、適切な接合
ができない。
仮止め溶接で結合した後、摩擦攪拌接合することが考え
られる。しかし、仮止め溶接であるので、回転工具の挿
入によって仮止め溶接が切断されることがある。切断さ
れると、２つの被接合部材の間隔が変わり、適切な接合
ができない。
【０００９】本発明の目的は、突き合わせ部を仮止め溶
接した後、摩擦攪拌接合する場合において、容易に強固
な結合ができるようにすることにある。
接した後、摩擦攪拌接合する場合において、容易に強固
な結合ができるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、二つの部
材を突き合わせ、次に、摩擦攪拌接合の始端であって、
摩擦攪拌接合の回転工具が位置する側の面の突き合わせ
部および前記部材の端部の面の突き合わせ部をそれぞれ
溶接し、次に、前記溶接した位置をよりも接合の終端側
に、前記回転工具を挿入して摩擦攪拌接合を開始するこ
と、によって達成できる。
材を突き合わせ、次に、摩擦攪拌接合の始端であって、
摩擦攪拌接合の回転工具が位置する側の面の突き合わせ
部および前記部材の端部の面の突き合わせ部をそれぞれ
溶接し、次に、前記溶接した位置をよりも接合の終端側
に、前記回転工具を挿入して摩擦攪拌接合を開始するこ
と、によって達成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図４
により説明する。構造体として車両の例である。車体
は、側面を構成する側構体２０１、屋根を構成する屋根
構体２０２、床を構成する台枠２０３、長手方向の端部
を構成する妻構体２０４からなる。側構体２０１、屋根
構体２０２、台枠２０３は、それぞれ複数の押し出し形
材を接合して構成している。押し出し形材の長手方向を
車体の長手方向にしている。押し出し形材はアルミニウ
ム合金製の中空形材である。
により説明する。構造体として車両の例である。車体
は、側面を構成する側構体２０１、屋根を構成する屋根
構体２０２、床を構成する台枠２０３、長手方向の端部
を構成する妻構体２０４からなる。側構体２０１、屋根
構体２０２、台枠２０３は、それぞれ複数の押し出し形
材を接合して構成している。押し出し形材の長手方向を
車体の長手方向にしている。押し出し形材はアルミニウ
ム合金製の中空形材である。
【００１２】側構体２０１は、押し出し形材１０、２
０、３０、４０からなる。押し出し形材２０、３０の中
に窓２１０がある。側構体２０１の出入り口２２０は押
し出し形材１０、２０、３０、４０の中にある。出入り
口２２０には、押し出し形材１０、２０、３０、４０を
接合した後、枠を溶接することが多い。窓２１０も同様
である。出入り口２２０の押し出し形材１０、２０、３
０は途中を切断している。
０、３０、４０からなる。押し出し形材２０、３０の中
に窓２１０がある。側構体２０１の出入り口２２０は押
し出し形材１０、２０、３０、４０の中にある。出入り
口２２０には、押し出し形材１０、２０、３０、４０を
接合した後、枠を溶接することが多い。窓２１０も同様
である。出入り口２２０の押し出し形材１０、２０、３
０は途中を切断している。
【００１３】この側構体２０１は４つの押し出し形材か
らなるが、中空の押し出し形材の場合はさらに多数の押
し出し形材から構成される。また、窓２１０は３つの押
し出し形材で構成されることがある。この場合、中央の
押し出し形材は途中を切断したものになる。
らなるが、中空の押し出し形材の場合はさらに多数の押
し出し形材から構成される。また、窓２１０は３つの押
し出し形材で構成されることがある。この場合、中央の
押し出し形材は途中を切断したものになる。
【００１４】側構体２０１の押し出し形材の構成につい
て説明する。ここでは押し出し形材２０、３０について
説明する。他の形材１０、４０も同様である。押し出し
形材２０、３０は中空形材である。中空形材２０、３０
は、２枚の面板２１、２２、３１、３２と、両者を接続
するものであってトラス状に配置した複数のリブ２３、
３３と、中空形材の幅方向の端部（接合部）において２
つの面板を接続する支え板２４、３４と、からなる。
て説明する。ここでは押し出し形材２０、３０について
説明する。他の形材１０、４０も同様である。押し出し
形材２０、３０は中空形材である。中空形材２０、３０
は、２枚の面板２１、２２、３１、３２と、両者を接続
するものであってトラス状に配置した複数のリブ２３、
３３と、中空形材の幅方向の端部（接合部）において２
つの面板を接続する支え板２４、３４と、からなる。
【００１５】面板２１、２２、３１、３２の幅方向の端
部（接合部）には面板の外側に突出する凸部２５、３５
を有する。中空形材３０の幅方向の端部には相手方の中
空形材２０に向けて突出する突出片３６、３６がある。
突出片３６、３６は中空形材２０の面板２１、２２の間
に入っている。中空形材２０の面板２１、２２の端部が
突出片３６、３６に載る。突出片３６は回転工具３４０
の挿入力を支える座になる。
