JP3409674B2

JP3409674B2 - 環状接合方法とこれにより得られる密封容器及びビスカスダンパ

Info

Publication number: JP3409674B2
Application number: JP00356198A
Authority: JP
Inventors: 慎也牧田; 久司掘; 博光石川
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2003-05-26
Anticipated expiration: 2018-01-12
Also published as: JPH11197855A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２つの金属部材を
環状に接合する環状接合方法と、これにより得られるビ
スカスダンパ等の密封容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用エンジンの高出力化や高速回転化
に伴い、クランクシャフトの振動防止を図るため、ビス
カスダンパが活用されている。このビスカスダンパは、
捻り振動共振を抑制するため、回転板の周縁に中空の円
環状容器を設け、該容器内にシリコンオイルと鋼製リン
グを密封したものである。また、上記回転板や円環状容
器にアルミニウム合金材を使用すると、軽量化と共に、
オーバーラン領域の３次の共振が大幅に低減でき、常用
回転時の捻り共振による振動も減らせる。更に、シリコ
ンオイル等の昇温が抑制でき、該オイルの劣化を防止す
ることもできる(社団法人自動車技術協会学術講演会前
刷集９４３号第４５〜４８頁参照)。

【０００３】係るアルミ製のビスカスダンパをＭＩＧ等
のアーク溶接により、溶接品質が良好で密封性に優れた
ものとすべく、溶接条件を種々に工夫した発明が提案さ
れている(特開平８−１９７２５５、特開平９−１０３
８８４号公報参照)。しかし、これらは、溶接ワイヤ等
を別途に必要とし、且つ溶接条件を厳守して行わざるを
得ないため、溶接の管理が煩雑になると共に、場合によ
り形成された溶接ビードの頂部分を研削して除去する後
加工も必要となるという問題がある。

【０００４】一方、近年アーク溶接に比べて簡単に金属
材同士を接合できる摩擦撹拌接合(フリクション・スター
・ウェルデイング)が注目されている(特表平９−５０８
０７３号等参照)。この摩擦撹拌接合は、図６(Ａ),(ａ)
に示すように、互いに端縁を突合わせ且つ拘束された一
対のアルミ製の平板１００，１０１間の突合わせ面に沿
って、工具鋼からなる回転する工具１０２を押圧しつつ
移動させることにより行う。該工具１０２は、回転円筒
体１０４と、その凹んだ底面である表面抑え部１０６
と、その中心から同軸に垂下する摩擦ピン１０８からな
り、上記突合わせ面に沿ってやや傾けた状態で水平(左)
方向に移動され、且つ垂直方向の押圧力が付加される。

【０００５】尚、上記摩擦ピン１０８の周面には、図示
しない水平方向に沿ったネジ状の摩擦撹拌翼が形成され
ている。このピン１０８の回転と移動に伴って、各板１
００，１０１の突合わせ面付近のアルミは、摩擦熱によ
り加熱して可塑化されると共に、突合わせ面を挟んで各
板１００，１０１間において水平及び垂直方向に流動化
される。また、上記表面抑え部１０６は、流動化したア
ルミの垂直方向の流動を抑制すると共に、摩擦ピン１０
８により流動化されたアルミを撹拌する。これにより、
図６(Ｂ)に示すように、上記アルミは固相状態で固化し
た撹拌部１０９となる。且つ、この撹拌部１０９の表面
は、平坦で一定の幅を有する接合線１１０となる。従っ
て、従来のアーク溶接等のように盛り上がった溶接ビー
トがなく、後加工が容易になる。

【０００６】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、図６(Ｃ)に示
すように、撹拌部１０９から工具１０２を引上げた跡に
は、表面抑え部１０６と摩擦ピン１０８に倣った略逆ハ
ット形に凹んだ止端１１２が残る。板１００,１０１の
板厚が小さいと図示ように、上記ピン１０８の深い抜け
跡１１４が、下面まで貫通する。係る抜け跡１１４を防
ぐべく、上記ピン１０８の長さを短くすることもでき
る。しかし、あまり摩擦ピン１０８を短くすると、所要
の深さの撹拌部１０９が形成されず、接合強度が低下す
る。従って、被接合材の板厚とピン１０８の長さを求め
る接合強度に応じて調節する。

