JP5458031B2 - Dissimilar material joint structure joining method - Google Patents

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Description

本発明は、車両の前部に組み込まれるサブフレーム等の構造体などに適用される異種材料を接合した異材接合構造体の接合方法に関する。   The present invention relates to a joining method for dissimilar material joint structures in which different materials are joined to a structure such as a subframe incorporated in a front portion of a vehicle.

自動車等の車両には、車体構造部材としてのフロントサイドフレームにサブフレーム構造体が固定され、サブフレーム構造体には、例えば、サスペンションアーム、スタビライザ等のサスペンション構成部品や、エンジン等のパワープラントが取り付けられている。   In a vehicle such as an automobile, a subframe structure is fixed to a front side frame as a vehicle body structure member. The subframe structure includes, for example, suspension components such as a suspension arm and a stabilizer, and a power plant such as an engine. It is attached.

サブフレーム構造体は、車両前後方向で二つの部材に分割され、鉄製部材である前部サブフレームと、アルミニウム製部材である後部サブフレームとにより構成されている。
前部サブフレームと後部サブフレームとを接合をするに際しては、溶融溶接する場合に温度が高過ぎて塗料がとんでしまうことから、通常、塗装せずに溶融溶接を行う。その後、一体化した前部サブフレームおよび後部サブフレームに塗装を行い、サブフレーム構造体を製造している。
サブフレーム構造体のような異種金属の接合に関しては、下記の特許文献１、２が開示されている。 The subframe structure is divided into two members in the vehicle front-rear direction, and includes a front subframe that is an iron member and a rear subframe that is an aluminum member.
When joining the front sub-frame and the rear sub-frame, since the temperature is too high in the case of fusion welding and the paint stops, the fusion welding is usually performed without painting. Thereafter, the integrated front subframe and rear subframe are coated to manufacture a subframe structure.
The following Patent Documents 1 and 2 are disclosed regarding the joining of dissimilar metals such as a subframe structure.

特許文献１には、異種金属からなる両材料をシール材を介して重ね合わせた後、接合部に介在するシール材を、例えば、加熱によって変形抵抗を低減させて接合界面から排出し、両材料を直接接触させた状態で、抵抗溶接やレーザビームの照射によって接合する異種金属の接合方法が記載されている。
特許文献２には、異種金属間の摩擦接合方法が記載されている。 In Patent Document 1, after both materials made of different metals are overlapped with each other through a seal material, the seal material interposed in the joint portion is discharged from the joint interface by reducing deformation resistance by heating, for example. Describes a method of joining dissimilar metals that are joined by resistance welding or laser beam irradiation in a state of direct contact with each other.
Patent Document 2 describes a friction joining method between different metals.

特開２００８−２３５８３号公報JP 2008-23583 A 特許４１３４８３７号公報Japanese Patent No. 4134837

ところで、サブフレーム構造体を前部サブフレームと後部サブフレームとを塗装せずに溶融溶接を行った後、一体化した前部サブフレームおよび後部サブフレームに塗装を行う場合、一体化した前部サブフレームおよび後部サブフレームは複雑な構造になるため、接合界面の際の電着塗装が難しい   By the way, when the subframe structure is subjected to fusion welding without painting the front subframe and the rear subframe, and then painting the integrated front subframe and rear subframe, the integrated front portion The subframe and rear subframe have a complicated structure, so it is difficult to perform electrodeposition coating at the joint interface.

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、接合界面の際まで塗装を行うことができる異材接合構造体の接合方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of these problems, and it aims at providing the joining method of the dissimilar material joining structure body which can be coated even in the case of a joining interface.

前記の目的を達成するために、第１の本発明は、鋼製部材と軽金属材とを重ね合わせて、非溶融の状態で摩擦により撹拌させて接合する異材接合構造体の接合方法において、前記鋼製部材に塗装を施す塗装工程と、前記鋼製部材と前記軽金属材との間にシール部材を塗布する工程と、前記軽金属材の前記鋼製部材との接合部に回転ツールを回転させながら押し込み、このときに発生する摩擦熱で前記軽金属材の接合部を軟化及び塑性流動させることにより、前記鋼製部材と前記軽金属材とを接合する接合工程とを含み、前記回転ツールの回転させながらの押し込みによって、前記塗装の塗膜と前記シール部材とが、前記鋼製部材と前記軽金属材との接合面の周囲に押し出されることにより、前記接合面に前記塗膜と前記シール部材が存在せず、前記接合面の外側に向かって、前記シール部材および前記塗膜の混合物の壁と、前記シール部材の層とが連続して続くことを特徴とする。
第１の本発明によれば、溶融溶接のように塗膜が溶け出すことなく、細部まで先に容易に塗装を行うことができる。また、塗膜とシール部材とを外に押出すことができるので、先に塗装できる。
また、塑性流動によって、金属間化合物が形成されている。
また、塗膜とシール部材とが接合面の外に押出されることにより、軽金属材と鋼製部材との接合ができる。
また、シール部材が塗膜、鋼製部材の亜鉛めっきの酸化防止剤とともに混ざりあって、防錆効果を発揮できる。
また、シール部材とその他の物質が混ざりあったものが、接合界面の外へ押し出され、鋼製部材と軽金属材との接合が可能になる。 In order to achieve the above-mentioned object, the first aspect of the present invention is a method of joining a dissimilar material joint structure in which a steel member and a light metal material are overlapped and joined by friction stirring in a non-molten state. While rotating the rotary tool at the joint between the painting step of painting the steel member, the step of applying the seal member between the steel member and the light metal material, and the steel member of the light metal material pushing, by softening and plastic flow the junction of the light metal material by the frictional heat generated at this time, viewed it contains a bonding step of bonding the light metal material and the steel member, by rotation of the rotary tool The coating film and the sealing member are pushed out around the joining surface of the steel member and the light metal material by the pressing, while the coating film and the sealing member are present on the joining surface. Without Toward the outside of the joint surface, and the wall of the mixture of the sealing member and the coating film, and a layer of said sealing member, characterized in that the subsequent continuous.
According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily perform coating up to the details without melting the coating as in the case of fusion welding. Moreover, since a coating film and a sealing member can be extruded outside, it can coat previously.
Further, an intermetallic compound is formed by plastic flow.
Moreover, a light metal material and a steel member can be joined by extruding a coating film and a sealing member out of a joining surface.
In addition, the seal member can be mixed with the coating film and the antioxidant for the galvanization of the steel member, thereby exhibiting a rust prevention effect.
Further, the mixture of the sealing member and other substances is pushed out of the joining interface, and the joining of the steel member and the light metal material becomes possible.

第２の本発明は、第１の本発明の異材接合構造体の接合方法において、前記塗装が電着塗装であり、前記鋼製部材には亜鉛めっき加工が施され、前記亜鉛めっき層が前記電着塗装の塗膜とともに前記接合面の周囲に押出されることを特徴とする。
第２の本発明によれば、亜鉛めっき層が押出されることにより、軽金属材と鋼製部材との接合ができる。 According to a second aspect of the present invention, in the joining method for a dissimilar joint structure according to the first aspect of the present invention, the coating is electrodeposition coating, the steel member is galvanized, and the galvanized layer is Extruded around the joint surface together with the electrodeposition coating film.
According to the second aspect of the present invention, the light metal material and the steel member can be joined by extruding the galvanized layer.

また、第３の本発明は、第１または第２の本発明の異材接合構造体の接合方法において、前記回転ツールの先端部が前記鋼製部材に接触するまで押し込まれることを特徴とする。
第３の本発明によれば、軽金属材を確実に攪拌でき、鋼製部材に亜鉛めっき層、塗膜等が施された場合には亜鉛めっき層、塗膜等を押出すことができる。 The third aspect of the present invention is characterized in that, in the joining method for the dissimilar material joint structure according to the first or second aspect of the present invention, the rotating tool is pushed in until the tip portion contacts the steel member.
According to the third aspect of the present invention, the light metal material can be reliably stirred, and when a galvanized layer, a coating film, etc. are applied to the steel member, the galvanized layer, the coating film, etc. can be extruded.

また、第４の本発明は、第１〜第３の何れかの本発明の異材接合構造体の接合方法において、前記接合部における前記鋼製部材は、複数枚を重ね合わせて成ることを特徴とする。
第４の本発明によれば、鋼製部材と軽金属材との接合工程において、鋼製部材の下面の温度上昇を抑制できる。 The fourth aspect of the present invention is the method for joining dissimilar joint structures according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the steel member in the joint portion is formed by overlapping a plurality of sheets. And
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature increase of the lower surface of the steel member can be suppressed in the joining process of the steel member and the light metal material.

第５の本発明は、第１〜第４の何れかの本発明の異材接合構造体の接合方法において、前記接合工程が開始される始点部における前記軽金属材の前記回転ツールの先端部が押し込まれる箇所に、前記回転ツールの先端部より大きいまたはほぼ同等の寸法をもつ凹形状の第１凹部を形成することを特徴とする。
第５の本発明によれば、回転ツールの先端部の鋼製部材への挿入性が向上し、切り屑の発生を抑制できる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the joining method of the dissimilar material joined structure according to any one of the first to fourth aspects, the tip of the rotating tool of the light metal material is pushed in at the starting point where the joining step is started. A concave first recess having a size larger than or substantially equal to the tip of the rotary tool is formed at a portion to be formed.
According to 5th this invention, the insertability to the steel members of the front-end | tip part of a rotary tool improves, and generation | occurrence | production of a chip can be suppressed.

第６の本発明は、第１〜第５の何れかの本発明の異材接合構造体の接合方法において、前記接合工程が終了される終了部における前記鋼製部材の前記回転ツールの先端部が押し込まれる箇所に前記回転ツールの先端部より大きい寸法をもつ凹形状の第２凹部を形成し、かつ、前記軽金属材に前記鋼製部材の第２凹部内に収容される凸形状の凸部を形成することを特徴とする。
第６の本発明によれば、接合工程が終了される終了部で鋼製部材が露出するのを防止でき、終了部の鋼製部材を軽金属材で被覆できるために電食の発生を抑制できる。 6th this invention is the joining method of the dissimilar material joining structure of any one of 1st- 5th this invention, The front-end | tip part of the said rotary tool of the said steel member in the completion | finish part in which the said joining process is complete | finished. A concave second concave portion having a size larger than the tip of the rotary tool is formed at a place to be pushed, and a convex convex portion accommodated in the second concave portion of the steel member is formed on the light metal material. It is characterized by forming.
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to prevent the steel member from being exposed at the end portion where the joining step is completed, and to suppress the occurrence of electrolytic corrosion because the steel member at the end portion can be covered with the light metal material. .

本発明によれば、接合界面の際まで塗装を行うことができる異材接合構造体の接合方法を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the joining method of the dissimilar material joining structure body which can be coated to the time of a joining interface can be obtained.