部（接合部）には面板の外側に突出する凸部２５、３５
を有する。中空形材３０の幅方向の端部には相手方の中
空形材２０に向けて突出する突出片３６、３６がある。
突出片３６、３６は中空形材２０の面板２１、２２の間
に入っている。中空形材２０の面板２１、２２の端部が
突出片３６、３６に載る。突出片３６は回転工具３４０
の挿入力を支える座になる。
【００１６】凸部２５と凸部３５の幅は同一である。凸
部２５に対向する凸部３５の端面は支え板３４の板厚の
幅内にある。２つの凸部２５、３５の中心に摩擦攪拌接
合装置３３０の回転工具３４０の回転軸心を位置させ
る。
部２５に対向する凸部３５の端面は支え板３４の板厚の
幅内にある。２つの凸部２５、３５の中心に摩擦攪拌接
合装置３３０の回転工具３４０の回転軸心を位置させ
る。
【００１７】側構体２０１を構成する押し出し形材１
０、２０、３０、４０は摩擦攪拌接合設備３００のベッ
ド３１０に載せられ、固定されている。複数の押し出し
形材の上方を走行体３２０が走行する。走行体３２０は
ベッド３１０の両側のレール３２９を走行する。走行体
３２０のガーダ３２１には３つの摩擦攪拌接合装置３３
０を吊下げている。摩擦攪拌接合装置３３０は下端に回
転工具３４０を吊下げている。それぞれの摩擦攪拌接合
装置３３０は、ガーダ３２１に沿った走行、回転工具３
４０の昇降、回転工具３４０の回転が単独でできる。
０、２０、３０、４０は摩擦攪拌接合設備３００のベッ
ド３１０に載せられ、固定されている。複数の押し出し
形材の上方を走行体３２０が走行する。走行体３２０は
ベッド３１０の両側のレール３２９を走行する。走行体
３２０のガーダ３２１には３つの摩擦攪拌接合装置３３
０を吊下げている。摩擦攪拌接合装置３３０は下端に回
転工具３４０を吊下げている。それぞれの摩擦攪拌接合
装置３３０は、ガーダ３２１に沿った走行、回転工具３
４０の昇降、回転工具３４０の回転が単独でできる。
【００１８】それぞれの摩擦攪拌接合装置３３０は光学
センサを有する。光学センサは凸部２５、３５の頂まで
の距離を検出して、回転工具３４０の挿入量を所定にす
る。また、前記センサは２つの凸部２５、３５の幅を検
出して、その中央に回転工具３４０の軸心を一致させ
る。
センサを有する。光学センサは凸部２５、３５の頂まで
の距離を検出して、回転工具３４０の挿入量を所定にす
る。また、前記センサは２つの凸部２５、３５の幅を検
出して、その中央に回転工具３４０の軸心を一致させ
る。
【００１９】窓２１０が設けられる押し出し形材２０、
３０には予め窓の位置に実質的に窓の形状の開口（切り
欠き）を設けている。これは押し出し形材２０、３０を
切削して設ける。
３０には予め窓の位置に実質的に窓の形状の開口（切り
欠き）を設けている。これは押し出し形材２０、３０を
切削して設ける。
【００２０】出入り口２２０が設けられる押し出し形材
１０、２０、３０は切断されて、出入り口の間隔で配置
される。出入り口２２０の上端を構成する押し出し形材
４０には予め実質的に出入り口の形状の開口（切り欠
き）を設けている。これは押し出し形材４０を切削して
設ける。
１０、２０、３０は切断されて、出入り口の間隔で配置
される。出入り口２２０の上端を構成する押し出し形材
４０には予め実質的に出入り口の形状の開口（切り欠
き）を設けている。これは押し出し形材４０を切削して
設ける。
【００２１】窓２１０の切り欠きについて説明する。押
し出し形材２０、３０の接合部は、窓２１０内に接合線
の始端、終端を有するようにしている。このため、接合
線の近傍の押し出し形材２０、３０は窓２１０内に突出
する片２８、３８、２９、３９を残して切削している。
片２８、３８、２９、３９の幅は支え板２４、３４、凸
部２５、３５を有する大きさである。
し出し形材２０、３０の接合部は、窓２１０内に接合線
の始端、終端を有するようにしている。このため、接合
線の近傍の押し出し形材２０、３０は窓２１０内に突出
する片２８、３８、２９、３９を残して切削している。
片２８、３８、２９、３９の幅は支え板２４、３４、凸
部２５、３５を有する大きさである。
【００２２】出入り口２２０を構成する切り欠きも同様
である。押し出し形材１０、２０、３０、４０のそれぞ
れに片を残して切削している。なお、側構体２０１の長
手方向の両端にもそれぞれ前記片を有する。
である。押し出し形材１０、２０、３０、４０のそれぞ
れに片を残して切削している。なお、側構体２０１の長
手方向の両端にもそれぞれ前記片を有する。
【００２３】中空形材１０、２０、３０、４０はベッド
３１０に載せられて、ベッド３１０に治具で固定されて
いる。固定したならば、中空形材１０、２０、３０、４
０それぞれの突き合わせ部の凸部２５、３５を接合線に
沿って間欠的にアーク溶接によって仮止めする。接合線
の始端、終端の片２８、３８、２９、３９の最端部はア
ーク溶接によって仮止めする。Ｗは仮止め溶接を示して
いる。特に、始端の仮止め溶接Ｗは、凸部２５、３５の
