JP2003062680A - 摩擦攪拌接合方法 - Google Patents
摩擦攪拌接合方法Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合線の角度が大きく変化する場合におい
て、良好な摩擦攪拌接合を行えるようにする。 【解決手段】 出入り口１１０の縁材１２０と板１１
（２１）とを摩擦攪拌接合する場合において、縁材１２
０に沿って回転工具２００を移動させて行う。回転工具
２００は移動方向に対して傾斜している。右片１２０Ｒ
から摩擦攪拌接合を開始して、右片１２０Ｒから１２０
Ｃに至る角部Ｐ５に至ると、回転工具２００を縁材１２
０、板１１(２１)から抜く。次に、中央片１２０Ｃに沿
った移動方向に向けて回転工具を傾斜させる。次に、回
転工具を下降させて挿入し、摩擦攪拌接合を開始させ
る。これによれば、縁材１２０に回転工具を挿入した状
態で回転工具の向きを変えないので、摩擦熱が過大にな
らず。良好な接合ができる。
て、良好な摩擦攪拌接合を行えるようにする。 【解決手段】 出入り口１１０の縁材１２０と板１１
（２１）とを摩擦攪拌接合する場合において、縁材１２
０に沿って回転工具２００を移動させて行う。回転工具
２００は移動方向に対して傾斜している。右片１２０Ｒ
から摩擦攪拌接合を開始して、右片１２０Ｒから１２０
Ｃに至る角部Ｐ５に至ると、回転工具２００を縁材１２
０、板１１(２１)から抜く。次に、中央片１２０Ｃに沿
った移動方向に向けて回転工具を傾斜させる。次に、回
転工具を下降させて挿入し、摩擦攪拌接合を開始させ
る。これによれば、縁材１２０に回転工具を挿入した状
態で回転工具の向きを変えないので、摩擦熱が過大にな
らず。良好な接合ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦攪拌接合方法に
関し、鉄道車両等の輸送機器、産業機械、科学機械、家
庭電化品等において、アルミニウム合金の部材を接合に
好適である。
関し、鉄道車両等の輸送機器、産業機械、科学機械、家
庭電化品等において、アルミニウム合金の部材を接合に
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。回転工具は大径部と小径部か
らなる。小径部を接合すべき部材に挿入し、大径部の端
面を前記部材に接触させている。小径部にはねじを設け
ている。小径部側を向いた大径部の端面は円錐状に傾斜
している。この円錐面は凹んでいる。回転工具の軸心は
回転工具の移動方向に対して傾斜している。すなわち、
移動方向に対して後方に傾斜している。
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。回転工具は大径部と小径部か
らなる。小径部を接合すべき部材に挿入し、大径部の端
面を前記部材に接触させている。小径部にはねじを設け
ている。小径部側を向いた大径部の端面は円錐状に傾斜
している。この円錐面は凹んでいる。回転工具の軸心は
回転工具の移動方向に対して傾斜している。すなわち、
移動方向に対して後方に傾斜している。
【０００３】また、接合すべき２つの部材の回転工具の
挿入側に凸部を設け、突き合わせ部に回転工具の小径部
を挿入すると共に、回転工具の大径部を凸部内に挿入し
て、摩擦攪拌接合を行う。凸部の金属を原資として２つ
の部材の間の隙間を埋めるものである。凸部は一方の部
材のみに設けてもよい。これは部材を押し出し形材で作
り、押し出し方向を直交させた部分を摩擦攪拌接合する
場合に用いる。
挿入側に凸部を設け、突き合わせ部に回転工具の小径部
を挿入すると共に、回転工具の大径部を凸部内に挿入し
て、摩擦攪拌接合を行う。凸部の金属を原資として２つ
の部材の間の隙間を埋めるものである。凸部は一方の部
材のみに設けてもよい。これは部材を押し出し形材で作
り、押し出し方向を直交させた部分を摩擦攪拌接合する
場合に用いる。
【０００４】また、鉄道車両の車体のように窓のあるも
のを摩擦攪拌接合する場合において、複数の回転工具を
１つの移動体に複数の回転工具を設置して行う。窓の直
前の位置で移動体の移動を停止させ、全ての回転工具を
被接合部材から退避させ、窓のない部分の回転工具は再
度挿入し、移動を再開させ、摩擦攪拌接合を再開させ
る。
のを摩擦攪拌接合する場合において、複数の回転工具を
１つの移動体に複数の回転工具を設置して行う。窓の直
前の位置で移動体の移動を停止させ、全ての回転工具を
被接合部材から退避させ、窓のない部分の回転工具は再
度挿入し、移動を再開させ、摩擦攪拌接合を再開させ
る。
【０００５】これらは特表平９−５０８０７３号公報
（ＥＰ０７５２９２６Ｂ１）、特開２０００−３４３２
４８号公報（ＥＰ１０５７５７６Ａ２）に示されてい
る。
（ＥＰ０７５２９２６Ｂ１）、特開２０００−３４３２
４８号公報（ＥＰ１０５７５７６Ａ２）に示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】鉄道車両の側面には乗
員等のための出入り口がある。出入り口には大きな荷重
が加わるので、車体の側面の板に厚い縁材を溶接してい
る。縁材は押し出し形材からなる。車体の板と縁材とを
摩擦攪拌接合する。摩擦攪拌接合用の回転工具は縁材に
沿って移動させる。
員等のための出入り口がある。出入り口には大きな荷重
が加わるので、車体の側面の板に厚い縁材を溶接してい
る。縁材は押し出し形材からなる。車体の板と縁材とを
摩擦攪拌接合する。摩擦攪拌接合用の回転工具は縁材に
沿って移動させる。
【０００７】縁材は一般に押し出し形材をＵ状に曲げて
構成する。曲げた角部は円弧状になる。
構成する。曲げた角部は円弧状になる。
【０００８】ここでは左右の片と上片の３つの押し出し
形材を溶接して縁材を製作する場合を考える。各片は実
質的に直交している。この場合、左片と上片との接続
部、また、上片と右片との接続部は直角である。このよ
うな縁材を有する出入り口は乗務員の出入り口に多い。
形材を溶接して縁材を製作する場合を考える。各片は実
質的に直交している。この場合、左片と上片との接続
部、また、上片と右片との接続部は直角である。このよ
うな縁材を有する出入り口は乗務員の出入り口に多い。
【０００９】この縁材とその周辺の車体の板とを摩擦攪
拌接合する場合は、前記接続部（直角部）において、回
転工具の向き（すなわち、移動方向）を９０度変えなけ
ればならない。これは、回転工具は移動方向に対して傾
斜させなければならないためである。向きの変更は、回
転工具の向きを変えるまたは接合すべき部材の向きを変
えて行う。
拌接合する場合は、前記接続部（直角部）において、回
転工具の向き（すなわち、移動方向）を９０度変えなけ
ればならない。これは、回転工具は移動方向に対して傾
斜させなければならないためである。向きの変更は、回
転工具の向きを変えるまたは接合すべき部材の向きを変
えて行う。
【００１０】向きを変更する場合には、回転工具の移動
は停止しなければなならない。移動は停止しているが、
回転工具は接合すべき部材に挿入された状態で回転して
いる。このため、回転工具と接合すべき部材との摩擦熱
が過大になる。このため、摩擦攪拌接合に不良が発生す
ることがある。
は停止しなければなならない。移動は停止しているが、
回転工具は接合すべき部材に挿入された状態で回転して