本発明の第１実施形態に係るサブフレーム構造体が自動車の前部に組み込まれた状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state in which the sub-frame structure which concerns on 1st Embodiment of this invention was integrated in the front part of the motor vehicle. 第１実施形態に係るサブフレーム構造体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sub-frame structure which concerns on 1st Embodiment. （ａ）は、第１実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図、（ｂ）は、前記サブフレーム構造体から後部サブフレームを外した前部サブフレームの左側部の部分平面図である。(A) is a top view of the sub-frame structure which concerns on 1st Embodiment, (b) is a partial top view of the left side part of the front sub-frame which removed the rear sub-frame from the said sub-frame structure. 図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of Fig.3 (a). 図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of Fig.3 (a). 第１実施形態のサブフレーム構造体を構成する前部サブフレームと後部サブフレームとを摩擦攪拌接合する工程の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process of carrying out friction stir welding of the front sub-frame and rear sub-frame which comprise the sub-frame structure of 1st Embodiment. 第１実施形態の前部サブフレームと後部サブフレームとを摩擦攪拌接合する工程を示す図であり、（ａ）は、ワークセット工程を示す図であり、（ｂ）は、シール材塗布工程を示す図であり、（ｃ）は、ワーク重ね工程を示す図である。It is a figure which shows the process of carrying out friction stir welding of the front sub-frame and rear sub-frame of 1st Embodiment, (a) is a figure which shows a work setting process, (b) is a sealing material application | coating process. It is a figure shown, (c) is a figure which shows a workpiece | work overlap process. （ａ）〜（ｃ）は、前部サブフレームと後部サブフレームとを摩擦攪拌接合する際の接合界面の詳細を模式的に表した断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which represented typically the detail of the joining interface at the time of friction stir welding of a front part subframe and a rear part subframe. （ａ）は、接合ツールを用いて摩擦撹拌接合する状態を示す斜視図、（ｂ）は、摩擦撹拌接合状態を示す横断面図である。(A) is a perspective view which shows the state which carries out friction stir welding using a joining tool, (b) is a cross-sectional view which shows a friction stir welding state. （ａ）〜（ｃ）は、シール材が凹部内に溜まる状態を示す説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing which shows the state which a sealing material accumulates in a recessed part. 前部サブフレームのフランジ部と後部サブフレームのフランジ部との接合部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the junction part of the flange part of a front sub-frame, and the flange part of a rear sub-frame. 本発明の第２実施形態に係るサブフレーム構造体が自動車の前部に組み込まれた状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state in which the sub-frame structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention was integrated in the front part of the motor vehicle. 第２実施形態に係るサブフレーム構造体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sub-frame structure which concerns on 2nd Embodiment. （ａ）は、第２実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図、（ｂ）は、前記サブフレーム構造体から後部サブフレームを外した前部サブフレームの左側部の部分平面図である。(A) is a top view of the sub-frame structure which concerns on 2nd Embodiment, (b) is a partial top view of the left side part of the front sub-frame which removed the back sub-frame from the said sub-frame structure. 図１４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of Fig.14 (a). 図１４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the DD line of Fig.14 (a). 本発明の第３実施形態に係るサブフレーム構造体が自動車の前部に組み込まれた状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state in which the sub-frame structure based on 3rd Embodiment of this invention was integrated in the front part of the motor vehicle. 第３実施形態に係るサブフレーム構造体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sub-frame structure which concerns on 3rd Embodiment. （ａ）は、第３実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図、（ｂ）は、前記サブフレーム構造体から後部サブフレームを外した前部サブフレームの左側部の部分平面図である。(A) is a top view of the sub-frame structure which concerns on 3rd Embodiment, (b) is a partial top view of the left side part of the front sub-frame which removed the back sub-frame from the said sub-frame structure. 図１９（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the EE line of Fig.19 (a). 図１９（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the FF line of Fig.19 (a). （ａ）は、第３実施形態に係るサブフレーム構造体において、前部サブフレーム及び後部サブフレームの各フランジ部を摩擦撹拌接合する状態を示す断面図、（ｂ）は、摩擦撹拌接合部位の裏面の温度を測定した特性図、（ｃ）は、摩擦撹拌接合後の状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the state which carries out friction stir welding of each flange part of a front sub-frame and a rear sub-frame in the sub-frame structure which concerns on 3rd Embodiment, (b) is a friction stir welding site | part. The characteristic view which measured the temperature of the back surface, (c) is sectional drawing which shows the state after friction stir welding. 第４実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図である。It is a top view of the subframe structure concerning a 4th embodiment. 第５実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図である。It is a top view of the sub-frame structure concerning a 5th embodiment. 第５実施形態に係るサブフレーム構造体の摩擦撹拌接合の工程を示す図であり、(ａ)は摩擦撹拌接合を開始する箇所の始点部の状態を示す断面図であり、(ｂ)は摩擦撹拌接合を終了する箇所の終点部の摩擦撹拌接合前の状態を示す断面図であり、(ｃ)は摩擦撹拌接合を終了する箇所の終点部の摩擦撹拌接合後の状態を示す断面図である。It is a figure which shows the process of friction stir welding of the sub-frame structure which concerns on 5th Embodiment, (a) is sectional drawing which shows the state of the starting point part of the location which starts friction stir welding, (b) is friction It is sectional drawing which shows the state before friction stir welding of the end point part of the location which complete | finishes stir welding, (c) is sectional drawing which shows the state after friction stir welding of the end point part of the location which complete | finishes friction stir welding. .

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るサブフレーム構造体が自動車の前部に組み込まれた状態を示す概略斜視図であり、図２は、第１実施形態に係るサブフレーム構造体の分解斜視図である。
なお、各図中において、「前」、「後」は、車両１１の前後方向における前側及び後側をそれぞれ示し、「左」、「右」は、前後方向に垂直な車幅方向における車両１１の左側及び右側をそれぞれ示している。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state in which a subframe structure according to a first embodiment of the present invention is incorporated in a front portion of an automobile, and FIG. 2 is a diagram of the subframe structure according to the first embodiment. It is a disassembled perspective view.
In each figure, “front” and “rear” respectively indicate the front side and the rear side of the vehicle 11 in the front-rear direction, and “left” and “right” indicate the vehicle 11 in the vehicle width direction perpendicular to the front-rear direction. The left side and the right side of FIG.

本発明の第１実施形態に係るサブフレーム構造体（異材接合構造体）１０は、例えば四輪の車両１１の前部に配置され、サスペンションアーム、スタビライザ等のサスペンション構成部品や、エンジン等のパワープラントが取り付けられる。
サブフレーム構造体１０は、図示しない主要な車体構造部材のフロントサイドフレームに固定されるように設けられるか、或いは、図示しないフローティング機構によってフローティング可能に支持され設けられる。
サブフレーム構造体１０がフローティング機構によって支持される場合、車輪１１ｒから伝達される振動を好適に減衰することができる利点がある。 A sub-frame structure (dissimilar material joint structure) 10 according to the first embodiment of the present invention is disposed, for example, in a front portion of a four-wheeled vehicle 11, and includes suspension components such as a suspension arm and a stabilizer, power of an engine, and the like. A plant is installed.
The subframe structure 10 is provided so as to be fixed to a front side frame of a main body structure member (not shown), or is supported and provided so as to be floatable by a floating mechanism (not shown).
When the subframe structure 10 is supported by the floating mechanism, there is an advantage that vibrations transmitted from the wheels 11r can be suitably damped.

図３（ａ）は、図１に示すサブフレーム構造体の平面図、図３（ｂ）は、サブフレーム構造体から後部サブフレームを外した前部サブフレームの左側部の部分平面図である。
図１〜図３に示すように、サブフレーム構造体１０は、車両１１の前後方向で、鋼製部材である前部サブフレーム１２と軽金属製部材である後部サブフレーム１４との二つに分割される。
前部サブフレーム１２は、上面視で略コ字状の形状を有しており、例えば、図示しない鋼板をプレス成形することによって形成されたプレス成形品である。
後部サブフレーム１４は、上面視で略エ字状の形状を有しており、軽金属製、例えば、図示しない金型（ダイカスト機）のキャビティ内で溶融したアルミニウム合金（アルミニウム）を固化させて形成されたダイカスト成形品である。 3A is a plan view of the subframe structure shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a partial plan view of the left side of the front subframe with the rear subframe removed from the subframe structure. .
As shown in FIGS. 1 to 3, the subframe structure 10 is divided into two in the front-rear direction of the vehicle 11, a front subframe 12 that is a steel member and a rear subframe 14 that is a light metal member. Is done.
The front subframe 12 has a substantially U-shape when viewed from above, and is, for example, a press-formed product formed by press-forming a steel plate (not shown).
The rear sub-frame 14 has a substantially letter “E” shape when viewed from above, and is formed by solidifying a light metal, for example, an aluminum alloy (aluminum) melted in a cavity of a die (die casting machine) (not shown). Die-cast molded product.

図２に示すように、前部サブフレーム１２は、車幅方向に沿って延在するフロントクロスメンバ２０と、該フロントクロスメンバ２０の延在方向の両端部からそれぞれ車両１１の後方に向かって略平行に延在する一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂとを有している。
フロントクロスメンバ２０は、マウント部（台座）１６に装着される図示しないフロントエンジンマウントを介してエンジン１８（図１参照）の車両１１の前側を支持する。 As shown in FIG. 2, the front sub-frame 12 includes a front cross member 20 extending along the vehicle width direction and both ends of the front cross member 20 in the extending direction toward the rear of the vehicle 11. It has a pair of left and right side members 22a and 22b extending substantially in parallel.
The front cross member 20 supports the front side of the vehicle 11 of the engine 18 (see FIG. 1) via a front engine mount (not shown) mounted on the mount portion (pedestal) 16.

なお、フロントクロスメンバ２０と一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂとを、例えば、鋳造成形又は鍛造成形等によって一体成形してもよいし、又は、フロントクロスメンバ２０の延在方向の両端部に、一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの前端部を溶接で接合してもよい。   The front cross member 20 and the pair of left / right side members 22a and 22b may be integrally formed by, for example, casting or forging, or both ends of the front cross member 20 in the extending direction. In addition, the front end portions of the pair of left and right side members 22a and 22b may be joined by welding.

フロントクロスメンバ２０は、鉄鋼製の中空部材によって形成される。
また、一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの延在方向に沿った中央部（中間部）２４ｂより前側の前方部２４ａは、鉄鋼製材料からなる中空部材で形成される。さらに、一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの延在方向に沿った中央部２４ｂの一部、および、中央部２４ｂより後側の後方部２４ｃは、前方部２４ａと比較して薄肉(薄い板厚)に形成された薄板部２６が後部サブフレーム１４に重ね合わせる箇所として形成される。 The front cross member 20 is formed of a steel hollow member.
Further, the front part 24a on the front side of the central part (intermediate part) 24b along the extending direction of the pair of left and right side members 22a, 22b is formed of a hollow member made of a steel material. Further, a part of the central portion 24b along the extending direction of the pair of left and right side members 22a and 22b and a rear portion 24c on the rear side of the central portion 24b are thinner (thin) than the front portion 24a. The thin plate portion 26 formed in the (plate thickness) is formed as a place where it overlaps the rear subframe 14.

この場合、一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂにおける中央部２４ｂの一部および後方部２４ｃの薄板部２６は、従来の左・右サイドメンバと比較して、後方側に向かって所定長だけ延出（伸長）した延出部として形成されている。
図４は、図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂの一部と後方部２４ｃとを含む薄板部２６は、図４に示されるように、１枚の薄板で断面が略ハット状に形成され、かつ、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂ（但し、図４中では、左サイドメンバ２２ａを図示し、右サイドメンバ２２ｂの図示を省略）の左右両側に、その延在方向に沿って延在するフランジ部２８が形成される。 In this case, a part of the central portion 24b of the pair of left and right side members 22a and 22b and the thin plate portion 26 of the rear portion 24c have a predetermined length toward the rear side as compared with the conventional left and right side members. It is formed as an extended part (extension).
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The thin plate portion 26 including a part of the central portion 24b of the pair of left and right side members 22a and 22b and the rear portion 24c is formed of a single thin plate in a substantially hat shape as shown in FIG. And the left and right side members 22a and 22b (however, in FIG. 4, the left side member 22a is shown and the right side member 22b is not shown) extending along the extending direction thereof A flange portion 28 is formed.

一対の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの延在方向に沿った中央部２４ｂには、ボルト３０が挿通されるボルト挿通孔３２が形成される。この場合、左右で一対のボルト３０を、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのボルト挿通孔３２に沿ってそれぞれ下側から貫通させ、ボルト３０のねじ部３０ａを後部サブフレーム１４の前端部に設けられた有底のねじ穴３４に締結(螺着)する。これにより、前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４とは、車幅方向に沿った左右両側の位置で、一対のボルト３０によって固定される(図２参照)。   Bolt insertion holes 32 through which the bolts 30 are inserted are formed in the central portion 24b along the extending direction of the pair of left and right side members 22a, 22b. In this case, a pair of bolts 30 on the left and right sides are penetrated from the lower side along the bolt insertion holes 32 of the left and right side members 22a and 22b, and a threaded portion 30a of the bolt 30 is provided at the front end of the rear subframe 14. The bottomed screw hole 34 is fastened (screwed). Thereby, the front sub-frame 12 and the rear sub-frame 14 are fixed by the pair of bolts 30 at the left and right positions along the vehicle width direction (see FIG. 2).