【０００７】ところで、前記ビスカスダンパのように、
容器内にオイルを密封する場合には、上記止端１１２に
おける摩擦ピン１０８の抜け跡１１４自体が、所定圧力
を以ってオイルを密封する上で弱点となり、上記ダンパ
には不向きとなる。また、一対の板１００,１０１の端
縁同士を重ね合わせた場合も同様の問題が生じる。本発
明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決
し、２つの金属製部材、例えばビスカスダンパのような
密封容器の本体とその蓋を摩擦撹拌接合を用いて所要の
接合強度を以って確実に接合して密封し得る環状接合方
法と、これを用いて製造される上記ダンパ等の密封容器
を提案することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、環状に形成した摩擦撹拌接合による接合線の
止端をこの接合線から何れか外れた位置に偏移させるこ
とに着想して成されたものである。即ち本発明の環状接
合方法は、２つの金属製部材間に形成された環状の突合
わせ部又は重合部を、摩擦ピンと表面抑え部とを有する
工具により摩擦撹拌接合するにあたり、環状の突合わせ
部又は重合部に沿って接合線同士が一部オーバーラップ
するように環状に摩擦撹拌接合を施し、その後、環状の
接合線より外れた位置に接合線を偏移させて上記摩擦撹
拌接合を終了させる、ことを特徴とする。この環状接合
方法により、接合線の止端は環状の接合線上に位置せ
ず、その環状の接合線を健全化できると共に、接合の終
了位置を別途にすることで容器等の密封に有効に活用す
ることができる。

【０００９】また、金属製の容器等の開口部に、この開
口部を閉塞する金属製の蓋板を嵌装又は被覆し、上記容
器等の開口縁と上記蓋板の周縁との環状の突合わせ部又
は重合部に沿って、摩擦ピンと表面抑え部とを有する工
具による環状の摩擦撹拌接合を施し、該接合によって上
記突合わせ部又は重合部に沿う環状の接合線を形成する
と共に、該接合線同士のオーバーラップ部分を形成した
後、その止端を上記突合わせ部又は重合部から上記容器
等におけるその開口縁よりも外側の面上に偏移させた、
ことを特徴とする環状接合方法も含まれる。これによ
り、接合線における凹んだ止端を容器やその他の開口部
における比較的厚肉の外側の面上に位置させ得るので、
蓋板による所要圧力に耐え得る密封接合が確実に得られ
る。尚、上記突合わせ部等の形状には、円形や楕円形の
他、コーナにアールを付した正多角形、又は矩形等が含
まれる。

【００１０】また、リング状の凹溝を有する金属製の容
器等における該凹溝の開口部に、この開口部を閉塞する
金属製のリング状蓋板を嵌装又は被覆し、上記容器等の
内外の開口縁と上記蓋板の内外周縁との内外２組の円形
を呈する突合わせ部又は重合部に沿って、摩擦ピンと表
面抑え部とを有する工具による環状の摩擦撹拌接合をそ
れぞれ施し、該接合によって上記突合わせ部又は重合部
に沿う内外１対の丸い環状の接合線を形成すると共に、
各接合線同士のオーバーラップ部分を形成した後、内外
の各止端を上記突合わせ部又は重合部から上記容器等に
おける内外の開口縁よりも内側又は外側の面上に偏移さ
せた、環状接合方法も含まれる。

【００１１】これにより、ビスカスダンパが有するよう
なリング状の凹溝を、リング状の蓋板を用い内外２重の
接合線により、所用の圧力に耐え得る密封した接合を確
実に得ることができる。更に、前記環状の接合線と偏移
した止端とが、同一平面上に位置するか又は互いに異な
る平面上に位置する、環状接合方法も含む。これによ
り、平らな蓋板と容器の開口部との接合は勿論、周縁を
直角又はテーパを付して折り曲げた蓋板や、同様に成形
した容器の開口縁とを重ね合わせた状態で、確実に密封
した容器等を得ることが可能となる。