いる。このため、回転工具と接合すべき部材との摩擦熱
が過大になる。このため、摩擦攪拌接合に不良が発生す
ることがある。
【００１１】移動方向の変更が９０度よりも大きくても
小さくても同様の問題が発生する。また、このような向
きを変えなければならないものは、出入り口の縁材のみ
でなく、建築物の各種部材、産業機器等、構造上や意匠
上の観点で、各種で考えられる。
小さくても同様の問題が発生する。また、このような向
きを変えなければならないものは、出入り口の縁材のみ
でなく、建築物の各種部材、産業機器等、構造上や意匠
上の観点で、各種で考えられる。
【００１２】突き合わせ部に回転工具を挿入するため
に、光学センサーで突き合わせ部を検出して回転工具を
誘導しているが、前記のように移動方向（接合線の方
向）が９０度のように大きく変わる場合は、曲がる点の
近傍になると、突き合わせ部を検出できない。
に、光学センサーで突き合わせ部を検出して回転工具を
誘導しているが、前記のように移動方向（接合線の方
向）が９０度のように大きく変わる場合は、曲がる点の
近傍になると、突き合わせ部を検出できない。
【００１３】また、車体や出入り口の縁材は押し出し形
材で製作し、その押し出し方向が直交していることなど
から、突き合わせ部の隙間を埋める原資となる凸部を一
方の部材にしか設置できない。このため、接合不良が発
生しやすい。
材で製作し、その押し出し方向が直交していることなど
から、突き合わせ部の隙間を埋める原資となる凸部を一
方の部材にしか設置できない。このため、接合不良が発
生しやすい。
【００１４】本発明の第１の目的は、接合線の角度が大
きく変化する場合において、良好な摩擦攪拌接合を行え
るようにすることにある。
きく変化する場合において、良好な摩擦攪拌接合を行え
るようにすることにある。
【００１５】本発明の第２の目的は、押し出し形材同士
の突き合わせ部の摩擦攪拌接合において、良好な摩擦攪
拌接合を行えるようにすることにある。
の突き合わせ部の摩擦攪拌接合において、良好な摩擦攪
拌接合を行えるようにすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、接合
線に沿って移動中に接合線の方向が変化する位置に至る
と、回転工具を被接合部材から退避させ、前記回転工具
又は前記被接合部材の向きを変更し、実質的に前記退避
させた位置において、前記被接合部材に回転工具を再度
挿入し、新たな接合線に沿って前記回転工具を移動させ
ること、によって達成できる。
線に沿って移動中に接合線の方向が変化する位置に至る
と、回転工具を被接合部材から退避させ、前記回転工具
又は前記被接合部材の向きを変更し、実質的に前記退避
させた位置において、前記被接合部材に回転工具を再度
挿入し、新たな接合線に沿って前記回転工具を移動させ
ること、によって達成できる。
【００１７】また、第１の部材の端部と第２の部材の端
部とを突き合わせ、前記突き合わせた線である接合線は
大きく変化しており、前記接合線に対する前記回転工具
の相対的な移動は予め記憶していたデータに基づいて行
うこと、によって達成できる。
部とを突き合わせ、前記突き合わせた線である接合線は
大きく変化しており、前記接合線に対する前記回転工具
の相対的な移動は予め記憶していたデータに基づいて行
うこと、によって達成できる。
【００１８】上記第２の目的は、第１の部材の端部と端
部に凸部を有する第２の部材の端部とを突き合わせ、前
記凸部に沿って、前記第２の部材の端部に肉盛り溶接を
行い、前記突き合わせ部に回転工具を挿入して摩擦攪拌
接合を行うこと、によって達成できる。
部に凸部を有する第２の部材の端部とを突き合わせ、前
記凸部に沿って、前記第２の部材の端部に肉盛り溶接を
行い、前記突き合わせ部に回転工具を挿入して摩擦攪拌
接合を行うこと、によって達成できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図７
によって説明する。図１の（Ａ）の被接合部材の接合線
は直交している。図１の（Ｂ）は直交する接合線を直線
状に延ばして示している。
によって説明する。図１の（Ａ）の被接合部材の接合線
は直交している。図１の（Ｂ）は直交する接合線を直線
状に延ばして示している。
【００２０】鉄道車両の車体１００は、側面を構成する
側構体１０１、屋根を構成する屋根構体１０２、床を構
成する台枠１０３、長手方向の端部を構成する妻構体１
０４とからなる。側構体１０１、屋根構体１０２、台枠
１０４は、それぞれ複数の押し出し形材１０、２０を接
合して構成している。押し出し形材１０、２０の長手方
向（押し出し方向）を車体１００の長手方向に向けてい
る。押し出し形材１０，２０はアルミニウム合金製の中
空形材である。
側構体１０１、屋根を構成する屋根構体１０２、床を構
成する台枠１０３、長手方向の端部を構成する妻構体１
０４とからなる。側構体１０１、屋根構体１０２、台枠
１０４は、それぞれ複数の押し出し形材１０、２０を接
合して構成している。押し出し形材１０、２０の長手方
向（押し出し方向）を車体１００の長手方向に向けてい
る。押し出し形材１０，２０はアルミニウム合金製の中
空形材である。
【００２１】側構体１０１には複数の窓１３０があり、
また、人の出入り口１１０，１４０がある。出入り口１
１０は運転手等の乗務員のための出入り口であリ、その
幅は比較的小さい。出入り口１４０は運転手等の乗務員
のための出入り口であリ、その幅は大きい。出入り口１
１０，１４０の開口の縁には縁材１２０，１４１が接合
されている。
また、人の出入り口１１０，１４０がある。出入り口１
１０は運転手等の乗務員のための出入り口であリ、その
幅は比較的小さい。出入り口１４０は運転手等の乗務員
のための出入り口であリ、その幅は大きい。出入り口１
１０，１４０の開口の縁には縁材１２０，１４１が接合
されている。
【００２２】側構体１０１を構成する押し出し形材１
０，２０の押出し方向は車体すなわち側構体１０１の長
手方向である。縁材１２０（１４１）も押し出し形材で
あるので、縁材１２０（１４１）の左右の片は、縁材１
２０（１４１）の押し出し方向と、形材１０，２０の押
し出し方向とは直交している。押し出し形材１０，２０
は中空形材である。
０，２０の押出し方向は車体すなわち側構体１０１の長
手方向である。縁材１２０（１４１）も押し出し形材で
あるので、縁材１２０（１４１）の左右の片は、縁材１
２０（１４１）の押し出し方向と、形材１０，２０の押
し出し方向とは直交している。押し出し形材１０，２０
は中空形材である。
【００２３】中空形材１０（２０）は、実質的に平行な
２枚の面板１１（２１），１２（２２）と、この２枚の
面板を接続する複数の接続板１３（２３），１４（２
４）と、からなる。
２枚の面板１１（２１），１２（２２）と、この２枚の
面板を接続する複数の接続板１３（２３），１４（２
４）と、からなる。
【００２４】中空形材１０（２０）の幅方向の端部の接
続板１４（２４）は面板１１，１２（２１，２２）に対
して直交している。接続板１４と面板１１（１２）との
接続部の外面側には中空形材２０の面板２１（２２）が
重なる凹部がある。面板１１，２２の端部には面板２
１，２２を支える突出片１５がある。突出片１５は接続
板１４から突出している。突出片１５は前記凹部に接続
している。中空形材２０の面板２１，２２の端部は中空