図１に示す後部サブフレーム１４は、図示しないリヤエンジンマウントを介して、エンジン１８の車両１１の後方側を支持し車幅方向に沿って延在するエンジン１８を支持するリヤメンバを構成する。リヤメンバの後部サブフレーム１４は、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂ及び前記中央部２４ｂを含むこれより後側の薄板部２６の上面にそれぞれ被せられ、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの上面の一部を被覆（重畳）する一対の左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂと、該一対の左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂを連結するリヤクロス部３８とを有し構成される。
後部サブフレーム１４は、例えば、アルミニウム、マグネシウムやこれらの合金等からなる軽金属製材料によって形成される。 The rear subframe 14 shown in FIG. 1 constitutes a rear member that supports the engine 18 that extends along the vehicle width direction and supports the rear side of the vehicle 11 of the engine 18 via a rear engine mount (not shown). The rear member's rear sub-frame 14 is placed on the center portion 24b of the left and right side members 22a and 22b and the upper surface of the thin plate portion 26 including the center portion 24b, and the left and right side members 22a and 22b. A pair of left and right rear side portions 36a and 36b that covers (superimposes) a part of the upper surface of the rear surface, and a rear cross portion 38 that connects the pair of left and right rear side portions 36a and 36b.
The rear subframe 14 is formed of a light metal material made of, for example, aluminum, magnesium, or an alloy thereof.

図２に示すように、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂの両側部にはフランジ部４０が設けられ、フランジ部４０は、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂの延在方向に沿って一方端部から他方端部まで延在するように形成される。
図５は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０の側縁部４０ａは、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２８と比較して、車幅方向に沿った左右両外側方に僅かに突出して形成される。 As shown in FIG. 2, flange portions 40 are provided on both sides of the left and right rear side portions 36a and 36b, and the flange portion 40 has one end portion along the extending direction of the left and right rear side portions 36a and 36b. To the other end.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
The side edge portions 40a of the flange portions 40 of the left and right rear side portions 36a and 36b slightly protrude outward in the left and right directions along the vehicle width direction as compared with the flange portions 28 of the left and right side members 22a and 22b. Formed.

このように、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０の突出した側縁部４０ａが下方に向かって形成され、前部サブフレーム１２のフランジ部２８の側端面２８ａとの間に、上側に向かって窪んで形成された天井面４２ａを有する凹部４２が設けられる。この凹部４２は、図２に示す左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂの延在方向に沿って延設されている。   In this way, the protruding side edge portion 40a of the flange portion 40 of the left and right rear side portions 36a, 36b is formed downward, and the upper end portion is formed between the side end surface 28a of the flange portion 28 of the front subframe 12 and the upper side. A concave portion 42 having a ceiling surface 42a formed so as to be recessed toward is provided. The recess 42 extends along the extending direction of the left and right rear side portions 36a and 36b shown in FIG.

換言すると、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂ（後部サブフレーム１４）のフランジ部４０の側縁部４０ａを、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂ（前部サブフレーム１２）のフランジ部２８と比較して、車幅方向に沿って左右両外側方に向かって僅かに突出させ、この突出した部分を鉛直下方向に向かって垂れ下がるように形成することにより、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２８の側端面２８ａとの間に天井面４２ａを有する凹部４２が形成される。   In other words, the side edge portions 40a of the flange portions 40 of the left and right rear side portions 36a and 36b (rear subframe 14) are compared with the flange portions 28 of the left and right side members 22a and 22b (front subframe 12). Thus, the flange portions of the left and right side members 22a and 22b are formed by projecting slightly toward the left and right outer sides along the vehicle width direction, and forming the projecting portions so as to hang vertically downward. A recess 42 having a ceiling surface 42a is formed between the side end surfaces 28a of the 28.

なお、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０の鉛直下方向に向かって垂れ下がるように形成された側端部４０ａの下面は、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２８の下面と水平方向に沿って同一又は略同一となるように設定されるとよい。   The lower surface of the side end portion 40a formed so as to hang down in the vertical downward direction of the flange portion 40 of the left / right rear side portions 36a, 36b is the same as the lower surface of the flange portion 28 of the left / right side members 22a, 22b. It is good to set so that it may become the same or substantially the same along a horizontal direction.

前記左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの左右両側にそれぞれ設けられたフランジ部２８が下側に位置し、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂの左右両側にそれぞれ設けられたフランジ部４０が上側に位置し、それぞれ重畳された状態で摩擦攪拌接合(FSW：Friction Stir Welding)によって一体的に接合されることにより、閉断面４４（図４及び図５参照）を有する閉空間が形成される。   The flange portions 28 provided on the left and right sides of the left and right side members 22a and 22b are located on the lower side, and the flange portions 40 provided on the left and right sides of the left and right rear side portions 36a and 36b are located on the upper side. Then, a closed space having a closed cross-section 44 (see FIGS. 4 and 5) is formed by being integrally joined by Friction Stir Welding (FSW) in a state where they are superimposed.

また、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂとリヤメンバである後部サブフレーム１４の左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂとは、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部に設けられたボルト挿通孔３２を挿通させたボルト３０が、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂにそれぞれ設けられたねじ穴３４に螺入されて、閉断面４４が形成される閉空間を貫通して締結される。   Further, the left and right side members 22a and 22b and the left and right rear side portions 36a and 36b of the rear sub-frame 14 which is a rear member have bolt insertion holes 32 provided in the central portions of the left and right side members 22a and 22b. The inserted bolts 30 are screwed into screw holes 34 provided in the left and right rear side portions 36a and 36b, respectively, and are tightened through a closed space in which a closed section 44 is formed.

閉断面４４が形成される閉空間内には、ボルト３０の外周面を囲繞する円筒体からなり、ボルト３０を締結したときに左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂと左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂとのそれぞれの接合強度を補強するカラー部材４６(図４参照)が設けられる。
このボルト３０による締結部位は、後記する摩擦攪拌接合によって前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４とが接合されていない非接合部位に位置し、溶接(摩擦撹拌接合)することができない非接合部位をボルト締結によって補強することができる。この結果、鉄鋼製の前部サブフレーム１２と軽金属製の後部サブフレーム１４とを相互に摩擦撹拌接合した場合であっても、非接合部位であるボルト締結部位との協働作用によって所望の剛性・強度を確保することができる。 The closed space in which the closed cross section 44 is formed is formed of a cylindrical body that surrounds the outer peripheral surface of the bolt 30. When the bolt 30 is fastened, the left / right side members 22a, 22b and the left / right rear side portions 36a, 36b A collar member 46 (see FIG. 4) is provided to reinforce the respective joint strengths.
The fastening portion by the bolt 30 is located at a non-joined portion where the front subframe 12 and the rear subframe 14 are not joined by friction stir welding described later, and cannot be welded (friction stir welding). Can be reinforced by bolt fastening. As a result, even when the steel front subframe 12 and the light metal rear subframe 14 are friction stir welded to each other, the desired rigidity is obtained by the cooperative action with the bolt fastening portion which is a non-joined portion.・ Strength can be secured.

従って、前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４とは、その重畳部位における各フランジ部２８、４０を摩擦攪拌接合することによって強固に固定（接合）されると共に、摩擦攪拌接合されていない非溶接部位で前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４とをボルト３０で締結することによって、サブフレーム構造体１０の全体において、より一層剛性・強度を増大させることができる。なお、左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂにおけるボルト３０による締結部位よりも後方位置に雌ねじのねじ穴（図示せず）をそれぞれ形成し、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの後方部２４ｃの下方から図示しない補強用ボルトを挿通孔にそれぞれ差し込んで前記雌ねじのねじ穴に締結することにより、より一層剛性・強度を増大させることができる。   Therefore, the front subframe 12 and the rear subframe 14 are firmly fixed (joined) by friction stir welding of the flange portions 28 and 40 at the overlapping portions, and are not welded without friction stir welding. By fastening the front subframe 12 and the rear subframe 14 with bolts 30 at the site, the rigidity and strength of the entire subframe structure 10 can be further increased. In addition, screw holes (not shown) of female threads are formed at positions behind the fastening portions of the left and right rear side portions 36a and 36b with the bolts 30, respectively, from below the rear portions 24c of the left and right side members 22a and 22b. Rigidity and strength can be further increased by inserting reinforcing bolts (not shown) into the insertion holes and fastening them to the screw holes of the female screw.

第１実施形態に係るサブフレーム構造体１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。   The subframe structure 10 according to the first embodiment is basically configured as described above. Next, the function and effect will be described.

図６は、サブフレーム構造体を構成する前部サブフレームと後部サブフレームとを摩擦攪拌接合する工程の流れを示す図である。
先ず、鉄鋼製材料で形成された前部サブフレーム１２側のフランジ部２８と、アルミニウム合金等の軽金属材料で形成された後部サブフレーム１４側のフランジ部４０との重畳部位を、摩擦攪拌接合で一体的に接合する工程について図６に従って説明する。 FIG. 6 is a diagram showing a flow of a process of performing friction stir welding between the front subframe and the rear subframe constituting the subframe structure.
First, the overlapping portion of the flange portion 28 on the front subframe 12 side formed of a steel material and the flange portion 40 side of the rear subframe 14 formed of a light metal material such as an aluminum alloy is subjected to friction stir welding. The process of integrally bonding will be described with reference to FIG.

図７は、前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４とを摩擦攪拌接合する工程を示す図であり、（ａ）は、ワークセット工程(図６のＳ１)を示す図であり、（ｂ）は、シール材塗布工程(図６のＳ２)を示す図であり、（ｃ）は、ワーク重ね工程(図６のＳ３)を示す図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４とを摩擦攪拌接合する際の接合界面の詳細を模式的に表した断面図である。
まず、鉄鋼製材料で前部サブフレーム１２の形状にプレス成形された成形品１２´(図８（ａ）参照)に合金亜鉛めっき１２ｍを施した後、カチオン電着塗装１２ｄを行い、図７（ａ）に示すように、合金亜鉛めっき１２ｍ、カチオン電着塗装１２ｄを行ったワークの前部サブフレーム１２をクランプ台などの治具６０にセットする(図６のＳ１)。 FIG. 7 is a diagram showing a process of friction stir welding the front subframe 12 and the rear subframe 14, (a) is a diagram showing a work setting process (S 1 in FIG. 6), (b) These are figures which show a sealing material application | coating process (S2 of FIG. 6), and (c) is a figure which shows a workpiece | work stacking process (S3 of FIG. 6). 8A to 8C are cross-sectional views schematically showing details of the joining interface when the front subframe 12 and the rear subframe 14 are friction stir welded.
First, after 12 m of alloy galvanization is applied to a molded product 12 ′ (see FIG. 8A) press-formed with a steel material into the shape of the front subframe 12, cationic electrodeposition coating 12 d is performed, and FIG. As shown in (a), the front subframe 12 of the workpiece on which alloy zinc plating 12m and cation electrodeposition coating 12d have been performed is set on a jig 60 such as a clamp base (S1 in FIG. 6).

続いて、図７（ｂ）に示すように、前部サブフレーム１２のフランジ部２８の上面に、図示しないシール材塗布機構によってシール材５８、例えば、常乾型シール材を塗布する(図８（ａ）参照)(図６のＳ２)。
そして、図７（ｃ）に示すように、前部サブフレーム１２における上面にシール材５８を塗布したフランジ部２８の上に、ダイカスト成型されたアルミニウム合金材料などの軽金属製のワークの後部サブフレーム１４のフランジ部４０を重ね、図示しないクランプ機構を用いてクランプする(図６のＳ３)。このとき、図８（ｂ）に示すように、シール材５８が前部サブフレーム１２のフランジ部２８と後部サブフレーム１４のフランジ部４０との間に広がる。 Subsequently, as shown in FIG. 7B, a sealing material 58, for example, a normally dry sealing material, is applied to the upper surface of the flange portion 28 of the front subframe 12 by a sealing material application mechanism (not shown) (FIG. 8). (See (a)) (S2 in FIG. 6).
Then, as shown in FIG. 7C, the rear subframe of a light metal work such as a die-cast aluminum alloy material on the flange portion 28 having the sealing material 58 applied to the upper surface of the front subframe 12. The 14 flange portions 40 are overlapped and clamped using a clamping mechanism (not shown) (S3 in FIG. 6). At this time, as shown in FIG. 8B, the sealing material 58 spreads between the flange portion 28 of the front subframe 12 and the flange portion 40 of the rear subframe 14.