【００１２】一方、本発明の密封容器は、流体等を収容
する中空部を有する金属製の容器と、該容器の中空部の
開口部に嵌装又は被覆された金属製の蓋板と、上記容器
の開口縁と上記蓋板の周縁との環状の突合わせ部又は重
合部に沿って形成された、摩擦ピンと表面抑え部とを有
する工具を用いる摩擦撹拌接合による環状の接合線とを
有し、この接合線はそのオーバーラップ部分と、これに隣
接し且つ上記容器におけるその開口縁よりも外側の面上
に偏移した止端を有する、ことを特徴とする。これによ
り、所要圧力に耐え得る接合強度を有する密封容器を提
供できる。

【００１３】また、流体等を収容するリング状の凹溝を
有する金属製の容器と、この凹溝の開口部に嵌装又は被
覆された金属製のリング状の蓋板と、上記容器の内外の
開口縁と上記蓋板の内外周縁との内外２組の円形を呈す
る突合わせ部又は重合部に沿って形成された、摩擦ピン
と表面抑え部とを有する工具を用いる摩擦撹拌接合によ
る内外一対の丸い環状の接合線とを有し、上記の各接合
線はそのオーバーラップ部分と、これに隣接し且つ上記
容器におけるその開口縁よりも内側又は外側の面上に偏
移した止端を有する、ことを特徴とする金属製の密封容
器も含まれる。これにより、リング状の凹溝をリング状
の蓋板を用いて内外２重の健全な接合線により、所要圧
力に耐え得る密封容器とすることができる。

【００１４】更に、前記容器の中空部又はリング状の凹
溝の開口縁に沿って、前記蓋板の周縁を嵌装する段部を
形成した、金属製の密封容器も含まれる。これにより、
蓋板と容器の開口縁とを適正な突合わせ状態とし、所望
の深さの接合線を有する密封容器を得ることができる。
また、前記容器及び蓋板がアルミニウム合金製である、
金属製の密封容器も含む。これによれば、軽量化と耐食
性に優れると共に、使用後の容器のリサイクルも容易で
環境保護上からも好ましくなる。前記の金属製の密封容
器を含む、ことを特徴とするビスカスダンパも含む。こ
れにより、リング状の凹溝内にオイルと金属リングとを
確実に密封したビスカスダンパとすることができ、特に
容器と蓋板がアルミ製の場合には、各種の共振が大幅に
低減でき、且つオイルの昇温や劣化も容易に抑制するこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施に好
適な形態を図面と共に説明する。図１(Ａ)，(Ｂ)は、ビ
スカスダンパ１を示す。このビスカスダンパ１は、クラ
ンクシャフトの一端に嵌合される通し孔２を中心に有
し、その周囲に複数のボルト孔４を穿設した丸い回転板
６と、この回転板６の周縁に設けられたリング状の密封
容器１０とからなる。尚、回転板６と容器１０は、例え
ばJIS;Ａ６０６１等のアルミニウム合金(以下単にアル
ミと称する)製の板材と鍛造材であり、これらを溶着等
することにより、ビスカスダンパ１が組立られる。上記
容器１０は、断面コ字形の本体１１中に矩形のリング状
の凹溝１２を内設し、その開口部１２ａの両縁に設けら
れた一対の段部１３間には、リング状の蓋板１４が嵌装
される。上記凹溝１２内には、シリコンオイルと共に、
凹溝１２内に組込まれる金属リング１６が密封される。
尚、該リング１６の図示で上下面には、金属同士の衝突
を防ぐため、フッ素樹脂等からなる複数の丸い緩衝材１
８が固定されている。

【００１６】上記容器１０における凹溝１２の内外一対
の段部１３と蓋板１４の内外周縁との内外２重の突合わ
せ部１５,１５に沿って、追って説明する摩擦撹拌接合を
用いた環状接合方法が施される。図２(Ａ)に示すよう
に、上記各突合わせ部１５上には、環状接合方法による
内外２重で同心の接合線２０が形成されている。また、
各接合線２０は、図２(Ｂ)に拡大して示すように、図示
で中程の始端２２から各突合わせ部１５に沿って時計回
り方向に円形(環状)に１周した後、所要の長さＬ分を始
端２２付近とオーバーラップ２３させた後、それぞれ容
器１０の外側又は内側の上面上に緩く偏移した内外一対
の偏寄部２４を有している。各偏寄部２４の先端には、
図３(Ａ)に示すようにやや凹んだ止端２６が位置し、且
つその中心には次述する摩擦ピンの抜け跡の凹み２８が
位置する。尚、各接合線２０の表面は平坦では所定の幅
を有し、且つその円周方向に沿って連続する微細な湾曲
線２１を有する。