形材１０の凹部および突出片１５に重なる。
続板１４（２４）は面板１１，１２（２１，２２）に対
して直交している。接続板１４と面板１１（１２）との
接続部の外面側には中空形材２０の面板２１（２２）が
重なる凹部がある。面板１１，２２の端部には面板２
１，２２を支える突出片１５がある。突出片１５は接続
板１４から突出している。突出片１５は前記凹部に接続
している。中空形材２０の面板２１，２２の端部は中空
形材１０の凹部および突出片１５に重なる。
【００２５】面板１１，１２（２１，２２）の端部には
中空形材１０，２０の外面側（厚さ方向の外側）に突出
する凸部１７（２７）がある。面板１１，２１および凸
部１７の端面（すなわち、凹部の面板１１，１２側）は
接続板１４の板厚の中心付近にある。中空形材１０の面
板１１（１２）および凸部１７の端面と中空形材２０の
面板２１（２２）および凸部２７の端面とが突き合わせ
られている。
中空形材１０，２０の外面側（厚さ方向の外側）に突出
する凸部１７（２７）がある。面板１１，２１および凸
部１７の端面（すなわち、凹部の面板１１，１２側）は
接続板１４の板厚の中心付近にある。中空形材１０の面
板１１（１２）および凸部１７の端面と中空形材２０の
面板２１（２２）および凸部２７の端面とが突き合わせ
られている。
【００２６】面板１１（１２）の外面と面板２１（２
２）の外面とは同一面にあり、凸部１７，２７の突出代
は同一である。２つの凸部１７，２７の幅は同一であ
る。２つの凸部の幅は回転工具２００の大径部２０１の
径よりも大きい。
２）の外面とは同一面にあり、凸部１７，２７の突出代
は同一である。２つの凸部１７，２７の幅は同一であ
る。２つの凸部の幅は回転工具２００の大径部２０１の
径よりも大きい。
【００２７】まず、形材１０と形材２０とを接合する。
図５において、接合に当たって、２つの中空形材１０，
２０は架台３１０に載せて固定する。回転工具２００は
大径部２１０の先端に小径部２２０を設けている。小径
部２２０にはねじを設けている。小径部２２０側を向い
た大径部２１０の端面は軸心側が凹んだ円錐状になって
いる。
図５において、接合に当たって、２つの中空形材１０，
２０は架台３１０に載せて固定する。回転工具２００は
大径部２１０の先端に小径部２２０を設けている。小径
部２２０にはねじを設けている。小径部２２０側を向い
た大径部２１０の端面は軸心側が凹んだ円錐状になって
いる。
【００２８】接合に際しては、突き合わせ部に回転工具
２００を挿入する。大径部２１０の下端は面板１１，２
１よりも上方の凸部１７，２７内に位置させる。小径部
２２０は面板１１，２１の突き合わせ部に入れる。小径
部２２０の下端は突出片１５に若干挿入している。回転
工具２００を回転させながら、突き合わせ部の接合線に
沿って移動させる。回転工具２００の軸心は移動方向に
対して傾斜している。小径部２２０側が大径部２１０側
よりも先行している。凸部１７，２７の金属は突き合わ
せ部の隙間を埋める原資となる。図５では突き合わせ部
に隙間を示していない。
２００を挿入する。大径部２１０の下端は面板１１，２
１よりも上方の凸部１７，２７内に位置させる。小径部
２２０は面板１１，２１の突き合わせ部に入れる。小径
部２２０の下端は突出片１５に若干挿入している。回転
工具２００を回転させながら、突き合わせ部の接合線に
沿って移動させる。回転工具２００の軸心は移動方向に
対して傾斜している。小径部２２０側が大径部２１０側
よりも先行している。凸部１７，２７の金属は突き合わ
せ部の隙間を埋める原資となる。図５では突き合わせ部
に隙間を示していない。
【００２９】図５の上面側の摩擦攪拌接合が終了した
ら、中空形材１０，２０を上下に反転させ、同様に摩擦
攪拌接合を行う。
ら、中空形材１０，２０を上下に反転させ、同様に摩擦
攪拌接合を行う。
【００３０】このようにして、側構体１０１を構成する
すべての中空形材１０，２０を接合したならば、車内側
を上方にして、窓１３０や出入り口１１０，１４０の開
口の周囲の不要部分を切削で除去する。この切削によっ
て、窓１３０や出入り口１１０，１４０の開口部分にお
いて、車外側の面板２１（１１）の端部は車内側の面板
２２（１２）や接続板２３，２４（１３，１４）の端部
よりも開口側に突出する。
すべての中空形材１０，２０を接合したならば、車内側
を上方にして、窓１３０や出入り口１１０，１４０の開
口の周囲の不要部分を切削で除去する。この切削によっ
て、窓１３０や出入り口１１０，１４０の開口部分にお
いて、車外側の面板２１（１１）の端部は車内側の面板
２２（１２）や接続板２３，２４（１３，１４）の端部
よりも開口側に突出する。
【００３１】次に、上記のように加工した側構体１１０
に縁材１２０，１４１を摩擦攪拌接合する。図３におい
て、縁材１２０は直線状の３つの押し出し形材１２０
Ｌ，１２０Ｃ，１２０Ｒを溶接してＵ状に構成してい
る。中央片１２０Ｃと板１１（２１）との接合線に対し
て、片１２０Ｌ，１２０Ｒと板１１（２１）との接合線
は直交している。
に縁材１２０，１４１を摩擦攪拌接合する。図３におい
て、縁材１２０は直線状の３つの押し出し形材１２０
Ｌ，１２０Ｃ，１２０Ｒを溶接してＵ状に構成してい
る。中央片１２０Ｃと板１１（２１）との接合線に対し
て、片１２０Ｌ，１２０Ｒと板１１（２１）との接合線
は直交している。
【００３２】縁材１２０は、中空形材１０，２０の端部
を閉鎖する片１２１と、車外側の面板２１（１１）の外
面よりも外方に突出する凸部１２３と、面板２１（１
１）の内面に重なる突出片１２５と、車内側の面板の外
面２２（１２）に重なる突出片１２７とからなる。凸部
１２３を除く片１２１の車外側の端面は面板２１（１
１）の外面と実質的に同一面にある。車外側の突出片１
２５は車外側から凹んだ位置にある。面板２１（１１）
の端部は縁材１２０に突き合わせられている。車内側の
突出片１２７は車内側の面板２２（１２）の外側に重な
り、隅肉溶接している。この溶接は摩擦攪拌接合の前後
の適宜な時期に溶接する。
を閉鎖する片１２１と、車外側の面板２１（１１）の外
面よりも外方に突出する凸部１２３と、面板２１（１
１）の内面に重なる突出片１２５と、車内側の面板の外
面２２（１２）に重なる突出片１２７とからなる。凸部
１２３を除く片１２１の車外側の端面は面板２１（１
１）の外面と実質的に同一面にある。車外側の突出片１
２５は車外側から凹んだ位置にある。面板２１（１１）
の端部は縁材１２０に突き合わせられている。車内側の
突出片１２７は車内側の面板２２（１２）の外側に重な
り、隅肉溶接している。この溶接は摩擦攪拌接合の前後
の適宜な時期に溶接する。
【００３３】縁材１２０と突き合わせる面板２１，１１
の端部は押し出し方向の端部であるので、面板１１，２
１には凸部１７，２７が無い。Ｕ状の縁材１２０の中央
片１２０Ｃに接する中空形材１０は幅方向の端部を切削
しているので、凸部１７，２７が無い。
の端部は押し出し方向の端部であるので、面板１１，２
１には凸部１７，２７が無い。Ｕ状の縁材１２０の中央
片１２０Ｃに接する中空形材１０は幅方向の端部を切削
しているので、凸部１７，２７が無い。
【００３４】図４は摩擦攪拌接合直前の状態を示すもの
で、突き合わせ部の隙間を示していない。縁材１２０お
よび側構体１１０は架台３２０に固定している。図６に