続いて、図６のＳ４の前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４との接合工程(摩擦撹拌接合とシール材５８のはみ出しの工程)は、以下の通り行われる。
図７（ｃ）に示すように、摩擦攪拌接合に用いられる接合ツール５０は、図示しないモータ等の回転駆動源によって回転軸の回りに回転駆動される円柱状の回転子（Stir Rod）５２と、回転子５２の底部中心から軸方向に沿って突出する接合ピン（Probe）５４とを有する。接合ピン５４の直径は、回転子５２の直径よりも小さく設定され、接合ピン５４と回転子５２との環状の段差部分でショルダ部５６が形成される。 Subsequently, the joining step of the front subframe 12 and the rear subframe 14 in S4 of FIG. 6 (the step of friction stir welding and the protrusion of the sealing material 58) is performed as follows.
As shown in FIG. 7C, a welding tool 50 used for friction stir welding includes a columnar rotor (Stir Rod) 52 that is driven to rotate around a rotation axis by a rotation driving source such as a motor (not shown). And a joining pin (probe) 54 protruding along the axial direction from the center of the bottom of the rotor 52. The diameter of the joining pin 54 is set to be smaller than the diameter of the rotor 52, and the shoulder portion 56 is formed by an annular step portion between the joining pin 54 and the rotor 52.

前記した接合ツール５０を用いて、前部サブフレーム１２のフランジ部２８と後部サブフレーム１４のフランジ部４０とを摩擦攪拌接合する。なお、前記したように、前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の各フランジ部２８、４０の下側には、接合ツール５０によって各フランジ部２８、４０に付与される加圧力を受けるための治具６０が設けられている。   Using the joining tool 50 described above, the flange portion 28 of the front subframe 12 and the flange portion 40 of the rear subframe 14 are friction stir welded. As described above, the flanges 28 and 40 of the front subframe 12 and the rear subframe 14 are under the flanges 28 and 40 for receiving the pressure applied to the flanges 28 and 40 by the joining tool 50. A jig 60 is provided.

図７（ｃ）に示すように、図示しない回転駆動源を用いて回転子５２及び接合ピン５４を一体的に回転させた状態で、アルミニウム合金等の軽金属製材料で形成された後部サブフレーム１４のフランジ部４０の上面に徐々に近接させ、加圧力（押込力）によって接合ピン５４の先端部を後部サブフレーム１４のフランジ部４０の上面に当接（接触）させ回転進入させることにより、後部サブフレーム１４のフランジ部４０に塑性流動域ｓｒを生成する（図８（ｃ）参照）。塑性流動によって、軽金属(例えば、アルミニウム)と鉄との化合物である金属間化合物ｋｃが形成される。   As shown in FIG. 7C, the rear subframe 14 formed of a light metal material such as an aluminum alloy in a state in which the rotor 52 and the joining pin 54 are integrally rotated using a rotation driving source (not shown). By gradually approaching the upper surface of the flange portion 40, the front end portion of the joining pin 54 abuts (contacts) with the upper surface of the flange portion 40 of the rear subframe 14 by applying pressure (pushing force), and the rear portion is rotated. A plastic flow region sr is generated in the flange portion 40 of the subframe 14 (see FIG. 8C). By the plastic flow, an intermetallic compound kc which is a compound of light metal (for example, aluminum) and iron is formed.

図９（ａ）は、接合ツールを用いて摩擦撹拌接合する状態を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、摩擦撹拌接合状態を示す横断面図である。
さらに、回転子５２及び接合ピン５４を一体的に回転させながら後部サブフレーム１４のフランジ部４０に加圧進入させ、図９に示すように、回転子５２のショルダ部５６が後部サブフレーム１４のフランジ部４０の上面に摺接するまで接合ピン５４を鉛直下方向に向かって挿入する。 Fig.9 (a) is a perspective view which shows the state which carries out friction stir welding using a joining tool, and FIG.9 (b) is a cross-sectional view which shows a friction stir welding state.
Further, while the rotor 52 and the joining pin 54 are rotated integrally, they are pressed into the flange portion 40 of the rear subframe 14 and the shoulder portion 56 of the rotor 52 is moved to the rear subframe 14 as shown in FIG. The joining pin 54 is inserted vertically downward until it comes into sliding contact with the upper surface of the flange portion 40.

その際、接合ピン５４の先端部は、図８（ｃ）に示すように、後部サブフレーム１４のフランジ部４０を貫通した後、塗布されたシール材５８の層、カチオン電着塗装１２ｄの層、および前部サブフレーム１２のフランジ部２８の上面に形成される合金亜鉛めっき１２ｍの層を突き抜け、シール材５８の層、カチオン電着塗装１２ｄの層、合金亜鉛めっき１２ｍの層を、フランジ部４０、２８間の接合面の周囲に押し出し、前部サブフレーム１２のフランジ部２８の上面に直接、当接するまで加圧力が付与される。   At that time, as shown in FIG. 8C, the tip of the joining pin 54 penetrates through the flange portion 40 of the rear subframe 14, and is then applied with a layer of the applied sealing material 58 and a layer of the cationic electrodeposition coating 12d. , And the alloy zinc plating 12m layer formed on the upper surface of the flange portion 28 of the front subframe 12 is penetrated, and the sealing material 58 layer, the cationic electrodeposition coating 12d layer, and the alloy zinc plating 12m layer are formed into the flange portion. The pressure is applied to the periphery of the joint surface between 40 and 28 until it directly contacts the upper surface of the flange portion 28 of the front subframe 12.

このように、接合ピン５４が前部サブフレーム１２の上面に当接するまで回転進入されることにより、軽金属製材料の後部サブフレーム１４のフランジ部４０に生成される塑性流動域ｓｒを塑性流動させ、シール材５８の層、カチオン電着塗装１２ｄの層、合金亜鉛めっき１２ｍの層を外側にはね除けた後に鉄鋼材料からなる前部サブフレーム１２の鋼板新生面を露出させて金属間化合物ｋｃが形成されて、後部サブフレーム１４と固相接合される。
すなわち、合金亜鉛めっき１２ｍ等のめっきの酸化防止剤とカチオン電着塗装１２ｄの塗膜とシール材５８とを接合面の周囲に押し出し混ぜ合わせて壁を作りながら、軽金属製材料の後部サブフレーム１４と前部サブフレーム１２のフランジ部２８とを固着するので、塗料等がとぶことがない。また、フランジ部４０とフランジ部２８との接合面には、シール材５８、カチオン電着塗装１２ｄの層、合金亜鉛めっき１２ｍの層は存在しない。なお、前記したように、接合ピン５４の周りの合金亜鉛めっき１２ｍの層、カチオン電着塗装１２ｄの層、およびシール材５８の部分には、これらの混合物ｍが壁のように形成される。 In this manner, the plastic pin is caused to rotate until the joining pin 54 comes into contact with the upper surface of the front subframe 12, thereby plastically flowing the plastic flow region sr generated in the flange portion 40 of the rear subframe 14 of the light metal material. Then, after removing the layer of the sealing material 58, the layer of the cationic electrodeposition coating 12d, and the layer of the alloy zinc plating 12m to the outside, the new steel plate surface of the front subframe 12 made of a steel material is exposed to form the intermetallic compound kc. Once formed, it is solid-phase bonded to the rear subframe 14.
That is, the rear subframe 14 of the light metal material is formed by extruding and mixing the antioxidant of the plating such as the alloy zinc plating 12m, the coating film of the cationic electrodeposition coating 12d, and the sealing material 58 around the joint surface to form a wall. And the flange portion 28 of the front sub-frame 12 are fixed to each other, so that paint or the like does not jump. Moreover, the sealing material 58, the layer of cationic electrodeposition coating 12d, and the layer of alloy zinc plating 12m do not exist in the joint surface of the flange part 40 and the flange part 28. FIG. As described above, the mixture m is formed like a wall in the layer of the alloy zinc plating 12m, the layer of the cationic electrodeposition coating 12d, and the sealing material 58 around the joining pin 54.

このように、回転子５２及び接合ピン５４が後部サブフレーム１４のフランジ部４０から回転進入して、接合ピン５４の先端部が前部サブフレーム１２のフランジ部２８の上面に当接した状態を保持しながら、重畳されたフランジ部２８、４０の延在方向に沿って回転子５２及び接合ピン５４を変位させることによって摩擦攪拌接合部位６２（図３（ａ）中の網状部分参照）が形成される。   As described above, the rotor 52 and the joining pin 54 are rotated and entered from the flange portion 40 of the rear subframe 14, and the front end portion of the joining pin 54 is in contact with the upper surface of the flange portion 28 of the front subframe 12. The friction stir welding portion 62 (see the mesh portion in FIG. 3A) is formed by displacing the rotor 52 and the joining pin 54 along the extending direction of the overlapped flange portions 28 and 40 while being held. Is done.

なお、摩擦撹拌接合部位６２には、上側の後部サブフレーム１４（アルミニウム合金等の軽金属材料）と、下側の前部サブフレーム１２（鉄鋼材料）との間の接合界面には、図８（ｃ）に示すように、金属間化合物ｋｃが生成される。この金属間化合物ｋｃは、接合界面全域にわたる連続した層状形態ではなく、粒状形態又は分断された層状形態で接合界面内に分散した状態で生成される。   In addition, the friction stir welding portion 62 has a bonding interface between the upper rear subframe 14 (light metal material such as an aluminum alloy) and the lower front subframe 12 (steel material) as shown in FIG. As shown in c), an intermetallic compound kc is produced. The intermetallic compound kc is generated in a dispersed state in the bonding interface in a granular form or a divided layered form, not a continuous layered form over the entire joining interface.

図１０（ａ）〜（ｃ）は、シール材が後部サブフレームの凹部内に溜まる状態を示す説明図である。
前部サブフレーム１２のフランジ部２８と後部サブフレーム１４のフランジ部４０との間に介装されたシール材５８が左右両側（両側部）からはみ出して凹部４２内に溜まるシール溜まり構造について、以下、図１０に基づいて説明する。 FIGS. 10A to 10C are explanatory views showing a state in which the sealing material is accumulated in the concave portion of the rear subframe.
The seal pool structure in which the sealing material 58 interposed between the flange portion 28 of the front subframe 12 and the flange portion 40 of the rear subframe 14 protrudes from both the left and right sides (both sides) and accumulates in the recess 42 will be described below. This will be described with reference to FIG.

図１０（ａ）に示すように、フランジ部２８の上面にシール材５８が塗布された前部サブフレーム１２に対して後部サブフレーム１４が重畳された後、図示しないクランプ機構によってクランプすることにより、図１０（ｂ）に示すように、前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の左右両側から僅かにシール材５８がはみ出す。   As shown in FIG. 10A, after the rear sub-frame 14 is superimposed on the front sub-frame 12 on which the sealing material 58 is applied on the upper surface of the flange portion 28, it is clamped by a clamping mechanism (not shown). As shown in FIG. 10B, the sealing material 58 slightly protrudes from both the left and right sides of the front subframe 12 and the rear subframe 14.