【００１７】次に、図３(Ｂ)〜(Ｄ)により摩擦撹拌接合
を説明する。図３(Ｂ)，(ｂ)に示すように、予め容器１
０の各段部１３間に跨って蓋材１４を嵌装し、互いに当
接する突合わせ部１５上に、工具３０をセットする。こ
の工具３０は、工具鋼等からなり、回転軸３２と、その
底面の緩く湾曲して凹んだ表面抑え部３４と、その中心
から同軸にして垂下する摩擦ピン３６とからなる。摩擦
ピン３６の周面には、図示しない水平向きのネジ状の摩
擦撹拌翼が形成されている。そして、図示のように回転
軸３２と摩擦ピン３６の中心軸を、突合わせ部１５に対
してやや斜めにした状態で、図示しないモータにより工
具３０を回転させつつ、突合わせ部１５に向けて下降さ
せる。上記工具３０の回転速度は、１０００〜１０００
０rpmの範囲内で適宜選択される。尚、容器１０の本体
１１と蓋板１４は予め互いに幅方向に移動しないように
図示しない治具により拘束されている。また、上記本体
１１の厚さは８mm、段部１３の幅は３mmで、且つ蓋板１
４の厚さは３mmである。更に、上記回転軸３２の直径は
８mm、摩擦ピン３６の長さと直径はそれぞれ３mmであ
る。

【００１８】次いで、図３(Ｃ)及び(ｃ)に示すように、
工具３０を突合わせ部１５内に垂直方向に１００kgf以
上の圧力で押圧しつつ進入させ、その傾斜した向きと反
対側の図示で左方向に移動させる。この送り速度は、０.
２〜２メートル／分の範囲内で適宜選択される。この工
具３０の回転と移動とに伴って、突合わせ部１５付近の
本体１１と蓋板１４をそれぞれ構成するアルミは、上記
摩擦ピン３６により加熱され可塑化されると共に、突合
わせ部１５を挟んで左右の本体１１，蓋板１４間におい
て水平及び垂直方向に流動化される。また、流動化され
たアルミは、前記工具３０の表面抑え部３４によりその
垂直方向の流動に対し一定の圧力を加えられると共に、
本体１１と蓋板１４との各上面付近から外部に飛散する
ことを阻止される。

【００１９】更に、図３(Ｄ)に示すように、工具３０が
通過した後において、流動化されたアルミは固化して厚
さ約４mmの撹拌部２０ａとなり、その表面は平坦であっ
て且つ表面抑え部３４の回転による微細な湾曲線２１が
長手方向に沿って連続している接合線２０となる。そし
て、接合線２０が丸く１周し、且つ前記図２(Ｂ)に示し
たオーバーラップ部分２３を形成した後、図３(Ａ)に示
すように、工具３０を外側に緩く偏移させ偏寄部２４を
形成してから、該工具３０を引上げる。すると、その最
後の位置において、表面抑え部３４及び摩擦ピン３６の
抜け跡であるやや凹んだ止端２６とその中心の凹み２８
が形成される。該凹み２８は、本体１１の平面方向(板
厚と直交する方向)に沿って位置する。従って、凹み２
８を含む偏寄部２４を除いた円環状の接合線２０により
凹溝１２内を密封するので、凹溝１２内の圧力を低下さ
せない。尚、内周側の接合線２０も同様に形成され、且
つ内外の各偏寄部２４と止端２６が略対称にして配設さ
れる。