おいて、縁材１２０と妻構体１０４との間に中空形材１
０，２０を配置しているが、単なる板の場合がある。
で、突き合わせ部の隙間を示していない。縁材１２０お
よび側構体１１０は架台３２０に固定している。図６に
おいて、縁材１２０と妻構体１０４との間に中空形材１
０，２０を配置しているが、単なる板の場合がある。
【００３５】面板２１（１１）と縁材１２０との突き合
わせ部を上方から摩擦攪拌接合する。回転工具２００の
小径部２２０は突き合わせ部に挿入する。小径部２２０
の先端は突出片１２５に若干挿入されている。大径部２
１０の一部は凸部１２３に入る。大径部２１０の下端と
面板２１（１１）の上面との間に若干の隙間があるよう
に挿入する。回転工具２００は移動方向に対して大径部
２１０側を後方に傾斜させて挿入するので、傾斜した大
径部２１０の最下端と面板２１（１１）の上面との間に
隙間があるようにする。
わせ部を上方から摩擦攪拌接合する。回転工具２００の
小径部２２０は突き合わせ部に挿入する。小径部２２０
の先端は突出片１２５に若干挿入されている。大径部２
１０の一部は凸部１２３に入る。大径部２１０の下端と
面板２１（１１）の上面との間に若干の隙間があるよう
に挿入する。回転工具２００は移動方向に対して大径部
２１０側を後方に傾斜させて挿入するので、傾斜した大
径部２１０の最下端と面板２１（１１）の上面との間に
隙間があるようにする。
【００３６】上記縁材１２０の突き合わせ部において、
隙間の原資となる凸部は、縁材１２０に凸部１２３があ
り、中空形材１０，２０には凸部１７，２７がない。こ
のように突き合わせ部の一方にしか凸部がない。この状
態でも摩擦攪拌接合は可能であるが、凸部は両方にある
ことが望ましい。このため、側構体１０１に縁材１２０
を配置したら、縁材１２０に沿って、中空形材１０，２
０の面板１１、２１に肉盛り溶接を行う。肉盛り溶接の
高さおよび幅は凸部１２３に相当する大きさが望ましい
が、それよりも小さくてもそれなりの効果がある。回転
工具２００の大径部２１０の端部は、凸部１２３の場合
と同様に肉盛り溶接の金属中に入れて、摩擦攪拌接合す
ることが望ましい。この肉盛り溶接１２３Ｗは図４のみ
に示している。
隙間の原資となる凸部は、縁材１２０に凸部１２３があ
り、中空形材１０，２０には凸部１７，２７がない。こ
のように突き合わせ部の一方にしか凸部がない。この状
態でも摩擦攪拌接合は可能であるが、凸部は両方にある
ことが望ましい。このため、側構体１０１に縁材１２０
を配置したら、縁材１２０に沿って、中空形材１０，２
０の面板１１、２１に肉盛り溶接を行う。肉盛り溶接の
高さおよび幅は凸部１２３に相当する大きさが望ましい
が、それよりも小さくてもそれなりの効果がある。回転
工具２００の大径部２１０の端部は、凸部１２３の場合
と同様に肉盛り溶接の金属中に入れて、摩擦攪拌接合す
ることが望ましい。この肉盛り溶接１２３Ｗは図４のみ
に示している。
【００３７】この肉盛り溶接は摩擦攪拌接合の際に飛ば
ない程度に面板１１、２１に着いていればよい。面板１
１、２１を縁材１２０に強固に溶接する必要はない。ま
た、溶接した場合に、面板１１、２１が突出片１２５に
接触していることが望ましいが、肉盛り溶接を行う場合
はその必要もない。肉盛り溶接がない場合は、回転工具
２００の大径部２１０と面板２１（１１）との間に隙間
があるので、面板２１（１１）は突出片１２５に接触し
ないことがあり、接合不良となりやすい。しかし、肉盛
り溶接をしておけば、この金属が大径部２１０と面板２
１（１１）との間に介在するので、面板２１８１１９を
突出片１２５に密着させることができる。このため、良
好な接合ができる。また、肉盛り溶接を簡単にできるも
のである。
ない程度に面板１１、２１に着いていればよい。面板１
１、２１を縁材１２０に強固に溶接する必要はない。ま
た、溶接した場合に、面板１１、２１が突出片１２５に
接触していることが望ましいが、肉盛り溶接を行う場合
はその必要もない。肉盛り溶接がない場合は、回転工具
２００の大径部２１０と面板２１（１１）との間に隙間
があるので、面板２１（１１）は突出片１２５に接触し
ないことがあり、接合不良となりやすい。しかし、肉盛
り溶接をしておけば、この金属が大径部２１０と面板２
１（１１）との間に介在するので、面板２１８１１９を
突出片１２５に密着させることができる。このため、良
好な接合ができる。また、肉盛り溶接を簡単にできるも
のである。
【００３８】肉盛り溶接を行うと、光学センサーでは突
き合わせ部の位置の検出が困難になる。また、接合線の
向きがが大きく変化している場合、例えば、接合線が小
半径の場合や接合線が直交している場合は、光学センサ
ーで接合線を検出することは困難になる。この場合は数
値制御によって回転工具を誘導するのがよい。
き合わせ部の位置の検出が困難になる。また、接合線の
向きがが大きく変化している場合、例えば、接合線が小
半径の場合や接合線が直交している場合は、光学センサ
ーで接合線を検出することは困難になる。この場合は数
値制御によって回転工具を誘導するのがよい。
【００３９】図３において、回転工具２００は縁材１２
０の左片１２０Ｌの下端の突き合わせ部に挿入され、こ
こから摩擦攪拌接合を開始する。回転工具２００は左片
１２０Ｌから中央片１２０Ｃ、右片１２０Ｒを順次経由
し、右片１２０Ｒの下端で接合を終了する。
０の左片１２０Ｌの下端の突き合わせ部に挿入され、こ
こから摩擦攪拌接合を開始する。回転工具２００は左片
１２０Ｌから中央片１２０Ｃ、右片１２０Ｒを順次経由
し、右片１２０Ｒの下端で接合を終了する。
【００４０】回転工具２００を接合すべき部分に挿入し
た後、回転工具２００を回転させながら、接合線に沿っ
て移動させる。移動方向をＸで示している。回転工具２
００の軸心は縁材１２０と面板２１（１１）との突き合
わせ部の中間にある。
た後、回転工具２００を回転させながら、接合線に沿っ
て移動させる。移動方向をＸで示している。回転工具２
００の軸心は縁材１２０と面板２１（１１）との突き合
わせ部の中間にある。
【００４１】図７において、側構体１０１は架台３２０
に載せている。架台３２０の上方を摩擦攪拌接合装置４
００の走行体４１０が走行する。走行体４１０は架台３
２０の両側のレール３５０に沿って走行する。走行体４
１０のガーダ４１１には摩擦攪拌接合装置４３０を載せ
ている。装置４３０は、ガーダ４１１に沿って走行する
走行体４３１、走行体４３１に対して昇降する昇降体４
３３、昇降体４３３に対して回転する回転装置４３５、
回転装置４３５に対して傾斜して設置され、回転工具２
００を回転させる回転装置４３７からなる。走行体４１
０，４３１の走行によって回転工具２００はＸＹ方向に
移動できる。回転装置４３５によって接合線に対する回
転工具２００の傾斜の方向を変えることができる。昇降
体４３３は回転工具２００を昇降させる。走行体４２
０，４３１、回転装置４３５、回転工具２００の高さ位
置等は数値制御によって駆動される。
に載せている。架台３２０の上方を摩擦攪拌接合装置４
００の走行体４１０が走行する。走行体４１０は架台３
２０の両側のレール３５０に沿って走行する。走行体４
１０のガーダ４１１には摩擦攪拌接合装置４３０を載せ
ている。装置４３０は、ガーダ４１１に沿って走行する
走行体４３１、走行体４３１に対して昇降する昇降体４