重畳された前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の左右両側からはみ出されたシール材５８は、散らばることがなく天井面４２ａを有する凹部４２内に溜まる。さらに、前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４がクランプされた状態で摩擦撹拌接合されることにより、シール材５８がさらに左右両側からはみ出して必要十分な量のシール材５８が凹部４２内に保持される（図１０（ｃ）参照）。   The sealing material 58 protruding from the left and right sides of the superimposed front subframe 12 and rear subframe 14 does not scatter and accumulates in the recess 42 having the ceiling surface 42a. Further, the friction stir welding is performed with the front subframe 12 and the rear subframe 14 clamped, so that the sealing material 58 further protrudes from both the left and right sides, and a necessary and sufficient amount of the sealing material 58 is held in the recess 42. (See FIG. 10C).

図１１は、前部サブフレーム１２のフランジ部２８と後部サブフレーム１４のフランジ部４０との接合部を示す横断面図である。
この凹部４２内に保持されたシール材５８は、例えば、常乾型シール材で構成されることにより、所定時間経過後に固化されて、図１１に示すように、前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の左右両側のフランジ部２８、４０間の間隙が確実にシールされる。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing a joint portion between the flange portion 28 of the front subframe 12 and the flange portion 40 of the rear subframe 14.
The sealing material 58 held in the concave portion 42 is solidified after elapse of a predetermined time, for example, by being constituted by a normally dry type sealing material, and as shown in FIG. 11, the front subframe 12 and the rear subframe The gap between the left and right flange portions 28 and 40 of the frame 14 is reliably sealed.

この結果、本実施形態では、摩擦撹拌接合された前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の左右両側からはみ出されたシール材５８が凹部４２内に溜まることにより散らばることを防止して、シール材５８の充填の信頼性を図ることができる。
また、前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の左右両側の間隙から水等の腐食因子が浸入することを抑制して、高い防錆性能を確保することができる。 As a result, in the present embodiment, the sealing material 58 protruding from both the left and right sides of the front subframe 12 and the rear subframe 14 which are friction stir welded is prevented from being scattered by being accumulated in the recess 42, and the sealing material The reliability of filling 58 can be achieved.
In addition, it is possible to secure high rust prevention performance by suppressing the entry of corrosion factors such as water from the gaps on the left and right sides of the front subframe 12 and the rear subframe 14.

また、凹部４２内におけるシール材５８の溜まり具合（溜まり量）は、作業者が外部から視認することができるため、シール材５８の塗布量を確認して前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４との間にシール材５８が確実に介装されたか否かを判断することができる。   In addition, since the operator can visually recognize the degree of accumulation (the amount of accumulation) of the sealing material 58 in the recess 42 from the outside, the front subframe 12 and the rear subframe 14 are confirmed by confirming the application amount of the sealing material 58. It can be determined whether or not the sealing material 58 has been interposed between the two.

さらに、フランジ部２８、４０同士が摩擦撹拌接合されて、前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４との間で閉断面４４をもつ閉空間が形成されるが、この閉断面４４をもつ閉空間が形成されたフランジ部２８、４０の内側においても、シール材５８がはみ出して固化されてシール機能が発揮される。このため、例えば、水滴（水）が、図１１の矢印α１のように、上側の後部サブフレーム１４の内壁面を伝わって、流下する場合であっても、流下する水滴が、各フランジ部２８、４０間のはみ出したシール材５８上を流れてフランジ部２８、４０間の間隙に留まることがない滞水防止構造とすることができる。   Further, the flange portions 28 and 40 are friction stir welded to form a closed space having a closed cross section 44 between the front subframe 12 and the rear subframe 14. The closed space having the closed cross section 44 is formed. Also inside the flange portions 28 and 40 in which is formed, the sealing material 58 protrudes and is solidified to exhibit a sealing function. Therefore, for example, even when water drops (water) flow down along the inner wall surface of the upper rear subframe 14 as indicated by an arrow α1 in FIG. , 40 can flow over the protruding seal material 58 and stay in the gap between the flange portions 28, 40.

また、鉄製部材からなる前部サブフレーム１２とアルミニウム等の軽金属製部材からなる後部サブフレーム１４との異種材料の金属同士を摩擦撹拌接合した場合、各金属のイオン化傾向の違いによって各金属間に電位差が生じ、腐食電流が流れることによって異種金属同士の接触によって腐食が発生することが懸念される。しかしながら、本実施形態では、摩擦撹拌接合されたフランジ部２８、４０からはみ出したシール材５８が固化することによって、腐食電流が流れることを回避することができる。これにより、異種金属間の接触による耐食性を向上させることができる。
しかも、前部サブフレーム１２が単体時に塗装を行えるので、塗装が容易で塗装に関する手間が大幅に省ける。また、前部サブフレーム１２の塗り損いがない。 Also, when metals of different materials in the front subframe 12 made of iron member and the rear subframe 14 made of light metal member such as aluminum are friction stir welded, the difference in ionization tendency of each metal causes a difference between the metals. There is a concern that corrosion occurs due to contact between dissimilar metals due to potential difference and corrosion current flowing. However, in the present embodiment, it is possible to avoid a corrosion current from flowing due to the sealing material 58 protruding from the flange portions 28 and 40 that are friction stir welded solidifying. Thereby, the corrosion resistance by the contact between different metals can be improved.
In addition, since the front subframe 12 can be painted as a single unit, it is easy to paint and the labor related to painting can be greatly reduced. Moreover, there is no coating failure of the front sub-frame 12.

＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の第２実施形態に係るサブフレーム構造体１００について、以下説明する。なお、以下に示される実施形態において、図１に示す第１実施形態に係るサブフレーム構造体１０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。 << Second Embodiment >>
Next, the subframe structure 100 according to the second embodiment of the present invention will be described below. Note that, in the embodiment shown below, the same components as those of the subframe structure 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１２は、本発明の第２実施形態に係るサブフレーム構造体が自動車の前部に組み込まれた状態を示す概略斜視図、図１３は、第２実施形態に係るサブフレーム構造体の分解斜視図、図１４（ａ）は、第２実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図、図１４（ｂ）は、前記サブフレーム構造体から後部サブフレームを外した前部サブフレームの左側部の部分平面図、図１５は、図１４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１６は、図１４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。   FIG. 12 is a schematic perspective view showing a state in which the subframe structure according to the second embodiment of the present invention is incorporated in the front portion of the automobile, and FIG. 13 is an exploded perspective view of the subframe structure according to the second embodiment. 14A is a plan view of the subframe structure according to the second embodiment, and FIG. 14B is a left side view of the front subframe with the rear subframe removed from the subframe structure. FIG. 15 is a partial plan view, FIG. 15 is a sectional view taken along line CC in FIG. 14A, and FIG. 16 is a sectional view taken along line DD in FIG.

第２実施形態に係るサブフレーム構造体１００では、図１５に示すように、前部サブフレーム１２の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂにおけるボルト締結部位が２枚の鉄鋼材料からなる薄板１０２ａ、１０２ｂを接合して形成された閉断面４４を有している。従って、第２実施形態に係るサブフレーム構造体１００は、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのボルト締結部位が１枚の鉄鋼板からなり前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４との間で閉断面４４（図４参照）が形成された第１実施形態に係るサブフレーム構造体１０と相違している。   In the subframe structure 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 15, the bolt fastening portions in the central portion 24b of the left and right side members 22a and 22b of the front subframe 12 are made of two steel materials. It has a closed cross section 44 formed by joining thin plates 102a and 102b. Therefore, in the subframe structure 100 according to the second embodiment, the bolt fastening portions of the left and right side members 22a and 22b are made of one steel plate and are closed between the front subframe 12 and the rear subframe 14. This is different from the subframe structure 10 according to the first embodiment in which the cross section 44 (see FIG. 4) is formed.

この場合、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂを構成する２枚の薄板１０２ａ、１０２ｂには、ボルト３０が挿通されるボルト挿通孔３２、３２がそれぞれ形成される。このボルト挿通孔３２、３２を挿通されたボルト３０のねじ部３０ａが後部サブフレーム１４のねじ穴３４に螺入されることにより、２枚の薄板１０２ａ、１０２ｂで形成された閉断面４４をもつ閉空間をボルト３０が貫通するように設けられる。   In this case, bolt insertion holes 32 and 32 through which the bolts 30 are inserted are formed in the two thin plates 102a and 102b constituting the left and right side members 22a and 22b, respectively. The threaded portion 30a of the bolt 30 inserted through the bolt insertion holes 32, 32 is screwed into the threaded hole 34 of the rear subframe 14, thereby having a closed cross section 44 formed by two thin plates 102a, 102b. The bolt 30 is provided so as to penetrate the closed space.

なお、閉断面４４をもつ閉空間におけるボルト３０の周りには、ボルト３０の外周面を囲繞する円筒体からなり、その軸方向に沿った一端部が一方の薄板１０２ａに連結され、軸方向に沿った他端部が他方の薄板１０２ｂに連結されるカラー部材１０４が設けられる。このカラー部材１０４は、ボルト３０を締結したときの薄板１０２ａ、１０２ｂの変形を回避して、ボルト締結部位における接合強度を補強するために設けられる。この場合、カラー部材１０４を下側の薄板１０２ｂと一体成形し、又は、薄板１０２ｂの上面にカラー部材１０４を予め溶接して固定することができる。また、２枚の薄板１０２ａ、１０２ｂで形成された閉断面４４を貫通するボルト３０を締結する際、アルミニウム合金製材料等の軽金属で形成された後部サブフレーム１４と、鉄鋼製材料で形成された上側の薄板１０２ａとが積層される、ボルト締結周辺部位を溶接するようにするとよい（図１５参照）。   The bolt 30 in the closed space having the closed cross section 44 is formed of a cylindrical body surrounding the outer peripheral surface of the bolt 30, and one end portion along the axial direction is connected to one thin plate 102a in the axial direction. A collar member 104 is provided, the other end of which is connected to the other thin plate 102b. This collar member 104 is provided to avoid deformation of the thin plates 102a and 102b when the bolt 30 is fastened and to reinforce the joint strength at the bolt fastening portion. In this case, the collar member 104 can be integrally formed with the lower thin plate 102b, or the collar member 104 can be fixed in advance on the upper surface of the thin plate 102b. Further, when fastening the bolt 30 passing through the closed cross section 44 formed by the two thin plates 102a and 102b, the rear subframe 14 formed of a light metal such as an aluminum alloy material and the steel material are used. It is preferable to weld the bolt fastening peripheral portion where the upper thin plate 102a is laminated (see FIG. 15).

第２実施形態では、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂを２枚の鉄鋼材料からなる薄板１０２ａ、１０２ｂを接合して閉断面４４を有する閉空間を形成することにより、その閉断面積を大きく設定することができる利点がある。この結果、剛性・強度をより一層向上させることができる。   In the second embodiment, the left and right side members 22a and 22b are joined to each other by two thin steel plates 102a and 102b made of a steel material to form a closed space having a closed cross section 44, thereby setting the closed cross sectional area large. There are advantages that can be done. As a result, rigidity and strength can be further improved.

＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の第３実施形態に係るサブフレーム構造体２００について、以下説明する。
図１７は、本発明の第３実施形態に係るサブフレーム構造体が自動車の前部に組み込まれた状態を示す概略斜視図、図１８は、第３実施形態に係るサブフレーム構造体の分解斜視図、図１９（ａ）は、第３実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図、図１９（ｂ）は、サブフレーム構造体から後部サブフレームを外した前部サブフレームの左側部の部分平面図、図２０は、図１９（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図、図２１は、図１９（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面図、図２２（ａ）は、第３実施形態に係るサブフレーム構造体において、前部サブフレーム及び後部サブフレームの各フランジ部を摩擦撹拌接合する状態を示す断面図、図２２（ｂ）は、摩擦撹拌接合部位の裏面の温度を測定した特性図、図２２（ｃ）は、摩擦撹拌接合後の状態を示す断面図である。 << Third Embodiment >>
Next, a subframe structure 200 according to a third embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 17 is a schematic perspective view showing a state in which the subframe structure according to the third embodiment of the present invention is incorporated in the front portion of the automobile, and FIG. 18 is an exploded perspective view of the subframe structure according to the third embodiment. FIG. 19A is a plan view of a subframe structure according to the third embodiment, and FIG. 19B is a left side portion of the front subframe with the rear subframe removed from the subframe structure. 20 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 19A, FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 19A, and FIG. Sectional drawing which shows the state which carries out friction stir welding of each flange part of a front sub-frame and a rear sub-frame in the sub-frame structure which concerns on 3rd Embodiment, FIG.22 (b) is the temperature of the back surface of a friction stir welding site | part. Fig. 22 (c) shows the state after friction stir welding. It is a sectional view showing a.