上面と、中空形材の長手方向の最端部の面に行ってい
る。この最端部の面の仮止め溶接Ｗの範囲は凸部２５、
３５の上面から突出片３６までの範囲である。仮止め溶
接ＷはＶ形開先を設けないで、すなわち、Ｉ形開先で行
っている。
３１０に載せられて、ベッド３１０に治具で固定されて
いる。固定したならば、中空形材１０、２０、３０、４
０それぞれの突き合わせ部の凸部２５、３５を接合線に
沿って間欠的にアーク溶接によって仮止めする。接合線
の始端、終端の片２８、３８、２９、３９の最端部はア
ーク溶接によって仮止めする。Ｗは仮止め溶接を示して
いる。特に、始端の仮止め溶接Ｗは、凸部２５、３５の
上面と、中空形材の長手方向の最端部の面に行ってい
る。この最端部の面の仮止め溶接Ｗの範囲は凸部２５、
３５の上面から突出片３６までの範囲である。仮止め溶
接ＷはＶ形開先を設けないで、すなわち、Ｉ形開先で行
っている。
【００２４】ベッド３１０の上面は車体の側面に沿って
円弧状である。中空形材の幅方向の固定（連結）は仮止
め溶接Ｗで行っているので、所定の円弧状の固定（連
結）ができる。
円弧状である。中空形材の幅方向の固定（連結）は仮止
め溶接Ｗで行っているので、所定の円弧状の固定（連
結）ができる。
【００２５】この状態で、中空形材の長手方向の一端か
ら摩擦攪拌接合を開始する。接合線の開始端の片の凸部
２５、３５にそれぞれの回転工具３４０を回転させなが
ら下降させ、挿入する。挿入位置は片の端部の仮止め溶
接Ｗの位置よりも接合線の終端側である。挿入位置は図
１の回転工具３４０Ａの位置Ｐ４またはＰ５であるとい
える。
ら摩擦攪拌接合を開始する。接合線の開始端の片の凸部
２５、３５にそれぞれの回転工具３４０を回転させなが
ら下降させ、挿入する。挿入位置は片の端部の仮止め溶
接Ｗの位置よりも接合線の終端側である。挿入位置は図
１の回転工具３４０Ａの位置Ｐ４またはＰ５であるとい
える。
【００２６】回転工具３４０の小径部３４１の先端は突
出片３６の上面に達するまで挿入する。回転工具３４０
の大径部３４２の最下端の位置は面板２１、３１（２
２、３２）の外面と凸部２５、３５の頂との間である。
回転工具３４０の軸心の位置は２つの凸部２５、３５の
間である。小径部３４１と大径部３４２の軸心は同一で
ある。小径部はねじである。
出片３６の上面に達するまで挿入する。回転工具３４０
の大径部３４２の最下端の位置は面板２１、３１（２
２、３２）の外面と凸部２５、３５の頂との間である。
回転工具３４０の軸心の位置は２つの凸部２５、３５の
間である。小径部３４１と大径部３４２の軸心は同一で
ある。小径部はねじである。
【００２７】所定深さに挿入したならば、複数の摩擦攪
拌接合装置３３０を有する走行体３２０を他端に向けて
走行を開始させ、摩擦攪拌接合を行う。
拌接合装置３３０を有する走行体３２０を他端に向けて
走行を開始させ、摩擦攪拌接合を行う。
【００２８】次に、窓２１０や出入り口２２０の周辺の
摩擦攪拌接合装置３３０の動作を図１によって説明す
る。ここでは窓２１０を対象とする。窓２１０がある接
合線の回転工具３４０を「３４０Ａ」とし、窓２１０の
ない接合線の回転工具３４０を「３４０Ｂ」とする。回
転工具３４０Ａ、３４０Ｂは同一線上にある。回転工具
３４０Ａ、３４０Ｂは図１において左から右に移動す
る。
摩擦攪拌接合装置３３０の動作を図１によって説明す
る。ここでは窓２１０を対象とする。窓２１０がある接
合線の回転工具３４０を「３４０Ａ」とし、窓２１０の
ない接合線の回転工具３４０を「３４０Ｂ」とする。回
転工具３４０Ａ、３４０Ｂは同一線上にある。回転工具
３４０Ａ、３４０Ｂは図１において左から右に移動す
る。
【００２９】押し出し形材の端部からの摩擦攪拌接合が
進行して、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂが窓２１０の片
２８、３８の位置Ｐ１に達したら、回転工具３４０Ａを
回転させながら、回転工具３４０Ａを中空形材に対して
後退させる。すなわち、回転工具３４０Ａを上昇させ
る。走行（移動）は継続している。このため、回転工具
３４０Ａは徐々に上昇する。摩擦攪拌接合後、片２８、
３８は切断する。このため、位置Ｐ１が片２８、２９よ
りも上流側にある場合は接合深さが強度の点で問題のな
い位置とする。位置Ｐ１は走行体３２０の走行量によっ
て求める。位置Ｐ１は予め定めておく。
進行して、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂが窓２１０の片
２８、３８の位置Ｐ１に達したら、回転工具３４０Ａを
回転させながら、回転工具３４０Ａを中空形材に対して
後退させる。すなわち、回転工具３４０Ａを上昇させ
る。走行（移動）は継続している。このため、回転工具
３４０Ａは徐々に上昇する。摩擦攪拌接合後、片２８、
３８は切断する。このため、位置Ｐ１が片２８、２９よ
りも上流側にある場合は接合深さが強度の点で問題のな
い位置とする。位置Ｐ１は走行体３２０の走行量によっ