３３、昇降体４３３に対して回転する回転装置４３５、
回転装置４３５に対して傾斜して設置され、回転工具２
００を回転させる回転装置４３７からなる。走行体４１
０，４３１の走行によって回転工具２００はＸＹ方向に
移動できる。回転装置４３５によって接合線に対する回
転工具２００の傾斜の方向を変えることができる。昇降
体４３３は回転工具２００を昇降させる。走行体４２
０，４３１、回転装置４３５、回転工具２００の高さ位
置等は数値制御によって駆動される。
【００４２】図１、図２において、回転工具２００を回
転させながら接合すべき部材１０，１２０Ｌの所定位置
に挿入し、Ｘ方向に移動させ、摩擦攪拌接合を開始す
る。左片１２０Ｌから中央片１２０Ｃに至る角部の手前
の所定位置Ｐ３（角部から所定距離手前）に至ると、回
転工具２００の上昇を開始させる。上昇速度は遅い。回
転工具２００の移動は継続させている。このため回転工
具２００の挿入深さは徐々に浅くなる。前記所定距離は
例えば５０ｍｍである。前記所定距離の間の回転工具の
上昇距離は例えば０．５ｍｍである。所定位置は走行体
３２０の走行距離で求める。なお、図１の回転工具の高
さ位置の“０”は接合すべき部材１２０の上面の高さ位
置を言う（ステップＳ１０，Ｓ３０）。
転させながら接合すべき部材１０，１２０Ｌの所定位置
に挿入し、Ｘ方向に移動させ、摩擦攪拌接合を開始す
る。左片１２０Ｌから中央片１２０Ｃに至る角部の手前
の所定位置Ｐ３（角部から所定距離手前）に至ると、回
転工具２００の上昇を開始させる。上昇速度は遅い。回
転工具２００の移動は継続させている。このため回転工
具２００の挿入深さは徐々に浅くなる。前記所定距離は
例えば５０ｍｍである。前記所定距離の間の回転工具の
上昇距離は例えば０．５ｍｍである。所定位置は走行体
３２０の走行距離で求める。なお、図１の回転工具の高
さ位置の“０”は接合すべき部材１２０の上面の高さ位
置を言う（ステップＳ１０，Ｓ３０）。
【００４３】摩擦攪拌接合を開始するに当たって、回転
を停止した回転工具２００の先端を側構体１０１の所定
位置に合わせし、原点を制御装置にテーチングする。原
点は、例えば、中央片１２０Ｃの長さ方向の中央であっ
て、上辺に設ける。この位置にあらかじめ原点をけがい
ておく。または、出入り口１２０の開口の幅の中央であ
って上辺にけがいておく。縁材１２０の大きさ等は制御
装置に入力している。制御装置は摩擦攪拌接合の開始に
よって、走行体４２０，４３１、回転装置４３５、回転
工具２００の高さ位置等を数値制御で駆動する。
を停止した回転工具２００の先端を側構体１０１の所定
位置に合わせし、原点を制御装置にテーチングする。原
点は、例えば、中央片１２０Ｃの長さ方向の中央であっ
て、上辺に設ける。この位置にあらかじめ原点をけがい
ておく。または、出入り口１２０の開口の幅の中央であ
って上辺にけがいておく。縁材１２０の大きさ等は制御
装置に入力している。制御装置は摩擦攪拌接合の開始に
よって、走行体４２０，４３１、回転装置４３５、回転
工具２００の高さ位置等を数値制御で駆動する。
【００４４】次に、左片１２０Ｒから中央片１２０Ｃに
至る角部Ｐ５に至ると、回転工具２００の回転を継続さ
せた状態で、回転工具２００の移動を停止させると共
に、回転工具２００を上方に移動させ、接合すべき部材
から回転工具２００を退避させる（抜く）。回転工具２
００は傾斜した状態で、抜く。走行体３２０の移動距離
で求める。回転工具２００を抜くと、小径部２２０とほ
ぼ同一の大きさの孔が生じる（ステップＳ５０，Ｓ７
０）。
至る角部Ｐ５に至ると、回転工具２００の回転を継続さ
せた状態で、回転工具２００の移動を停止させると共
に、回転工具２００を上方に移動させ、接合すべき部材
から回転工具２００を退避させる（抜く）。回転工具２
００は傾斜した状態で、抜く。走行体３２０の移動距離
で求める。回転工具２００を抜くと、小径部２２０とほ
ぼ同一の大きさの孔が生じる（ステップＳ５０，Ｓ７
０）。
【００４５】次に、回転装置４３５によって回転工具２
００を水平回転させ、これからの接合線（中央片１２０
Ｃに沿った接合線）に対して回転工具２００を傾斜させ
る。すなわち、回転工具２００の傾斜方向をこれまでの
傾斜方向に対して９０度変更する。回転工具２００の小
径部２２０の下端を中心として傾斜させる。このため、
傾斜を変更した回転工具２００の小径部２２０の下端の
位置は、退避させた（抜いた）際の小径部２２０の下端
の位置と実質的に同一である（ステップＳ９０）。
００を水平回転させ、これからの接合線（中央片１２０
Ｃに沿った接合線）に対して回転工具２００を傾斜させ
る。すなわち、回転工具２００の傾斜方向をこれまでの
傾斜方向に対して９０度変更する。回転工具２００の小
径部２２０の下端を中心として傾斜させる。このため、
傾斜を変更した回転工具２００の小径部２２０の下端の
位置は、退避させた（抜いた）際の小径部２２０の下端
の位置と実質的に同一である（ステップＳ９０）。
【００４６】次に、回転工具２００を回転させながら、
回転工具２００を下降させ、所定位置まで挿入する。回
転工具２００を下降させると、小径部２２０は抜いたと
き生じた孔に入る。このため、抜いた際の孔を含めて摩
擦攪拌接合され、孔はなくなる。回転工具２００の挿入
深さは回転工具２００を抜く際の挿入深さよりも深い。
すなわち、回転工具２００の上昇開始前の挿入深さ、位
置Ｐ３の挿入深さと同一である。なお、図１では、回転
工具２００を上昇させる位置と下降させる位置が異なっ
ているが、図示を容易にするために異ならせたものであ
る（ステップＳ１１０）。
回転工具２００を下降させ、所定位置まで挿入する。回
転工具２００を下降させると、小径部２２０は抜いたと
き生じた孔に入る。このため、抜いた際の孔を含めて摩
擦攪拌接合され、孔はなくなる。回転工具２００の挿入
深さは回転工具２００を抜く際の挿入深さよりも深い。
すなわち、回転工具２００の上昇開始前の挿入深さ、位
置Ｐ３の挿入深さと同一である。なお、図１では、回転
工具２００を上昇させる位置と下降させる位置が異なっ
ているが、図示を容易にするために異ならせたものであ
る（ステップＳ１１０）。
【００４７】回転工具２００を所定深さまで挿入した
ら、回転工具２００を中央片１２０Ｃに沿って移動させ
る（ステップＳ１３０）。
ら、回転工具２００を中央片１２０Ｃに沿って移動させ
る（ステップＳ１３０）。
【００４８】中央片１２０Ｃと右片１２０Ｒとの角部Ｐ
５の前方の位置Ｐ３、そして次の角部Ｐ５において、前
記と同様に行う。右片１２０Ｒの下端に至ると、回転工
具２００を抜き、摩擦攪拌接合を終了する。接合線の終
端に残った孔は溶接等で埋める。この終端から先の未接
合部は溶接で接合する。また、左片１２０Ｌの接合開始
点よりも手前の未接合部は溶接で接合する。
５の前方の位置Ｐ３、そして次の角部Ｐ５において、前
記と同様に行う。右片１２０Ｒの下端に至ると、回転工
具２００を抜き、摩擦攪拌接合を終了する。接合線の終
端に残った孔は溶接等で埋める。この終端から先の未接
合部は溶接で接合する。また、左片１２０Ｌの接合開始
点よりも手前の未接合部は溶接で接合する。
【００４９】これによれば、角部Ｐ５で回転工具２００
を抜き、傾斜方向の向きを変えるので、向きを変えるの
に時間がかかっても、接合すべき部材の温度が過大にな