【００２０】尚、撹拌部２０ａ内は、前記摩擦ピン３６
により撹拌されたアルミで満たされている。また、厚肉
の本体１１と図示しない拘束治具は、冷し金としても機
能するので、接合線２０の付近での熱影響部の形成を抑
制し、熱変形を小さくする。この環状接合方法とこれに
より得られたビスカスダンパ１(容器１０)によれば、拘
束された本体１１と蓋板１４との突合わせ部１５を摩擦
撹拌接合するのみで、蓋板１４を接合線２０により容器
１０に対し強固に且つ高い密封性を以って接合すること
ができる。また、接合線２０の表面は平坦であるため、
研削等の後処理工程を殆んど要しない。且つ、事前の作
業も各段部１３間に蓋板１４を嵌装し、且つ容器１０と
蓋板１４を拘束するだけで済む。更に、従来におけるよ
うな接合線２０の付近に熱影響部を形成しにくくでき、
これによる形状変形も少なく、高く安定した密封性能を
有する密封容器を提供できる。尚、容器１０の凹溝１２
の開口部１２ａに段部１３を形成したので、蓋板１４を
その間に嵌装して位置決めすることが容易になり、且つ
突合わせ部１５を正確に形成することもできる。

【００２１】図４は、環状接合方法を使用した異なる形
態の密封容器に関する。尚、以下にては以上の形態と共
通する部分や要素には同様の符号を用いるものとする。
図４(Ａ)は、前記工具３０を同一平面上で円形に移動し
て、丸い環状の接合線２０とオーバーラップ部分２３と
を形成した後、その外側にやや偏移した偏寄部２４を形
成する一般的な容器の開口部を密封するための接合パタ
ーンを示す。図４(Ｂ)に示す密封容器４０は、円筒形の
本体４２の中空部４４の開口部４５に沿って外向きに厚
肉部４６を形成し、この厚肉部４６の内周側に形成した
円環状の段部４７内に円形の蓋板４８を嵌装している。
この段部４７と蓋板４８の周縁との突合わせ部に沿っ
て、上記図４(Ａ)に示した接合パターンの摩擦撹拌接合
を施すと、図示のように環状の接合線２０とその外側に
偏移した偏寄部２４を有する密封容器４０を形成するこ
とができる。この容器４０は、上記厚肉部４６を形成し
てそこに接合線２０の偏寄部２４とその止端を位置せし
めたので、中空部４４内を高い密封性にして保つことが
できる。

【００２２】図４(Ｃ)に示す密封容器５０は、その円筒
形の本体５２内の中空部５４の上下の各開口部５５に沿
って内向きに厚肉部５６を形成し、この厚肉部５６の内
周側に形成した円環状の各段部５７内に円形の蓋板５８
をそれぞれ嵌装している。この段部５７と蓋板５８の周
縁との各突合わせ部に沿って、上記図４(Ａ)に示した接
合パターンの摩擦撹拌接合を施すと、図示のように上下
の各接合線２０とその外側に偏移した偏寄部２４を有す
る密封容器５０を形成することができる。この容器５０
も、上記厚肉部５６を形成してそこに接合線２０の偏寄
部２４とその止端を位置せしめたので、中空部５４内を
高い密封性にして保つことができる。

【００２３】図４(Ｄ)に示す密封容器６０は、その円筒
形の本体６２内の中空部６４の上下の各開口部６５にお
いて図示で左側の一部を外向きに円弧状に突出させた厚
肉部６６を形成し、各開口部６５の内周側に形成した円
環状の各段部６７内に円形の蓋板６８をそれぞれ嵌装し
ている。この段部６７と蓋板６８の周縁との各突合わせ
部に沿って、上記図４(Ａ)の接合パターンの摩擦撹拌接
合を施すと、図４(ｄ)に,,の順で示した丸い接合
線２０と、その外側で且つ上記厚肉部６６の上面に偏移
した偏寄部２４とを有する密封容器６０を形成すること
ができる。上記容器６０も、上記のような部分的な厚肉
部６６を予め形成し、そこに接合線２０の偏寄部２４と
その止端を位置せしめたので、中空部６４内を高い密封
性にして保つことができる。且つ、厚肉部６６の材料を
節約することもできる。