第３実施形態に係るサブフレーム構造体２００では、図１８に示すように、前部サブフレーム１２を構成する左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂから後方の延出部２０２（フランジ部２０４ａ、２０４ｂを含む）までを鉄鋼材料からなる２枚の薄板２０６ａ、２０６ｂを積層して薄肉に形成し、前記延出部２０２を含む左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂ全体を２枚の薄板２０６ａ、２０６ｂで構成している点で第１実施形態及び第２実施形態のサブフレーム構造体１０、１００と異なる。   In the subframe structure 200 according to the third embodiment, as shown in FIG. 18, a rear extension portion 202 (flange portion) from the central portion 24 b of the left and right side members 22 a and 22 b constituting the front subframe 12. 204a and 204b) are formed to be thin by laminating two thin plates 206a and 206b made of a steel material, and the entire left and right side members 22a and 22b including the extending portion 202 are formed by two thin plates 206a. , 206b is different from the subframe structures 10 and 100 of the first and second embodiments.

第３実施形態の場合、前部サブフレーム１２と後部サブフレーム１４との摩擦撹拌接合前において、各左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２０４ａ、２０４ｂの表裏両面及び表裏両面の間の結合面（積層面）には、それぞれ電着塗装処理によって電着塗装膜２０８ａ〜２０８ｃが予め形成されている（図２２（ａ）参照）。また、電着塗装膜２０８ａの上には、シール材２５８が塗布されている。   In the case of the third embodiment, before the friction stir welding of the front subframe 12 and the rear subframe 14, the coupling between the front and back surfaces and the front and back surfaces of the flange portions 204 a and 204 b of the left and right side members 22 a and 22 b Electrodeposition coating films 208a to 208c are respectively formed in advance on the surfaces (laminated surfaces) by an electrodeposition coating process (see FIG. 22A). A sealing material 258 is applied on the electrodeposition coating film 208a.

このように２枚の薄板２０６ａ、２０６ｂが積層された左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２０４ａ、２０４ｂと、後部サブフレーム１４の左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０とを、図２２（ａ）に示すように、前記の接合ツール５０を用いて摩擦撹拌接合する。その際、接合ツール５０の接合ピン５４が左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０を回転進入して塑性流動域ｓｒを生成して、左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの電着塗装膜２０８ａおよびシール材２５８を、フランジ部２０４ａ、２０４ｂとフランジ部４０、４０との各接合面の周囲に押し出して電着塗装膜２０８ａとシール材２５８との混合物ｍの壁を作りながら、フランジ部２０４ａ、２０４ｂまで当接し、接触する。   The flange portions 204a and 204b of the left and right side members 22a and 22b in which the two thin plates 206a and 206b are laminated in this way, and the flange portions 40 and 40 of the left and right side portions 36a and 36b of the rear subframe 14 As shown in FIG. 22 (a), friction stir welding is performed using the welding tool 50 described above. At that time, the joining pin 54 of the joining tool 50 rotates and enters the flange portions 40 and 40 of the left and right side portions 36a and 36b to generate the plastic flow region sr, and the electrodeposition of the left and right side members 22a and 22b. The coating film 208a and the sealing material 258 are extruded around the joint surfaces of the flange portions 204a and 204b and the flange portions 40 and 40 to form a wall of the mixture m of the electrodeposition coating film 208a and the sealing material 258, and the flange The parts 204a and 204b come into contact with each other and come into contact.

この際、電着塗装膜２０８ａおよびシール材２５８を接合面の周囲に押し出して混合物ｍの壁を作りながら、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０と左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２０４ａ、２０４ｂとを、塑性流動によって軽金属(例えば、アルミニウム)と鉄との化合物である金属間化合物ｋｃが形成されて固着するので、電着塗装膜２０８ａがとぶことがない。また、フランジ部４０、４０と薄板２０６ａ、２０６ｂとの各接合面に電着塗装膜２０８ａ、シール材２５８が存在しない。   At this time, while the electrodeposition coating film 208a and the sealing material 258 are extruded around the joint surface to form a wall of the mixture m, the flange portions 40 and 40 of the left and right side portions 36a and 36b and the left and right side members 22a, Since the intermetallic compound kc, which is a compound of a light metal (for example, aluminum) and iron, is formed and fixed to the flange portions 204a and 204b of 22b by plastic flow, the electrodeposition coating film 208a does not jump. Further, the electrodeposition coating film 208a and the sealing material 258 are not present on the joint surfaces of the flange portions 40, 40 and the thin plates 206a, 206b.

また、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０に対して摩擦熱が与えられるが、摩擦撹拌接合部位の裏面２１０(フランジ部２０４ａ、２０４ｂの裏面)は、２枚の鉄鋼製の薄板２０６ａ、２０６ｂが積層されて構成されているため、熱伝達率が低下する。そのため、フランジ部２０４ａ、２０４ｂの裏面の電着塗装膜２０８ｃを分解可能とする所定温度（閾値温度）まで到達することなく（図２２（ｂ）参照）、電着塗装膜２０８ｃのフランジ部２０４ａ、２０４ｂの裏面からの剥がれを回避することができる（図２２（ｃ）参照）。   In addition, although frictional heat is applied to the flange portions 40, 40 of the left and right side portions 36a, 36b, the back surface 210 (the back surface of the flange portions 204a, 204b) of the friction stir welding portion is made of two pieces of steel. Since the thin plates 206a and 206b are laminated, the heat transfer coefficient is lowered. Therefore, the flange portions 204a, 204b of the electrodeposition coating film 208c do not reach a predetermined temperature (threshold temperature) that allows the electrodeposition coating film 208c on the back surfaces of the flange portions 204a, 204b to be disassembled (see FIG. 22B). Peeling from the back surface of 204b can be avoided (see FIG. 22C).

換言すると、摩擦撹拌接合する際に被接合物側に向かって回転進入される接合ピン５４によって摩擦熱が発生し、この摩擦熱が積層された鉄鋼製の薄板の下面に形成された電着塗装膜を剥離させるおそれがある。
そこで、第３実施形態では、図２１に示すように、前部サブフレーム１２を構成する左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂから後方の延出部２０２までを鉄鋼材料からなる２枚の薄板２０６ａ、２０６ｂを薄肉に形成して積層し空気層を形成し、熱伝達率を低下させる。
これにより、接合ピン５４の回転進入に起因する摩擦熱が下層側の薄板２０６ｂの下面に形成された電着塗装膜２０８ｃまで到達することを抑制することにより、摩擦撹拌接合部位の裏面２１０(フランジ部２０４ａ、２０４ｂの裏面)に形成された電着塗装膜２０８ｃを保護している。 In other words, frictional heat is generated by the joining pin 54 that is rotated toward the workpiece when friction stir welding is performed, and the electrodeposition coating formed on the lower surface of the steel sheet on which this frictional heat is laminated. There is a risk of peeling the film.
Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 21, two sheets made of a steel material are provided from the central portion 24 b of the left and right side members 22 a and 22 b constituting the front subframe 12 to the rear extending portion 202. The thin plates 206a and 206b are formed to be thin and stacked to form an air layer, thereby reducing the heat transfer coefficient.
Accordingly, the frictional heat caused by the rotation of the joining pin 54 is prevented from reaching the electrodeposition coating film 208c formed on the lower surface of the lower layer thin plate 206b, whereby the rear surface 210 (flange) of the friction stir welding portion is obtained. The electrodeposition coating film 208c formed on the back surfaces of the portions 204a and 204b is protected.

図２２（ｂ）は、図示しない温度センサを用いて摩擦撹拌接合部位の裏面２１０（積層された２枚の鉄鋼製の薄板２０６ａ、２０６ｂの内の下層側の薄板２０６ｂの下面）の温度を測定した特性図である。この場合、摩擦撹拌接合によって下層側の薄板２０６ｂの下面の温度が僅かに上昇するが、鉄鋼製の薄板２０６ａ、２０６ｂを重ねることで、下層側の薄板２０６ｂの下面に形成された電着塗装膜２０８ｃを分解する所定温度（閾値温度）まで到達しないため、電着塗装膜２０８ｃの剥離を阻止して、前記電着塗装膜２０８ｃを安定的に保護することができる。   FIG. 22B measures the temperature of the back surface 210 (the lower surface of the lower steel plate 206b of the two laminated steel thin plates 206a and 206b) of the friction stir welding site using a temperature sensor (not shown). FIG. In this case, the temperature of the lower surface of the lower thin plate 206b is slightly increased by friction stir welding, but the electrodeposition coating film formed on the lower surface of the lower thin plate 206b by overlapping the steel thin plates 206a, 206b. Since it does not reach a predetermined temperature (threshold temperature) for decomposing 208c, it is possible to prevent the electrodeposition coating film 208c from being peeled off and to stably protect the electrodeposition coating film 208c.

なお、前部サブフレーム１２及び後部サブフレーム１４の接合面において、摩擦撹拌接合によって、積層された２枚の鉄鋼製の薄板２０６ａ、２０６ｂの内の上層側の薄板２０６ａとアルミニウム合金等の軽金属製の後部サブフレーム１５との間に形成された電着塗装膜２０８ａ、シール材２５８を確実に前記接合面の外方へ出すことができる。   It should be noted that, on the joining surface of the front subframe 12 and the rear subframe 14, by friction stir welding, the upper steel sheet 206a of the two steel sheets 206a and 206b laminated and a light metal such as an aluminum alloy. The electrodeposition coating film 208a and the sealing material 258 formed between the rear subframe 15 and the rear subframe 15 can be reliably taken out of the joint surface.

また、第３実施形態では、前部サブフレーム１２を構成する左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂから後方の延出部２０２（フランジ部２０４ａ、２０４ｂを含む）までを鉄鋼材料からなる２枚の薄板２０６ａ、２０６ｂを積層した構造を例示しているが、これに限定されるものではなく、薄板の積層数は２枚以上であればよい。   Moreover, in 3rd Embodiment, it consists of steel materials from the center part 24b of the left / right side members 22a and 22b which comprise the front sub-frame 12 to the back extension part 202 (including flange parts 204a and 204b). The structure in which the two thin plates 206a and 206b are laminated is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the number of laminated thin plates may be two or more.

なお、第３実施形態では、各左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２０４ａ、２０４ｂの表裏両面及び表裏両面の間の結合面（積層面）に、それぞれ電着塗装処理によって電着塗装膜２０８ａ〜２０８ｃが予め形成された場合を例示しているが、フランジ部２０４ａ、２０４ｂの表裏両面及び表裏両面の間の結合面（積層面）に、それぞれ合金亜鉛めっき等のめっきを施した後に電着塗装処理によって電着塗装膜２０８ａ〜２０８ｃを形成してもよい。   In the third embodiment, the electrodeposition coating film is applied to the front and back surfaces of the flange portions 204a and 204b of the left and right side members 22a and 22b and the bonding surface (laminated surface) between the front and back surfaces by an electrodeposition coating process. The case where 208a-208c is formed in advance is illustrated, however, after applying plating such as alloy galvanizing on the bonding surface (laminated surface) between the front and back surfaces of the flange portions 204a and 204b and the front and back surfaces respectively. The electrodeposition coating films 208a to 208c may be formed by a coating process.