らないので、良好な摩擦攪拌接合ができる。向きを変更
する際に、回転工具２００が接合すべき部材に挿入され
ていると、回転工具２００を回転させていなければなら
ないので、摩擦熱が過大になり、欠陥が発生すると考え
られる。
を抜き、傾斜方向の向きを変えるので、向きを変えるの
に時間がかかっても、接合すべき部材の温度が過大にな
らないので、良好な摩擦攪拌接合ができる。向きを変更
する際に、回転工具２００が接合すべき部材に挿入され
ていると、回転工具２００を回転させていなければなら
ないので、摩擦熱が過大になり、欠陥が発生すると考え
られる。
【００５０】また、位置Ｐ３において回転工具２００の
挿入深さを徐々に浅くして移動させ、位置Ｐ５において
移動を停止させて回転工具２００を抜き、再挿入の際は
移動を停止させる前（抜く前、退避前）の挿入深さより
も深く挿入して移動を開始（摩擦攪拌接合開始）させて
いる。退避前の挿入深さと再挿入したときの挿入深さが
同一の場合は、摩擦攪拌接合が不良になることが多い。
不良は回転工具２００の小径部２２０の先端の近傍で発
生しやすい。しかし、前記のように、退避前よりも深く
挿入して摩擦攪拌接合を再開すると、不良の発生を防止
できる。
挿入深さを徐々に浅くして移動させ、位置Ｐ５において
移動を停止させて回転工具２００を抜き、再挿入の際は
移動を停止させる前（抜く前、退避前）の挿入深さより
も深く挿入して移動を開始（摩擦攪拌接合開始）させて
いる。退避前の挿入深さと再挿入したときの挿入深さが
同一の場合は、摩擦攪拌接合が不良になることが多い。
不良は回転工具２００の小径部２２０の先端の近傍で発
生しやすい。しかし、前記のように、退避前よりも深く
挿入して摩擦攪拌接合を再開すると、不良の発生を防止
できる。
【００５１】上記実施例は退避前に徐々に挿入深さを浅
くし、この浅くなったものに対して深く挿入していた
が、次のようにできる。角部Ｐ５まで同一深さで接合を
行い、再挿入はそれよりも若干深く挿入し(例えば０．
５ｍｍ)、移動を開始してから徐々に挿入深さを浅く
し、角部Ｐ５までの挿入深さと同一になると、深さの変
更を停止する。例えば、５０ｍｍの移動後、角部Ｐ５よ
りも前の挿入深さと同一にする。
くし、この浅くなったものに対して深く挿入していた
が、次のようにできる。角部Ｐ５まで同一深さで接合を
行い、再挿入はそれよりも若干深く挿入し(例えば０．
５ｍｍ)、移動を開始してから徐々に挿入深さを浅く
し、角部Ｐ５までの挿入深さと同一になると、深さの変
更を停止する。例えば、５０ｍｍの移動後、角部Ｐ５よ
りも前の挿入深さと同一にする。
【００５２】縁材１４１と側構体１０１との接合は前記
のように行う。肉盛り溶接も同様に行う。但し、縁材１
４１の角部は円弧状のため、回転工具２００を退避させ
ないで、円弧状の接合線に沿って回転工具２００を移動
させることによって、連続的に摩擦攪拌接合ができる。
最後に、車体の外面側の凸部１２３や肉盛り溶接１２３
Ｗの凸部はグラインダー等で切削して、面板１１、２１
の外面と同一面にする。
のように行う。肉盛り溶接も同様に行う。但し、縁材１
４１の角部は円弧状のため、回転工具２００を退避させ
ないで、円弧状の接合線に沿って回転工具２００を移動
させることによって、連続的に摩擦攪拌接合ができる。
最後に、車体の外面側の凸部１２３や肉盛り溶接１２３
Ｗの凸部はグラインダー等で切削して、面板１１、２１
の外面と同一面にする。
【００５３】上記実施例は回転工具の移動方向を９０度
変えていたが、それ以下でもそれ以上に変える場合に
も、回転工具を退避させて向きを変えれば、良好な摩擦
攪拌接合ができるものである。つまり、移動方向を大き
く直線的に大きく変える場合に適用できる。
変えていたが、それ以下でもそれ以上に変える場合に
も、回転工具を退避させて向きを変えれば、良好な摩擦
攪拌接合ができるものである。つまり、移動方向を大き
く直線的に大きく変える場合に適用できる。
【００５４】上記実施例は回転工具２００を回転させて
向きを変えていたが、回転工具２００を退避させた後、
接合すべき部材を回転させることによって、回転工具２
００の向きを変えてもよい。これも回転工具２００の移
動方向を変えるに相当する。
向きを変えていたが、回転工具２００を退避させた後、
接合すべき部材を回転させることによって、回転工具２
００の向きを変えてもよい。これも回転工具２００の移
動方向を変えるに相当する。
【００５５】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。
【００５６】
【発明の効果】本発明のよれば、接合線の角度が大きく
変化する場合において、良好な摩擦攪拌接合が行えるも
のである。
変化する場合において、良好な摩擦攪拌接合が行えるも
のである。
【００５７】また、突き合わせ部の隙間を埋める原資の
凸部を一方の部材にしか設けられない場合でも、肉盛り
溶接によって、良好な摩擦攪拌接合が行えるものであ
る。
凸部を一方の部材にしか設けられない場合でも、肉盛り
溶接によって、良好な摩擦攪拌接合が行えるものであ
る。
【図１】本発明の一実施例の動作説明図。
【図２】本発明の一実施例のフローチャート。
【図３】本発明の一実施例の側構体の出入り口の正面
図。
図。
【図４】図３のIV−IV断面図。
【図５】図３のＶ−Ｖ縦断面図。
【図６】鉄道車両の車体の斜視図。
【図７】摩擦攪拌接合装置の斜視図。
１０，２０：中空形材、１１，１２，２１，２２：面
板、１１０：出入り口、１２０：縁材、２００：回転工
具。
板、１１０：出入り口、１２０：縁材、２００：回転工
具。
─────────────────────────────────────────────────────
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 日立笠
戸機械工業株式会社内
(72)発明者 松永 徹也
山口県下松市大字東豊井794番地 株式会
社日立製作所笠戸事業所内
Ｆターム(参考） 4E067 AA05 BG00 DA00 DC07 EA08
EB00 EC01
Claims (15)
- 【請求項１】 接合線に沿って移動中に接合線の方向が
変化する位置に至ると、回転工具を被接合部材から退避
させ、 前記回転工具又は前記被接合部材の向きを変更し、 実質的に前記退避させた位置において、前記被接合部材
に回転工具を再度挿入し、 新たな接合線に沿って前記回転工具を移動させること、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項２】 請求項１の摩擦攪拌接合において、前記
向きの変更は、前記退避の後、前記回転工具を支持する
装置を回転させて、前記移動方向に対する前記回転工具
の傾斜角度を変えて行うこと、を特徴とする摩擦攪拌接
合方法。 - 【請求項３】 請求項１の摩擦攪拌接合において、前記
回転工具の傾斜角度の変更は、前記退避させた位置を基
準として傾斜させて行うこと、を特徴とする摩擦攪拌接
合方法。 - 【請求項４】 請求項１の摩擦攪拌接合において、前記
回転工具の傾斜角度の変更は、前記回転工具の先端を基
準として傾斜させて行うこと、を特徴とする摩擦攪拌接
合方法。 - 【請求項５】 請求項１の摩擦攪拌接合において、前記
再挿入時の前記回転工具の挿入深さは、前記退避位置に