【００２４】以上の各形態では、円形(環状)の接合線２
０と止端２６を有する偏寄部２４とは同一の平面上に位
置して、突合わせ部に沿って環状接合方法を施した密封
容器を説明したが、本発明はこれに限らない。図５(Ａ)
は前記工具３０を同一平面上で，の順序で円形に移
動して、丸い環状の接合線２０とオーバーラップ部分２
３とを形成した後、接合線２０の中心軸に沿って図示に
示すようにやや下側に偏移した偏寄部２４を形成する
容器等の開口部を密封するための接合パターンを示す。

【００２５】図５(Ｂ)に示す密封容器７０は、その円筒
形の本体７２内の中空部７４の左右の各開口部７５内
に、周縁７８を図示で横向きに折り曲げた一対の丸い蓋
板７６をそれぞれ嵌装して、本体７２の左右の端縁と蓋
板７６の周縁７８との所定の幅を有するリング状の重合
部７９を左右一対形成している。この状態で、本体７２
と蓋板７６とを図示しない治具により拘束する。次に、
前記図５(Ａ)のパターンと同様に、各重合部７９を前記
工具３０を用いて周縁７８の先端寄りに沿って摩擦撹拌
接合を１周分行う。そして、円形の接合線２０と前記オ
ーバーラップ部分２３を形成した後、工具３０を左右何
れかに偏移させて、外側に偏寄部２４を形成する。尚、
接合線２０と偏寄部２４は、周縁７８内にまで深く達す
るように、予め前記摩擦ピン３６の長さを調節してお
く。

【００２６】上記偏寄部２４の先端に位置する止端は、
図示のように、蓋板７６の垂直部分上に位置するので、
前記ピン３６の抜け跡である凹みは中空部７４内に貫通
したり、近接したりしない。即ち、この重合部７９に沿
って円形の接合線２０を形成すると共に、重合部７９の
幅寸法を利用して偏寄部２４と前記止端２６の位置を確
保すると共に、前記ピン３６による凹みを蓋板７６の垂
直部分によって中空部７４内と遮断することもできる。
従って、密封容器７０は、本体７２と蓋板７６とを略同
様の板厚のもので、確実に中空部７４を密封することが
できる。

【００２７】図５(Ｃ)に部分的に示した密封容器８０
は、中空部８４を有する円筒形の本体８２と、その右端
側において開口部８５を形成する円錐状に傾斜した端縁
８６に、円形の蓋板８８において同様に傾斜した周縁９
０を重ね合わせて一定の幅を有する斜めリング状の重合
部９２を形成している。図示しない左端側も蓋板８８が
左右対称にして同様に配置される。この状態で、本体８
２と蓋板８８とを図示しない治具により拘束する。次
に、前記図５(Ａ)の接合パターンと同様に、各重合部９
２を前記工具３０を用いて周縁９０の基端寄りに沿って
摩擦撹拌接合を１周分行う。更に、円形の接合線２０と
前記オーバーラップ部分２３を形成した後、工具３０を
図示で左上方に斜めに偏移させて、周縁９０の先端寄り
に偏寄部２４を形成する。

【００２８】この際、オーバーラップ部分２３を形成し
た後で、工具３０又は少なくともその摩擦ピン３６をそ
の軸方向に僅かずつ引き上げるようにして偏寄部２４を
形成すると、その先端に形成される前記止端２６とその
中心の凹み２８を浅くでき、この凹み２８が中空部８４
に連通したり、近接することを防止できる。この密封容
器８０も、重合部７９の幅寸法を利用して偏寄部２４と
止端２６の位置を確保し、且つ重合部７９の厚みを活用
して接合線２０の深さを調整することで、中空部８４内
を確実に密封することができる。尚、上記各密封容器７
０,８０において、本体７２,８２の断面を楕円形とし、
且つ蓋板７６，８８も相似形の楕円形としても良い。

【００２９】本発明は、以上において説明した各形態に
限定されるものではない。例えば、筒形容器の本体にお
ける厚肉状にした平坦な端面に、蓋板の周縁を直角にし
て断面Ｌ形状に突き合わせ、これに隣接して蓋板の外周
側から前記工具の摩擦ピンを進入させて円形等の閉じた
接合線を形成し、且つ何れかに偏移させ且つ上記突き合
わせ部付近に偏寄部と止端を位置させるようにしても良
い。また、前記容器や蓋板の材質は、各種の展伸用又は
鋳造用アルミニウム合金の他、普通鋼、ステンレス鋼、
又は珪素鋼板や高張力鋼板等の特殊用途鋼、或いは銅又
は銅合金、チタン又はチタン合金等を適用することも可
能である。