て求める。位置Ｐ１は予め定めておく。
【００３０】窓２１０のない位置の回転工具３４０Ｂは
上昇させない。回転工具３４０Ｂは移動を継続してお
り、摩擦攪拌接合を継続している。
上昇させない。回転工具３４０Ｂは移動を継続してお
り、摩擦攪拌接合を継続している。
【００３１】このように走行しながら回転工具３４０Ａ
を上昇させるので、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの走行
を停止しないで、回転工具３４０Ａを中空形材２０、３
０から抜くことができるので、接合のための時間を短縮
できる。
を上昇させるので、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの走行
を停止しないで、回転工具３４０Ａを中空形材２０、３
０から抜くことができるので、接合のための時間を短縮
できる。
【００３２】回転工具３４０Ａが所定位置まで上昇する
（位置Ｐ２）と、回転工具３４０Ａの回転を停止させ
る。回転工具３４０Ａの上昇位置は凸部２５、３５と干
渉しない十分な高さ位置である。回転工具３４０Ａの小
径部３４１が凸部２５、３５から抜かれる（退避）こと
によって摩擦攪拌接合は停止する。
（位置Ｐ２）と、回転工具３４０Ａの回転を停止させ
る。回転工具３４０Ａの上昇位置は凸部２５、３５と干
渉しない十分な高さ位置である。回転工具３４０Ａの小
径部３４１が凸部２５、３５から抜かれる（退避）こと
によって摩擦攪拌接合は停止する。
【００３３】回転工具３４０Ａ、３４０Ｂが窓２１０の
他端、すなわち、接合部の開始端の片２９、３９内に達
すると、回転工具３４０Ａを回転させながら下降させ、
所定深さまで挿入する。片２９、３９への回転工具３４
０Ａの挿入位置Ｐ４は仮止め溶接部Ｗよりも内側（下流
側）である。
他端、すなわち、接合部の開始端の片２９、３９内に達
すると、回転工具３４０Ａを回転させながら下降させ、
所定深さまで挿入する。片２９、３９への回転工具３４
０Ａの挿入位置Ｐ４は仮止め溶接部Ｗよりも内側（下流
側）である。
【００３４】回転工具３４０Ａは下降と走行を行ってい
るので、接合深さが徐々に深くなる。回転工具３４０Ａ
の挿入量が所定になると、下降を停止する（位置Ｐ
５）。これによって、定常の深さの摩擦攪拌接合が行わ
れることになる。この挿入量が定常になる位置Ｐ５は片
２９、３９内にする。接合後、片２９、３９を切断する
ためである。光学センサによって回転工具３４０Ａの挿
入量は所定に制御される。
るので、接合深さが徐々に深くなる。回転工具３４０Ａ
の挿入量が所定になると、下降を停止する（位置Ｐ
５）。これによって、定常の深さの摩擦攪拌接合が行わ
れることになる。この挿入量が定常になる位置Ｐ５は片
２９、３９内にする。接合後、片２９、３９を切断する
ためである。光学センサによって回転工具３４０Ａの挿
入量は所定に制御される。
【００３５】このように走行しながら回転工具３４０Ａ
を下降させるので、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの走行
を停止しないで、回転工具３４０Ａを中空形材２０、３
０に挿入するので、接合のための時間を短縮できる。
を下降させるので、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの走行
を停止しないで、回転工具３４０Ａを中空形材２０、３
０に挿入するので、接合のための時間を短縮できる。
【００３６】回転工具３４０Ａの下降にしたがって、光
学センサも下降し、凸部２５、３５までの距離が小さく
なるので、検出精度が向上し、良好な接合ができる。
学センサも下降し、凸部２５、３５までの距離が小さく
なるので、検出精度が向上し、良好な接合ができる。
【００３７】片２９、３９の端部の仮止め溶接部Ｗより
も内側を回転工具２４０Ａの挿入位置としているので、
仮止め溶接を切断することがなく、接合線の間隔が大き
く広がることがない。このため、良好な接合を行うこと
ができる。
も内側を回転工具２４０Ａの挿入位置としているので、
仮止め溶接を切断することがなく、接合線の間隔が大き
く広がることがない。このため、良好な接合を行うこと
ができる。
【００３８】回転工具３４０の挿入位置（接合線の始
端）の２つの部材の間隔は拡大しやすいが、凸部２５、
３５の上面を仮止め溶接するのみでなく、片２９、３９
の端部を厚さ方向にも仮止め溶接している。このため、
始端を強固に結合できる。このため、始端が拡大するこ
とを容易に防止できるものである。
端）の２つの部材の間隔は拡大しやすいが、凸部２５、
３５の上面を仮止め溶接するのみでなく、片２９、３９
の端部を厚さ方向にも仮止め溶接している。このため、
始端を強固に結合できる。このため、始端が拡大するこ
とを容易に防止できるものである。
【００３９】なお、中空形材２０、３０の端部、すなわ
ち、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの最初の挿入位置にも