この場合、電着塗装膜２０８ａと合金亜鉛めっき等のめっきとシール材２５８とを混ぜ合わせて、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０と左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２０４ａ、２０４ｂとの各接合面の周囲に押し出して電着塗装膜２０８ａと合金亜鉛めっき等のめっきとシール材２５８との混合物ｍの壁を作りながら、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０と左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂのフランジ部２０４ａ、２０４ｂとを、塑性流動によって軽金属と鉄との化合物である金属間化合物が形成されて固着(固相接合)する。そのため、電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっきがとぶことがない。また、フランジ部４０、４０と薄板２０６ａ、２０６ｂとの各接合面に、電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっき、シール材２５８が存在しない。なお、第３実施形態において、シール材２５８は用いなくともよいが、シール材２５８は防錆性を有するので、シール材２５８は用いる方がより望ましい。   In this case, the electrodeposition coating film 208a, plating such as zinc alloy plating, and the sealing material 258 are mixed, and the flange portions 40, 40 of the left / right side portions 36a, 36b and the flanges of the left / right side members 22a, 22b are mixed. The flanges of the left and right side portions 36a, 36b are formed while forming a wall of a mixture m of the electrodeposition coating film 208a, plating of alloy zinc plating or the like and the sealing material 258 by extruding around the joint surfaces of the portions 204a, 204b. The portions 40, 40 and the flange portions 204a, 204b of the left and right side members 22a, 22b are fixed by solid-state bonding by forming an intermetallic compound that is a compound of light metal and iron by plastic flow. Therefore, plating such as the electrodeposition coating film 208a and zinc alloy plating does not occur. Further, the electrodeposition coating film 208a, plating such as alloy zinc plating, and the sealing material 258 do not exist on the joint surfaces of the flange portions 40, 40 and the thin plates 206a, 206b. In the third embodiment, the sealing material 258 may not be used. However, since the sealing material 258 has rust prevention properties, it is more preferable to use the sealing material 258.

＜＜第４実施形態＞＞
図２３は、第４実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図である。
第４実施形態に係るサブフレーム構造体３００は、アルミニウム合金等の軽金属製材料で形成された左・右リヤサイド部３６ａ、３６ｂの前端部３０２の形状を、リヤクロス部３８の軸線Ｇに対して交差するように傾斜させている点に特徴がある。このように前端部３０２を傾斜した形状とすることにより、摩擦撹拌接合部位６２の長さや断面積を増減させて自在に調整することができる利点がある。なお、前端部３０２の傾斜形状は、各リヤサイド部３６ａ、３６ｂの内側が外側よりも前方に向かって長くなり、又は、外側が内側よりも前方に向かって長くなる形状のいずれであってもよい。 << Fourth Embodiment >>
FIG. 23 is a plan view of a subframe structure according to the fourth embodiment.
In the subframe structure 300 according to the fourth embodiment, the shape of the front end portion 302 of the left and right rear side portions 36a and 36b formed of a light metal material such as an aluminum alloy intersects the axis G of the rear cross portion 38. It is characterized in that it is inclined so as to. Thus, by making the front end portion 302 into an inclined shape, there is an advantage that the length and the cross-sectional area of the friction stir welding portion 62 can be increased and decreased and adjusted freely. The inclined shape of the front end portion 302 may be any shape in which the inner side of each of the rear side portions 36a and 36b is longer forward than the outer side, or the outer side is longer forward than the inner side. .

＜＜第５実施形態＞＞
図２４は、第５実施形態に係るサブフレーム構造体の平面図である。なお、図２４中の符号６２ｓ(始点部)は、摩擦撹拌接合を開始する箇所を示し、符号６２ｅ(終点部)は、摩擦撹拌接合を終了する箇所を示し、また、符号６２ｓ、６２ｅ間の白抜き矢印は摩擦撹拌接合の工程の作業の進行を示す。 << Fifth Embodiment >>
FIG. 24 is a plan view of a subframe structure according to the fifth embodiment. In FIG. 24, reference numeral 62s (starting point portion) indicates a position where friction stir welding is started, and reference numeral 62e (end point portion) indicates a position where friction stir welding ends, and between reference numerals 62s and 62e. The white arrow indicates the progress of the friction stir welding process.

図２５は、第５実施形態に係るサブフレーム構造体の摩擦撹拌接合の工程を示す図であり、(ａ)は摩擦撹拌接合を開始する箇所の始点部の状態を示す断面図であり、(ｂ)は摩擦撹拌接合を終了する箇所の終点部の摩擦撹拌接合前の状態を示す断面図であり、(ｃ)は摩擦撹拌接合を終了する箇所の終点部の摩擦撹拌接合後の状態を示す断面図である。
第５実施形態のサブフレーム構造体４００は、第３実施形態のサブフレーム構造体２００を、図２２に示す摩擦撹拌接合するに際して、摩擦撹拌接合を開始する始点部６２ｓの形状と終点部６２ｅの形状とを変更したものである。 FIG. 25 is a diagram showing the friction stir welding process of the subframe structure according to the fifth embodiment, and (a) is a cross-sectional view showing the state of the starting point of the location where the friction stir welding is started. b) is a cross-sectional view showing the state before the friction stir welding at the end point of the location where the friction stir welding is completed, and (c) shows the state after the friction stir welding at the end portion where the friction stir welding is finished. It is sectional drawing.
The subframe structure 400 according to the fifth embodiment includes a shape of the start point 62s for starting the friction stir welding and the end point 62e of the subframe structure 200 according to the third embodiment when the friction stir welding illustrated in FIG. 22 is performed. The shape is changed.

図２５(ａ)に示すように、始点部６２ｓのアルミニウム等の軽金属製の左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０に、回転子５２の底部中心下方に突出する接合ピン５４の先端部が入るような接合ピン５４の先端部より大きなまたはほぼ同等の寸法をもつ凹形状の凹部４０ｂを形成している。
本構成により、接合ピン５４の回転進入による摩擦撹拌接合の開始に際して、フランジ部４０の切り屑(バリ)の発生が抑制され、接合ピン５４の挿入性が向上する。従って、摩擦撹拌接合の工程を円滑に開始し、摩擦撹拌接合の開始する始点部６２ｓの仕上がりを良好にすることができる。 As shown in FIG. 25 (a), the flanges 40, 40 of the left and right side portions 36a, 36b made of light metal such as aluminum at the start point 62s are connected to the connecting pins 54 protruding downward from the bottom center of the rotor 52. A concave recess 40b having a size larger than or substantially equal to the tip of the joining pin 54 into which the tip is inserted is formed.
With this configuration, when the friction stir welding is started by the rotation approach of the joining pin 54, generation of chips (burrs) of the flange portion 40 is suppressed, and the insertion property of the joining pin 54 is improved. Therefore, the friction stir welding process can be started smoothly, and the finish of the starting point 62s where the friction stir welding starts can be improved.

そして、始点部６２ｓから、接合ピン５４を回転させて電着塗装膜２０８ａを、フランジ部４０と薄板２０６ａとの接合面の周囲に押し出して壁を作りながら、接合ピン５４を薄板２０６ａに直に接触させて回転させて、フランジ部４０と薄板２０６ａ、２０６ｂとの摩擦撹拌接合を継続し、図２５(ｃ)に示す摩擦撹拌接合を終了する終点部６２ｅに至る。この際、電着塗装膜２０８ａをフランジ部４０と薄板２０６ａとの接合面の周囲に押し出して壁を作りながら、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０と薄板２０６ａ、２０６ｂとを固着するので、電着塗装膜２０８ａがとぶことがない。また、フランジ部４０と薄板２０６ａとの接合面に電着塗装膜２０８ａが存在しない   Then, the joining pin 54 is rotated from the starting point 62s to push the electrodeposition coating film 208a around the joining surface between the flange 40 and the thin plate 206a to form a wall, and the joining pin 54 is directly applied to the thin plate 206a. The friction stir welding between the flange portion 40 and the thin plates 206a and 206b is continued by contacting and rotating to reach the end point portion 62e where the friction stir welding shown in FIG. At this time, the flange portions 40 of the left and right side portions 36a and 36b and the thin plates 206a and 206b are fixed while pushing the electrodeposition coating film 208a around the joint surface between the flange portion 40 and the thin plate 206a to form a wall. Therefore, the electrodeposition coating film 208a does not jump. Further, the electrodeposition coating film 208a does not exist on the joint surface between the flange portion 40 and the thin plate 206a.

次に、図２５(ｂ)、図２５(ｃ)に示すフランジ部４０と薄板２０６ａ、２０６ｂとを摩擦撹拌接合する終了点である終点部６２ｅの構成について以下説明する。
予め、図２４に示す前部サブフレーム１２の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの中央部２４ｂから後方の延出部２０２までの薄板２０６ａ、２０６ｂにおける摩擦撹拌接合を終了する終点部６２ｅの上部に、図２５(ｂ)に示すように、接合ピン５４の先端部より大きな寸法をもつ凹形状の凹部２０２ｈを形成し、終点部６２ｅの薄板２０６ａ、２０６ｂに上から重なるアルミニウム等の軽金属製の左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０にそれぞれ、薄板２０６ａ、２０６ｂの凹部２０２ｈに嵌入される凸形状の凸部４０ｃを形成する。 Next, the configuration of the end point portion 62e, which is the end point of the friction stir welding of the flange portion 40 and the thin plates 206a and 206b shown in FIGS. 25 (b) and 25 (c), will be described below.
In advance, the upper portion of the end point portion 62e that ends the friction stir welding in the thin plates 206a and 206b from the central portion 24b of the left and right side members 22a and 22b of the front subframe 12 shown in FIG. As shown in FIG. 25 (b), a concave portion 202h having a size larger than that of the tip end portion of the joining pin 54 is formed, and a left side made of a light metal such as aluminum that overlaps the thin plates 206a and 206b of the end point portion 62e from above. -The convex part 40c of the convex shape inserted in the concave part 202h of the thin plates 206a and 206b is formed in the flange parts 40 and 40 of the right side parts 36a and 36b, respectively.

摩擦撹拌接合の前に、図２５(ｂ)に示すように、前部サブフレーム１２の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの薄板２０６ａ、２０６ｂの上に、アルミニウム等の軽金属製の左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０が、フランジ部４０、４０の凸部４０ｃ、４０ｃをそれぞれ薄板２０６ａの凹部２０２ｈに嵌入して、重ねられる。
そして、回転子５２の底部中心下方に突出する接合ピン５４を回転させて、上側のフランジ部４０に進入させることで、図２５(ｃ)に示すように、後部サブフレーム１４の左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０と前部サブフレーム１２の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの薄板２０６ａ、２０６ｂとが、摩擦撹拌接合される。 Before the friction stir welding, as shown in FIG. 25 (b), the left and right sides made of light metal such as aluminum are placed on the thin plates 206a and 206b of the left and right side members 22a and 22b of the front subframe 12. The flange portions 40, 40 of the portions 36a, 36b are overlapped by fitting the convex portions 40c, 40c of the flange portions 40, 40 into the concave portions 202h of the thin plate 206a, respectively.
Then, by rotating the joining pin 54 projecting below the center of the bottom of the rotor 52 and entering the upper flange 40, the left and right sides of the rear subframe 14 are moved as shown in FIG. The flange portions 40, 40 of the portions 36a, 36b and the thin plates 206a, 206b of the left and right side members 22a, 22b of the front subframe 12 are joined by friction stir welding.

図２５(ｂ)に示すように、前部サブフレーム１２の左・右サイドメンバ２２ａ、２２ｂの薄板２０６ａ、２０６ｂにおける摩擦撹拌接合を終了する終点部６２ｅの上部に接合ピン５４より大きな寸法の凹部２０２ｈを形成し、かつ、終点部６２ｅの薄板２０６ａ、２０６ｂに上から重なるアルミニウム等の軽金属製の左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０、４０に、それぞれ薄板２０６ａ、２０６ｂの凹部２０２ｈに嵌入される凸部４０ｃを形成することにより、終点部６２ｅの薄板２０６ａが摩擦撹拌接合後に剥き出しになることが防止される。   As shown in FIG. 25 (b), a concave portion having a size larger than that of the joining pin 54 is provided above the end point portion 62e for completing the friction stir welding in the thin plates 206a, 206b of the left and right side members 22a, 22b of the front subframe 12. 202h, and the flanges 40, 40 of the left and right side portions 36a, 36b made of light metal such as aluminum, which overlap the thin plates 206a, 206b of the end point 62e from above, respectively, are formed in the recesses 202h of the thin plates 206a, 206b. By forming the convex portion 40c to be inserted, the thin plate 206a of the end point portion 62e is prevented from being exposed after the friction stir welding.