【００３０】更に、密封容器の用途も前記形態の他、ガ
スボンベ、薬剤等の液体タンク、車両用タンク、粉粒体
等のタンク・ホッパ・サイロ、或いは、トルクコンバー
タケース、ウォータポンプ、アキュームレータ等にも適
用することができる。特に、リング状の密封容器は、前
記ビスカスダンパの他、エンジンや加熱炉等の外側を囲
って冷却する冷却水循環パイプ等にも使用可能である。
また、本発明の環状接合方法は、容器以外の各種の構造
物や設備等における開口部に対しても使用することがで
きる。尚、前記工具は、被接合材よりも硬質で且つ高融
点のものであれば良く、高速度鋼等の他に、超硬(ＷＣ)
又はサーメットのような複合材からも成形し得る。

【００３１】

【発明の効果】以上において説明した本発明の環状接合
方法とこれを用いて得られる密封容器によれば、容器内
等を所要の圧力に保持してその開口部を蓋板で確実且つ
容易に密封することができると共に、得られる接合線の
表面が平坦であるため研削等の後加工も殆んど不要とで
き、且つ事前の準備も従来のアーク溶接のような溶接ワ
イヤやフラックス等も不要で少ない作業で済ませること
ができる。また、請求項３及び６の環状接合方法と密封
容器によれば、ビスカスダンパのようなリング状の凹溝
を有する容器に対し、リングの状蓋板によって内外２重
の接合線とこれらからそれぞれ偏移した偏寄部及び止端
を形成できるので、リング状の凹溝内を確実、容易、且つ
迅速に密封することができる。

【００３２】更に、請求項４の環状接合方法によれば、
容器と蓋板との突き合わせ部の他に重合部に対しても、
確実に接合線を形成して密封容器を製造できる。また、
請求項８の密封容器によれば、密封性と共に軽量化と耐
食性を高くし、且つ使用後のリサイクルも容易で環境上
からも優れたものにできる。加えて、請求項９のビスカ
スダンパは、リング状の凹溝内にオイルと金属リングと
を確実に密封することができ、特にその容器と蓋板がア
ルミ製の場合には、各種の共振が大幅に低減できると共
に、オイルの昇温や劣化も容易に抑制することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)は本発明を適用するビスカスダンパの一部
を切り欠いた斜視図、(Ｂ)はその断面図。