おける前記回転工具の挿入深さよりも深く挿入するこ
と、を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項６】 請求項５の摩擦攪拌接合において、 前記退避を行う前から前記回転工具の挿入深さを徐々に
浅くし、 前記再挿入時に、前記挿入深さを徐々に浅くする前の挿
入深さに、前記回転工具を挿入すること、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項７】 請求項５の摩擦攪拌接合において、前記
際挿入時に退避前の前記回転工具の挿入深さよりも深く
挿入し、 前記移動開始後、徐々に浅くすること、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項８】 請求項１の摩擦攪拌接合において、前記
退避の際、前記回転工具の移動を停止させて行うこと、
を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項９】 請求項１の摩擦攪拌接合において、前記
向きの変更は、前記退避の後、前記被接合部材を回転さ
せて、前記移動方向に対する前記回転工具の傾斜角度を
変えて行うこと、を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項１０】 第１の部材の端部と第２の部材の端部
とを突き合わせ、 前記突き合わせた線である接合線は大きく変化してお
り、 前記接合線に対する前記回転工具の相対的な移動は予め
記憶していたデータに基づいて行うこと、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項１１】 請求項１０の摩擦攪拌接合方法におい
て、 前記回転工具を前記第１の部材または前記第２の部材の
所定の位置に合わせ、 前記所定の位置を原点として記憶させ、 次に、前記突き合わせ部の所定の位置に前記回転工具を
予め記憶していたデータに基づいて相対的に移動させる
こと、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項１２】 第１の部材の端部と端部に凸部を有す
る第２の部材の端部とを突き合わせ、 前記凸部に沿って、前記第２の部材の端部に肉盛り溶接
を行い、 前記突き合わせ部に回転工具を挿入して摩擦攪拌接合を
行うこと、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項１３】 請求項１２の摩擦攪拌接合方法におい
て、 前記回転工具の小径部と大径部の境の大径部の端部を、
前記肉盛り溶接の金属中に挿入して、摩擦攪拌接合を行
うこと、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項１４】 請求項１２の摩擦攪拌接合方法におい
て、 前記第１の部材および前記第２の部材に対する前記回転
工具の相対的な移動は予め記憶していたデータに基づい
て行うこと、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項１５】 請求項１２の摩擦攪拌接合方法におい
て、 前記回転工具を前記第１の部材または前記第２の部材の
所定の位置に合わせ、 前記所定の位置を原点として記憶させ、 次に、前記突き合わせ部の所定の位置に前記回転工具を
予め記憶していたデータに基づいて相対的に移動させる
こと、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231481A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両の側構体 |
| EP1688206A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-09 | Hitachi, Ltd. | Friction stir welding method with prior welding of a buildup bead by using a buildup member |
| JP2008126782A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 鉄道車両用構体及び枠部材取り付け方法 |
| EP1944213A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-16 | Hitachi, Ltd. | Car structure |
| JP2012025324A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両の構体構造 |
| JP2012106250A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Calsonic Kansei Corp | 摩擦攪拌接合方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344652C (zh) * | 2004-12-08 | 2007-10-24 | 北京大学 | 一种高分子/碳纳米管复合物膜的制备方法 |
| JP5817140B2 (ja) * | 2011-02-21 | 2015-11-18 | 昭和電工株式会社 | 金属部材と樹脂部材との接合方法 |
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| CN111421220B (zh) * | 2014-01-28 | 2022-01-25 | 日本轻金属株式会社 | 摩擦搅拌接合方法 |
| US9915046B2 (en) * | 2015-12-15 | 2018-03-13 | HFW Solutions, Inc. | Self alignment structure for applications joining extruded members |
| CN107052566A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-08-18 | 江铃汽车股份有限公司 | 钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5298098A (en) * | 1991-03-22 | 1994-03-29 | Hoedl Herbert K | Industrial pallets and methods of manufacture of panel structures |
| GB9125978D0 (en) * | 1991-12-06 | 1992-02-05 | Welding Inst | Hot shear butt welding |
| DE4345399C2 (de) * | 1993-12-24 | 1999-02-18 | Daimler Benz Ag | Verfahren zum Reibschweißen von Fügeteilen, von denen wenigstens eines rohrförmig ausgebildet ist und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| NO942790D0 (no) * | 1994-03-28 | 1994-07-27 | Norsk Hydro As | Fremgangsmåte ved friksjonssveising og anordning for samme |