片２９、３９があり、その仮止め溶接Ｗ、回転工具３４
０Ａ、３４０Ｂの挿入位置も前記回転工具３４０Ｂの場
合と同様である。このため、中空形材の上面のみを仮止
め溶接Ｗする場合に比べて、片の長さを短くできる。こ
のため、中空形材の長さを短くできるものである。
ち、回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの最初の挿入位置にも
片２９、３９があり、その仮止め溶接Ｗ、回転工具３４
０Ａ、３４０Ｂの挿入位置も前記回転工具３４０Ｂの場
合と同様である。このため、中空形材の上面のみを仮止
め溶接Ｗする場合に比べて、片の長さを短くできる。こ
のため、中空形材の長さを短くできるものである。
【００４０】次の窓２１０の場合も同様である。また、
出入り口２２０における回転工具３４０の上昇、下降も
同様である。なお、全ての回転工具３４０は同一線上に
ある必要はない。
出入り口２２０における回転工具３４０の上昇、下降も
同様である。なお、全ての回転工具３４０は同一線上に
ある必要はない。
【００４１】このようにして他端まで接合したら、複数
の中空形材からなる構造体を反転させ、前記と同様に摩
擦攪拌接合を行う。車体の外面側の凸部は切削して、面
板と同一面にする。
の中空形材からなる構造体を反転させ、前記と同様に摩
擦攪拌接合を行う。車体の外面側の凸部は切削して、面
板と同一面にする。
【００４２】上記実施例の支え板３４は面板３１、３２
に直交しているが、挿入力を支えられれば傾斜していて
もよい。形状は問わない。始端の端面仮止め溶接Ｗは、
上面と、上面から面板を支持する座までをそれぞれ行
う。
に直交しているが、挿入力を支えられれば傾斜していて
もよい。形状は問わない。始端の端面仮止め溶接Ｗは、
上面と、上面から面板を支持する座までをそれぞれ行
う。
【００４３】始端の片を有しない場合にも適用できる。
【００４４】窓２１０や出入り口２２０の始端における
回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの動作として次のようにで
きる。回転工具３４０Ａ、３４０Ｂが位置Ｐ４に位置し
たら、走行を停止し、回転工具３４０を抜く。次に回転
工具３４０Ａ、３４０Ｂを回転させながら中空形材に挿
入する。回転工具３４０Ｂは元の位置に挿入する。回転
工具３４０Ｂの挿入量は抜いたときの挿入量よりも大き
くするとよい。
回転工具３４０Ａ、３４０Ｂの動作として次のようにで
きる。回転工具３４０Ａ、３４０Ｂが位置Ｐ４に位置し
たら、走行を停止し、回転工具３４０を抜く。次に回転
工具３４０Ａ、３４０Ｂを回転させながら中空形材に挿
入する。回転工具３４０Ｂは元の位置に挿入する。回転
工具３４０Ｂの挿入量は抜いたときの挿入量よりも大き
くするとよい。
【００４５】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、摩擦攪拌接合の開始端
から良好な摩擦攪拌接合が得られるものである。
から良好な摩擦攪拌接合が得られるものである。
【図１】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図２】本発明の一実施例の摩擦攪拌接合装置の斜視図
である。
である。
【図３】構造体の縦断面図である。
【図４】鉄道車両の車体の斜視図である。
１０、２０、３０、４０：中空形材、２０１：側構体、
２０２：屋根構体、２０３：台枠、２１０：窓、３０
０：摩擦攪拌接合設備、３２０：走行体、３３０：摩擦
攪拌接合装置、３４０、３４０Ａ、３４０Ｂ：回転工
具、Ｗ：仮止め溶接
２０２：屋根構体、２０３：台枠、２１０：窓、３０
０：摩擦攪拌接合設備、３２０：走行体、３３０：摩擦
攪拌接合装置、３４０、３４０Ａ、３４０Ｂ：回転工
具、Ｗ：仮止め溶接
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福寄 一成 山口県下松市大字東豊井794番地 笠戸機 械工業 株式会社内 (72)発明者 佐藤 章弘 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 4E001 CB01 DG02 4E067 AA05 BG00 BG02 DA13 DA16 DA17 EB00
Claims (3)
- 【請求項１】二つの部材を突き合わせ、 次に、摩擦攪拌接合の始端であって、摩擦攪拌接合の回
転工具が位置する側の面の突き合わせ部および前記部材
の端部の面の突き合わせ部をそれぞれ溶接し、 次に、前記溶接した位置をよりも接合の終端側に、前記
回転工具を挿入して摩擦攪拌接合を開始すること、 を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項２】請求項１の構造体の製作方法において、前
記部材は中空形材であり、相手の前記中空形材の面板を