【図２】(Ａ)は図１に示したビスカスダンパの正面図、
(Ｂ)は(Ａ)中の一点鎖線部分Ｂの拡大図。

【図３】(Ａ)は図２(Ｂ)中のａ−ａ断面図、(Ｂ)〜(Ｄ)
と(ｂ),(ｃ)は本発明に用いる摩擦撹拌接合の各工程を
示す概略図。

【図４】(Ａ)は環状接合方法の接合パターンを示す概略
図、(Ｂ)〜(Ｄ)はこれを用いた密封容器の断面図、(ｄ)
は(Ｄ)の密封容器の平面図。

【図５】(Ａ)は環状接合方法の他の接合パターンを示す
概略斜視図、(Ｂ),(Ｃ)はこれを用いた密封容器の全体的
又は部分断面図。

【図６】(Ａ)〜(Ｃ)と(ａ)は、一般的な摩擦撹拌接合の
工程等を示す概略図。

【符号の説明】

１………………………………………ビスカスダンパ１０,４０,５０,６０,７０,８０……密封容器１２……………………………………凹溝１２a,４５,５５,６５,７５,８５…開口部１３，４７,５７,６６………………段部１４,４８,５４,６４,７４,８４……蓋板１５……………………………………突き合わせ部２０……………………………………接合線２３……………………………………オーバーラップ／同
部分２６……………………………………止端３０……………………………………工具３４……………………………………表面抑え部３６……………………………………摩擦ピン４４,５４,６４,７４,８４…………中空部７８，９０……………………………重合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川博光静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号日本軽金属株式会社グループ技術センター内 (56)参考文献特開平10−193140（ＪＰ，Ａ) 特開平10−165297（ＪＰ，Ａ) 特開平10−15674（ＪＰ，Ａ) 米国特許5713507（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 20/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの金属製部材間に形成された環状の突
合わせ部又は重合部を、摩擦ピンと表面抑え部とを有す
る工具により摩擦撹拌接合するにあたり、環状の突合わせ部又は重合部に沿って接合線同士が一部
オーバーラップするように環状に摩擦撹拌接合を施し、
その後、環状の接合線より外れた位置に接合線を偏移さ
せて上記摩擦撹拌接合を終了させる、ことを特徴とする
環状接合方法。
【請求項２】金属製の容器等の開口部に、この開口部を
閉塞する金属製の蓋板を嵌装又は被覆し、上記容器等の開口縁と上記蓋板の周縁との環状の突合わ
せ部又は重合部に沿って、摩擦ピンと表面抑え部とを有
する工具による環状の摩擦撹拌接合を施し、該接合によ
って上記突合わせ部又は重合部に沿う環状の接合線を形
成すると共に、該接合線同士のオーバーラップ部分を形成した後、その
止端を上記突合わせ部又は重合部から上記容器等におけ
るその開口縁よりも外側の面上に偏移させた、ことを特徴とする環状接合方法。
【請求項３】リング状の凹溝を有する金属製の容器等に
おける該凹溝の開口部に、この開口部を閉塞する金属製
のリング状の蓋板を嵌装又は被覆し、上記容器等の内外の開口縁と上記蓋板の内外周縁との内
外２組の円形を呈する突合わせ部又は重合部に沿って、
摩擦ピンと表面抑え部とを有する工具による環状の摩擦
撹拌接合をそれぞれ施し、該接合によって上記突合わせ
部又は重合部に沿う内外１対の丸い環状の接合線を形成
すると共に、各接合線同士のオーバーラップ部分を形成した後、内外
の各止端を上記突合わせ部又は重合部から上記容器等に
おける内外の開口縁よりも内側又は外側の面上に偏移さ
せた、ことを特徴とする環状接合方法。
【請求項４】前記環状の接合線と偏移した止端とが、同
一平面上に位置するか又は互いに異なる平面上に位置す
る、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の環状接合方
法。
【請求項５】流体等を収容する中空部を有する金属製の
容器と、該容器の中空部の開口部に嵌装又は被覆された
金属製の蓋板と、上記容器の開口縁と上記蓋板の周縁との環状の突合わせ
部又は重合部に沿って形成された、摩擦ピンと表面抑え
部とを有する工具を用いる摩擦撹拌接合による環状の接
合線とを有し、この接合線はそのオーバーラップ部分
と、これに隣接し且つ上記容器におけるその開口縁より
も外側の面上に偏移した止端を有する、ことを特徴とする金属製の密封容器。
【請求項６】流体等を収容するリング状の凹溝を有する
金属製の容器と、この凹溝の開口部に嵌装又は被覆され
た金属製のリング状の蓋板と、上記容器の内外の開口縁と上記蓋板の内外周縁との内外
２組の円形を呈する突合わせ部又は重合部に沿って形成
された、摩擦ピンと表面抑え部とを有する工具を用いる
摩擦撹拌接合による内外一対の丸い環状の接合線とを有
し、上記の各接合線はそのオーバーラップ部分と、これに隣
接し且つ上記容器におけるその開口縁よりも内側又は外
側の面上にそれぞれ偏移した止端を有する、ことを特徴とする金属製の密封容器。
【請求項７】前記容器の中空部又はリング状の凹溝の開
口縁に沿って、前記蓋板の周縁を嵌装する段部を形成し
た、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の金属製の密封
容器。
【請求項８】前記容器及び蓋板がアルミニウム合金製で
ある、ことを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の金属
製の密封容器。
【請求項９】請求項６乃至８の何れかに記載の金属製の
密封容器を含む、ことを特徴とするビスカスダンパ。