| US5718366A (en) * | 1996-05-31 | 1998-02-17 | The Boeing Company | Friction stir welding tool for welding variable thickness workpieces |
| US5697511A (en) * | 1996-09-27 | 1997-12-16 | Boeing North American, Inc. | Tank and method of fabrication |
| JP3070735B2 (ja) * | 1997-07-23 | 2000-07-31 | 株式会社日立製作所 | 摩擦攪拌接合方法 |
| US6051325A (en) * | 1997-12-23 | 2000-04-18 | Mcdonnell Douglas Corporation | Joining of machined sandwich assemblies by friction stir welding |
| JP3409675B2 (ja) | 1998-01-14 | 2003-05-26 | 日本軽金属株式会社 | 環状摩擦撹拌接合方法とこれにより得られる密封容器 |
| US6008452A (en) * | 1998-04-23 | 1999-12-28 | Armin Thermodynamics | Safety lock for a pedestal cover |
| US6168067B1 (en) * | 1998-06-23 | 2001-01-02 | Mcdonnell Douglas Corporation | High strength friction stir welding |
| US6045028A (en) * | 1998-07-17 | 2000-04-04 | Mcdonnell Douglas Corporation | Integral corrosion protection of friction-welded joints |
| AU733140B2 (en) * | 1998-09-29 | 2001-05-10 | Hitachi Limited | A friction stir welding method |
| JP2000135576A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 |
| JP3261431B2 (ja) | 1998-10-27 | 2002-03-04 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦接合装置 |
| JP4215179B2 (ja) * | 1998-10-27 | 2009-01-28 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 |
| JP3449944B2 (ja) | 1999-05-11 | 2003-09-22 | 住友軽金属工業株式会社 | 金属製容器及びその製造方法 |
| TW449519B (en) * | 1999-05-31 | 2001-08-11 | Hitachi Ltd | A manufacturing method of a structure body |
| JP3459210B2 (ja) * | 1999-11-24 | 2003-10-20 | 株式会社日立製作所 | 摩擦攪拌接合方法 |
| JP2001170782A (ja) | 1999-12-15 | 2001-06-26 | Hitachi Ltd | 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 |
| JP3589930B2 (ja) * | 2000-02-25 | 2004-11-17 | 株式会社日立製作所 | 摩擦攪拌接合方法 |
| US6302315B1 (en) * | 2000-05-01 | 2001-10-16 | General Tool Company | Friction stir welding machine and method |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001253796A patent/JP3751236B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231481A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両の側構体 |
| JP4484539B2 (ja) * | 2004-02-19 | 2010-06-16 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の側構体 |
| EP1688206A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-09 | Hitachi, Ltd. | Friction stir welding method with prior welding of a buildup bead by using a buildup member |
| KR100780019B1 (ko) * | 2005-02-01 | 2007-11-27 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 마찰교반접합방법 |
| JP2008126782A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 鉄道車両用構体及び枠部材取り付け方法 |
| JP4620033B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2011-01-26 | 日本車輌製造株式会社 | 鉄道車両用構体及び枠部材取り付け方法 |
| EP1944213A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-16 | Hitachi, Ltd. | Car structure |
| JP2008168732A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Hitachi Ltd | 車両構体 |
| JP2012025324A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両の構体構造 |
| JP2012106250A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Calsonic Kansei Corp | 摩擦攪拌接合方法 |
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