支持する座から前記中空形材の外面までを溶接するこ
と、を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項３】円弧状のベッドに２つの部材を載せるとと
もに前記部材同士を突き合わせ、 次に、摩擦攪拌接合の始端であって、摩擦攪拌接合の回
転工具が位置する側の面の突き合わせ部および前記部材
の端部の面の突き合わせ部をそれぞれ溶接し、 次に、前記溶接した位置をよりも接合の終端側に、前記
回転工具を挿入して摩擦攪拌接合を開始すること、 を特徴とする構造体の製作方法。
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15113199A JP3480913B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 構造体の製作方法 |
| TW089109171A TW449519B (en) | 1999-05-31 | 2000-05-12 | A manufacturing method of a structure body |
| US09/572,985 US6273323B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-17 | Manufacturing method of a structural body |
| AU36342/00A AU747027B2 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-22 | A manufacturing method of a structure body |
| EP03001519A EP1310320B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-30 | A friction stir welding method of manufacturing a structural body with provisional/tack welding of parts from the structural body |
| DE60015815T DE60015815T2 (de) | 1999-05-31 | 2000-05-30 | Drehendes Reibungsschweißverfahren zur Herstellung eines Bauteils und provisorisches Schweißen von Teilen des Bauteils |
| DE60006450T DE60006450T2 (de) | 1999-05-31 | 2000-05-30 | Herstellungsverfahren eines strukturellen Körpers mit drehendem Reibungschweissen |
| KR10-2000-0029195A KR100502814B1 (ko) | 1999-05-31 | 2000-05-30 | 구조체의 제작방법 |
| EP00304563A EP1057576B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-30 | A method of manufacturing a structual body with friction stir welding |
| CNB001087479A CN1188230C (zh) | 1999-05-31 | 2000-05-31 | 一种结构体的制造方法 |
| CNB2004100334723A CN1311948C (zh) | 1999-05-31 | 2000-05-31 | 一种结构体的制造方法 |
| US09/832,911 US6325274B2 (en) | 1999-05-31 | 2001-04-12 | Method of manufacture of a structural body |
| US09/835,778 US6502739B2 (en) | 1999-05-31 | 2001-04-12 | Method of manufacture of a structural body |
| US09/977,700 US6513698B2 (en) | 1999-05-31 | 2001-10-16 | Method of manufacture of a structural body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15113199A JP3480913B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 構造体の製作方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001157474A Division JP2002059276A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 構造体の製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343250A true JP2000343250A (ja) | 2000-12-12 |