また、薄板２０６ａ、２０６ｂの凹部２０２ｈにフランジ部４０のアルミニウム等の軽金属が充填されるので、終点部６２ｅの薄板２０６ａ、２０６ｂの電食の発生が抑制される。
なお、薄板２０６ａ、２０６ｂに、第３実施形態と同様に、各薄板２０６ａ、２０６ｂの両面に合金亜鉛めっき等のめっきを施してから、電着塗装膜２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃを形成してもよい。 Moreover, since light metal, such as aluminum of the flange part 40, is filled in the recessed part 202h of the thin plates 206a and 206b, generation | occurrence | production of the electrolytic corrosion of the thin plates 206a and 206b of the end point part 62e is suppressed.
Note that the electrodeposition coating films 208a, 208b, and 208c may be formed on the thin plates 206a and 206b after performing plating such as alloy zinc plating on both surfaces of each of the thin plates 206a and 206b, as in the third embodiment. .

この場合、接合ピン５４を回転させて電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっき(酸化防止剤)を混ぜて接合ピン５４と薄板２０６ａとの接合面の周囲に押し出して壁を作りながら、接合ピン５４を薄板２０６ａに接触させて回転させて、フランジ部４０と薄板２０６ａ、２０６ｂとを摩擦撹拌接合を行う。この際、電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっきを接合面の周囲に押し出して壁を作りながら、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０と薄板２０６ａとを、金属間化合物が形成され固着するので、電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっきがとぶことがない。また、フランジ部４０と薄板２０６ａとの接合面に電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっきが存在しない。   In this case, while rotating the joining pin 54 and mixing the electrodeposition coating film 208a and plating (antioxidant) such as an alloy zinc plating, it is extruded around the joining surface between the joining pin 54 and the thin plate 206a to form a wall. The joint pin 54 is brought into contact with the thin plate 206a and rotated to perform friction stir welding between the flange portion 40 and the thin plates 206a and 206b. At this time, while the electrodeposited coating film 208a and zinc alloy plating are extruded around the joint surface to form walls, the flange portion 40 of the left and right side portions 36a and 36b and the thin plate 206a are made of an intermetallic compound. Since it is formed and fixed, plating such as electrodeposition coating film 208a and zinc alloy plating does not occur. Further, there is no plating such as the electrodeposition coating film 208a or alloy zinc plating on the joint surface between the flange portion 40 and the thin plate 206a.

なお、図２５(ｃ)に示すように、薄板２０６ａの上にシール材５８(二点鎖線)を塗布して、フランジ部４０を重ねるのが望ましい。この場合、シール材５８、電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっきを接合面の周囲に押し出して壁を作りながら、接合ピン５４を薄板２０６ａに接触させて回転し、左・右サイド部３６ａ、３６ｂのフランジ部４０と薄板２０６ａとを固着する。そのため、フランジ部４０と薄板２０６ａとの接合面に、シール材５８、電着塗装膜２０８ａ、合金亜鉛めっき等のめっきが存在しない。
また、第５実施形態の構成は、摩擦撹拌接合の工程の始点部６２ｓと終点部６２ｅとの構成は、第１〜第４実施形態に適用することが可能である。
第１〜第５実施形態の構成によれば、カチオン(ＥＤ)電着塗装等の電着塗装した状態で摩擦撹拌接合を実施するので、接合強度を確保できる。
アルミ部材等の軽金属材と鉄部材を接合する際に、鉄部材に予め電着塗装を施した上で摩擦撹拌接合することにより、溶融溶接のように塗膜が溶け出すことなく、塗装に関する手間が省けて細部まで先に塗装を行うことができる。また、塗膜が外に押し出されることにより、軽金属材と鉄部材とを接合できる。 In addition, as shown in FIG.25 (c), it is desirable to apply | coat the sealing material 58 (two-dot chain line) on the thin board 206a, and to overlap the flange part 40. FIG. In this case, while the seal material 58, the electrodeposition coating film 208a, and the alloy zinc plating are pushed out to the periphery of the joining surface to form a wall, the joining pin 54 is brought into contact with the thin plate 206a and rotated to rotate the left and right side portions. The flange portions 40 of 36a and 36b are fixed to the thin plate 206a. Therefore, there is no plating such as the sealing material 58, the electrodeposition coating film 208a, and the alloy zinc plating on the joint surface between the flange portion 40 and the thin plate 206a.
Moreover, the structure of 5th Embodiment can apply the structure of the starting point part 62s and the end point part 62e of the process of friction stir welding to 1st-4th embodiment.
According to the configurations of the first to fifth embodiments, since the friction stir welding is performed in a state where electrodeposition coating such as cation (ED) electrodeposition coating is performed, the bonding strength can be ensured.
When joining a light metal material such as an aluminum member and an iron member, by applying electrodeposition coating to the iron member in advance and then friction stir welding, the coating work does not melt out as in the case of fusion welding. The paint can be applied to the details in advance. Moreover, a light metal material and an iron member can be joined by a coating film being extruded outside.

なお、前記実施形態では、電着塗装としてカチオン電着塗装を例示して説明したが、カチオン電着塗装以外の電着塗装を適用してもよい。
なお、前記実施形態では、後部サブフレーム１４を軽金属で製作する例として、アルミニウム合金（アルミニウム）を例示したが、アルミニウム合金（アルミニウム）以外の軽金属を用いてもよいのは、勿論である。
また、第１〜第５実施形態で様々な構成を説明したが、説明した各構成を適宜任意に組み合わせて構成してもよい。 In the above embodiment, the cationic electrodeposition coating is exemplified as the electrodeposition coating, but an electrodeposition coating other than the cationic electrodeposition coating may be applied.
In the above embodiment, an aluminum alloy (aluminum) is illustrated as an example of manufacturing the rear subframe 14 with a light metal, but it is needless to say that a light metal other than the aluminum alloy (aluminum) may be used.
Moreover, although various structures were demonstrated by 1st-5th embodiment, you may comprise combining each structure demonstrated arbitrarily arbitrarily.

なお、前記実施形態では、合金亜鉛めっきを例示したが、純亜鉛めっきでもよい。しかし、合金亜鉛めっきの方が、成形性、防食性に優れるので、より望ましい。なお、特許請求の範囲の「亜鉛めっき」とは、合金亜鉛めっき、純亜鉛めっきの両者を含むものとする。   In addition, although alloy galvanization was illustrated in the said embodiment, pure galvanization may be sufficient. However, alloy galvanization is more desirable because it is excellent in formability and corrosion resistance. The term “zinc plating” in the claims includes both alloy zinc plating and pure zinc plating.

１０、１００、２００、３００、４００ サブフレーム構造体（異材接合構造体）
１２ 前部サブフレーム（鋼製部材）
１４ 後部サブフレーム（軽金属材）
２８ フランジ部（鋼製部材）
４０ フランジ部軽金属材）
４０ｂ 凹部(第１凹部)
４０ｃ 凸部
５４ 接合ピン(回転ツール)
５８、２５８ シール材（シール部材）
６２ｓ 始点部
６２ｅ 終点部
２０２ｈ 凹部(第２凹部)
２０６ａ、２０６ｂ 鉄鋼製の薄板(複数枚を重ねた鋼製部材)
Ｓ１ ワークＳＥＴ(塗装工程)
Ｓ４ 摩擦撹拌接合とシール材はみ出し(接合工程) 10, 100, 200, 300, 400 Subframe structure (dissimilar material joint structure)
12 Front subframe (steel member)
14 Rear subframe (light metal)
28 Flange (steel member)
40 Flange light metal material)
40b recess (first recess)
40c Convex part 54 Joining pin (rotary tool)
58, 258 Sealing material (seal member)
62s start point 62e end point 202h recess (second recess)
206a, 206b Steel thin plate (steel member with multiple layers)
S1 Work SET (painting process)
S4 Friction stir welding and protruding seal material (joining process)

Claims (6)

鋼製部材と軽金属材とを重ね合わせて、非溶融の状態で摩擦により撹拌させて接合する異材接合構造体の接合方法において、
前記鋼製部材に塗装を施す塗装工程と、
前記鋼製部材と前記軽金属材との間にシール部材を塗布する工程と、
前記軽金属材の前記鋼製部材との接合部に回転ツールを回転させながら押し込み、このときに発生する摩擦熱で前記軽金属材の接合部を軟化及び塑性流動させることにより、前記鋼製部材と前記軽金属材とを接合する接合工程とを含み、
前記回転ツールの回転させながらの押し込みによって、前記塗装の塗膜と前記シール部材とが、前記鋼製部材と前記軽金属材との接合面の周囲に押し出されることにより、前記接合面に前記塗膜と前記シール部材が存在せず、
前記接合面の外側に向かって、前記シール部材および前記塗膜の混合物の壁と、前記シール部材の層とが連続して続く
ことを特徴とする異材接合構造体の接合方法。 In the joining method of the dissimilar material joint structure in which the steel member and the light metal material are overlapped and agitated by friction in a non-molten state and joined.
A painting process for painting the steel member;
Applying a seal member between the steel member and the light metal material;
The light metal material is pushed into the joint portion of the light metal material while rotating the rotary tool, and the light metal material joint portion is softened and plastically flowed by the frictional heat generated at this time. and the bonding step of bonding the light metal material seen including,
The coating film and the seal member are pushed out around the joint surface between the steel member and the light metal material by pushing the rotating tool while rotating, so that the coating film is applied to the joint surface. And the sealing member does not exist,
A bonding method for a dissimilar material bonded structure, characterized in that a wall of the mixture of the sealing member and the coating film and a layer of the sealing member continue continuously toward the outside of the bonding surface . 前記塗装が電着塗装であり、
前記鋼製部材には亜鉛めっき加工が施され、前記亜鉛めっき層が前記電着塗装の塗膜とともに前記接合面の周囲に押出される
ことを特徴とする請求項１に記載の異材接合構造体の接合方法。 The coating is an electrodeposition coating,
2. The dissimilar joint structure according to claim 1 , wherein the steel member is galvanized and the galvanized layer is extruded around the joint surface together with the coating film of the electrodeposition coating. Joining method. 前記回転ツールの先端部が前記鋼製部材に接触するまで押し込まれる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異材接合構造体の接合方法。 The joining method of the dissimilar material joining structure according to claim 1 or 2 , wherein the tip of the rotating tool is pushed in until the tip of the rotating tool comes into contact with the steel member. 前記接合部における前記鋼製部材は、複数枚を重ね合わせて成る
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の異材接合構造体の接合方法。 The method for joining dissimilar joint structures according to any one of claims 1 to 3 , wherein a plurality of the steel members in the joining portion are overlapped. 前記接合工程が開始される始点部における前記軽金属材の前記回転ツールの先端部が押し込まれる箇所に、前記回転ツールの先端部より大きいまたはほぼ同等の寸法をもつ凹形状の第１凹部を形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の異材接合構造体の接合方法。 A concave first recess having a size larger than or substantially equivalent to the tip of the rotating tool is formed at a position where the tip of the rotating tool of the light metal material is pushed in at the starting point where the joining process is started. The joining method of the dissimilar-material joining structure body as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記接合工程が終了される終了部における前記鋼製部材の前記回転ツールの先端部が押し込まれる箇所に前記回転ツールの先端部より大きい寸法をもつ凹形状の第２凹部を形成し、かつ、前記軽金属材に前記鋼製部材の第２凹部内に収容される凸形状の凸部を形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちの何れか一項に記載の異材接合構造体の接合方法。 Forming a concave second concave portion having a size larger than that of the tip of the rotary tool at a position where the tip of the rotary tool of the steel member is pushed into the end portion where the joining step is completed; and 6. The dissimilar joint structure according to claim 1 , wherein the light metal material is formed with a convex portion that is accommodated in the second concave portion of the steel member. Joining method.
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