JP4607481B2 - T型継手を摩擦攪拌接合する方法、摩擦攪拌接合方法、およびt型継手 - Google Patents
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Description
この発明は、摩擦攪拌接合(friction stir welding)、および摩擦攪拌接合されたアセンブリに関する。より特定的には、この発明は、比較的薄いリブ部材を材料の比較的薄いシート部に接続する攪拌接合されたT型継手に関する。
この発明は、先行技術の攪拌接合手法に関連する欠点のいくつかに対処している。特にこの発明は、比較的薄い壁のリブとスキンシートとの間に攪拌接合されたT型継手を形成することに関連する問題を解決する。加えて、この発明は、そのようなアセンブリの攪拌接合部を形成する際に必要なツールに関連する問題に対処している。
ステップを備える。第1および第2の部材の一方は、それぞれの部材の材料の連続的な一部として形成されたツール部を備える。第1の部材は、第1の部材の材料の連続的な一部として形成された薄いシート部を備え、第2の部材は、第2の部材の材料の連続的な一部として形成されたリブを備える。リブは末端の端縁を有する。この方法はさらに、攪拌接合装置を利用して、攪拌接合されたT型継手を形成する態様で、第2の部材のリブの端縁を第1の部材のシート部に攪拌接合するステップを備える。攪拌接合中、第1および第2の部材はツール部を介して攪拌接合装置に固定される。この方法はさらに、攪拌接合されたT型継手を形成した後で、第1および第2の部材からツール部を分離するステップも備える。
この発明を実践する好ましい方法は、第1の部材と第2の部材とを攪拌接合することに関する。第1の部材20および第2の部材22を、各々独立して図1および図2に示す。第1の部材20および第2の部材22の各々は好ましくは、連続的な材料の単一の一体構造片として形成される。材料は好ましくはアルミニウムであるが、スチールまたはプラスチックといった攪拌接合に好適な他の材料がアルミニウムの代わりに使用可能である。
4で終わる。
離れることを防止するように協働する、隆起上の係止表面60およびリブ上の係止表面62の形成をもたらす。この実施例は、第1および第2の部材の互いへの最初の組立中に第2の部材のリブが第1の部材の溝に滑り込むことができるように、第1および第2の部材が構成されることを必要とする、ということが認識されるべきである。このため、この実施例の溝はすべて互いに平行であること、および、溝はそれへのリブの挿入および摺動を可能にするように一端が開いていることが仮定される。
Claims (8)
- T型継手を攪拌接合する方法であって、
第1の部材を第2の部材に組立てるステップを備え、
第1の部材は、逆向きの第1および第2の面を有する材料の薄いシート部を備え、シート部の第1の面に対してある角度で方向付けされた対向する制止表面も備えており、第2の部材は末端に端縁を有するリブを備えており、第1の部材は、第1の部材のシート部の第1の面に対向する1対の係止表面をさらに備え、第1の部材の制止表面は係止表面と第1の面との間に位置付けられており、リブは逆向きの第1および第2の面を有し、リブの端縁は1対の係止表面を備え、リブの第1および第2の面はリブの係止表面同士の間に位置付けられており、
組立てるステップは、第2の部材のリブが第1の部材の第1の面から離れる方向にある角度で延びるような態様で、第2の部材のリブの端縁を第1の部材の対向する制止表面同士の間に形成された溝に挿入するステップと、第1の部材の第1の面から離れるリブの動きを制限する態様で、第1の部材の係止表面を第2の部材のリブの係止表面と係合させるステップとを備えており、
前記方法はさらに、
第1の部材の第2の面に対して攪拌接合ツールを係合させることによって、第1の部材を第2の部材に攪拌接合するステップを備え、攪拌接合は、第1の部材を第2の部材に組立てる前述のステップに従って第1および第2の部材が互いに組立てられた状態で起こり、攪拌接合中、第1の部材の制止表面は、第1の部材に対する第2の部材のリブの端縁の動きを制限する、T型継手を攪拌接合する方法。 - 第1および第2の部材は各々、連続的な材料の単一の一体構造片として形成され、第1の部材はその上に対向する制止表面が形成されるシート部を有し、第2の部材はその上にリブが形成されるシート部を有し、第1および第2の部材の一方は、その一方の部材のシート部を囲むツール部を備えており、
前記方法は、第1の部材を第2の部材に攪拌接合するステップ中に、ツール部を介して第1および第2の部材を攪拌接合装置に固定するステップと、第1の部材を第2の部材に攪拌接合した後で、第1および第2の部材からツール部を分離するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。 - ツール部は、第1および第2の部材から分離される前に、第2の部材の一体構造片の一部を形成し、第2の部材のリブのまわりにループを形成する、請求項2に記載の方法。
- 第1の部材は、第1の部材のシート部を囲む第1のツール部を有し、第2の部材は、第2の部材のシート部を囲む第2のツール部を有しており、
前記方法は、第1の部材を第2の部材に攪拌接合するステップ中に、第1および第2のツール部を介して第1および第2の部材を互いに固定するステップと、第1の部材を第2の部材に攪拌接合した後で、第1および第2の部材から第1のツール部および第2のツール部を分離するステップとをさらに備える、請求項2に記載の方法。 - 組立てるステップは、第2の部材のリブの端縁が第1の部材の溝に挿入されるにつれ、第1の部材の係止表面同士を互いから離れるよう弾性的に撓ませるステップと、第2の部材のリブの係止表面が第1の部材の係止表面と第1の部材のシート部との間に位置付けられるような態様で、第1の部材の係止表面同士を互いに向けて弾性的に動かすステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- T型継手であって、
逆向きの第1および第2の面を有するリブ部材と、シート部材とを備え、
シート部材は逆向きの第1および第2の面を有する材料の薄いシート部を備え、シート部の第1の面に対してある角度で方向付けされた少なくとも2つの対向する制止表面も備えており、リブ部材の一部は、シート部材の対向する制止表面間に形成された溝内に位置付けられ、シート部材は、シート部の第1の面に対向する1対の係止表面をさらに備え、シート部材の制止表面はシート部材の係止表面とシート部の第1の面との間に位置付けられており、リブ部材は1対の係止表面を備え、リブ部材の係止表面はシート部材の係止表面とシート部の第1の面との間に位置付けられ、シート部材はリブ部材に攪拌接合されている、T型継手。 - シート部材は1対のカミング表面をさらに備え、シート部材の係止表面の各々は、カミング表面の一方とシート部との間に位置付けられ、カミング表面は、それらがシート部材のシート部に向かって延びるにつれ、互いに向けて一点に集まるような態様で方向付けされている、請求項6に記載のT型継手。
- リブ部材は、シート部材のシート部の第1の面に対して垂直に延びる、請求項6に記載のT型継手。
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