| JP3480913B2 JP3480913B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=15512055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15113199A Expired - Lifetime JP3480913B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 構造体の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3480913B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1314508A2 (en) * | 2001-11-27 | 2003-05-28 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Friction stir welding |
| US6854632B1 (en) * | 1997-12-19 | 2005-02-15 | Esab, Ab | Welding apparatus |
| JP2005239160A (ja) * | 2005-05-09 | 2005-09-08 | Hitachi Ltd | 軌条車両 |
| US8127977B1 (en) | 2001-11-27 | 2012-03-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Thermal stir welder |
| CN110497121A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-26 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种焊接过程中焊道中心跟踪的图像处理模式 |
| JP2021065915A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
| JP2021065914A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15113199A patent/JP3480913B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6854632B1 (en) * | 1997-12-19 | 2005-02-15 | Esab, Ab | Welding apparatus |
| EP1314508A2 (en) * | 2001-11-27 | 2003-05-28 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Friction stir welding |
| US6715664B2 (en) | 2001-11-27 | 2004-04-06 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Friction stir welding method |
| EP1314508A3 (en) * | 2001-11-27 | 2005-01-05 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Friction stir welding |
| US8127977B1 (en) | 2001-11-27 | 2012-03-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Thermal stir welder |
| US8225984B1 (en) * | 2001-11-27 | 2012-07-24 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Thermal stir welding process |
| JP2005239160A (ja) * | 2005-05-09 | 2005-09-08 | Hitachi Ltd | 軌条車両 |
| CN110497121A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-26 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种焊接过程中焊道中心跟踪的图像处理模式 |
| JP2021065915A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
| JP2021065914A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
| JP7226242B2 (ja) | 2019-10-25 | 2023-02-21 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
| JP7226241B2 (ja) | 2019-10-25 | 2023-02-21 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3480913B2 (ja) | 2003-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000343245A (ja) | 構造体の製作方法 | |
| US6325274B2 (en) | Method of manufacture of a structural body | |
| JP3589930B2 (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| US6659330B2 (en) | Friction stir welding method, and method for manufacturing car body | |
| JP3459210B2 (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| JP3538357B2 (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| JPH11342481A (ja) | 厚肉の被接合材の摩擦撹拌接合方法及び接合構造並びにこれを用いたクレーンブーム | |
| JP2000343250A (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP3751236B2 (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| JP3732668B2 (ja) | 摩擦撹拌接合方法 | |
| JP3732678B2 (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP2002059275A (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP3761735B2 (ja) | 摩擦撹拌接合方法 | |
| JP4723081B2 (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP2002059276A (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP3459199B2 (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP3732680B2 (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP3459218B2 (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| JPH1147957A (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| JP3459198B2 (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP3459211B2 (ja) | 摩擦攪拌接合用形材 | |
| JP2002035966A (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP4494671B2 (ja) | 構造体およびその製作方法 | |
| JP3608997B2 (ja) | 摩擦攪拌接合用中空形材及び接続材 | |
| JP2002059278A (ja) | 摩擦攪拌接合方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3480913 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071010 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081010 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 9 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |