KR20020066818A - Friction stir welding method for structural body, structural body, and extruded shape member - Google Patents

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가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

PURPOSE: A friction stir welding method for structural body, and extruded shape member for friction stir welding are provided to weld a hollow shape member from one surface thereof irrespective of dimension accuracy of the hollow shape member, and easily perform position determination of lap joint. CONSTITUTION: The friction stir welding method for structural body is characterized in that a plural ribs(13A,13B;23A,23B) are connected between two face plates(11,12;21,22), two hollow shape members(10,20) in which the end part of one side face plate(12,22) is more projected than the end part of the other side face plate(11,21) are prepared, each of the face plates on the outer surface of the hollow shape members are substantially flat, the projected face plates(12b,22b) are welded each other from the other side face plate by friction stir welding method, on connection plate substantially parallel to the projected one side face plate is lapped over the end part of the other side face plate of the respective hollow shape members, position of the connection member(30) for the hollow shape members is determined by the connection member or block parts(16,26) installed on the other side face plate during the overlapping, and friction stir welding is performed on the overlapped part from the outer side of the hollow shape members.

Description

구조체의 마찰교반접합방법 및 그 구조체 및 압출형재{FRICTION STIR WELDING METHOD FOR STRUCTURAL BODY, STRUCTURAL BODY, AND EXTRUDED SHAPE MEMBER}FRICTION STIR WELDING METHOD FOR STRUCTURAL BODY, STRUCTURAL BODY, AND EXTRUDED SHAPE MEMBER

본 발명은 중공형재에 의한 구조체 및 그 제작방법에 관한 것이다. 예를 들면 철도차량이나 건축물 등에 사용되는 알루미늄합금제의 중공의 압출형재에 의한 구조체의 제작에 적합하다.The present invention relates to a structure made of a hollow member and a method of manufacturing the same. For example, it is suitable for the production of a structure made of a hollow extruded shape member made of aluminum alloy used for a railway vehicle or a building.

마찰교반접합방법은, 접합부에 삽입한 둥근 막대(회전공구라 함)를 회전시키면서 접합선을 따라 이동시켜 접합부를 발열, 연화시키고 소성유동시켜, 고상 접합하는 방법이다. 회전공구는 접합부에 삽입하는 작은 지름부와, 외부에 위치하는 큰 지름부로 이루어진다. 작은 지름부와 큰 지름부는 동축이다. 작은 지름부와 큰 지름부의 경계는 접합부에 약간 삽입되어 있다. 이는 일본국 특개평9-309164호 공보(EP 0797043A2)에 나타나 있다.The friction stir welding method is a method of solid-state joining by moving along a joining line while rotating a round rod (called a rotary tool) inserted into a joining portion to generate heat, soften and plastic flow the joining portion. The rotary tool consists of a small diameter part inserted into the joint and a large diameter part located outside. Small diameter and large diameter are coaxial. The boundary between the small diameter part and the large diameter part is slightly inserted in the joint. This is shown in Japanese Patent Laid-Open No. 9-309164 (EP 0797043A2).

이 문헌의 도 9에는 중공의 압출형재의 2면의 접합을 한쪽 면으로부터 행하는 것이 나타나 있다. 또 중공형재의 변형을 방지하는 이음매가 표시되어 있다.9 of this document shows that the joining of two surfaces of the hollow extruded shape member is performed from one surface. In addition, a seam for preventing deformation of the hollow member is shown.

상기 일본국 특개평9-309164호 공보(EP 0797043A2)의 도 9와 같이 중공형재를 한쪽 면으로부터 마찰교반접합하는 경우를 생각한다. 이 경우는 2개의 중공형재(31, 32)의 상면 판(33, 33)의 간격[즉, 오목부(39, 39)의 간격] 및 이 부분에 배치하는 이음매(60)의 폭의 정밀도가 중요하다. 상면 판(33, 33)의 간격이 이음매(60)의 폭보다 작으면, 이음매(60)를 배치할 수 없다. 반대로 상면 판(33, 33)의 간격이 이음매(60)의 폭보다 크면 마찰교반접합이 곤란하다. 즉 판(33)과 이음매(60)와의 맞댐부의 간극이 작은 것이 중요하다.Consider the case where the frictional stir welding of the hollow member is made from one side as shown in Fig. 9 of Japanese Patent Laid-Open No. 9-309164 (EP 0797043A2). In this case, the accuracy of the gap between the upper plates 33 and 33 of the two hollow members 31 and 32 (that is, the gap between the recesses 39 and 39) and the width of the joint 60 arranged in this portion are It is important. If the space | interval of the upper surface plates 33 and 33 is smaller than the width of the joint 60, the joint 60 cannot be arrange | positioned. On the contrary, when the space | interval of the upper surface plates 33 and 33 is larger than the width of the joint 60, friction stir welding is difficult. In other words, it is important that the gap between the butt portion between the plate 33 and the joint 60 is small.

그러나 중공형재(31, 32)나 이음매(60)의 압출가공의 제작공차로부터 맞댐부에 큰 간극이 발생하기 쉽다. 철도차량의 차체의 접합의 경우와 같이 다수의 중공형재를 나열하여 접합하는 경우에는 이것이 현저해진다.However, a large gap tends to occur from the manufacturing tolerances of the extrusion processing of the hollow members 31 and 32 and the joint 60. This is remarkable in the case of joining together a plurality of hollow members as in the case of joining a vehicle body of a railway vehicle.

한편, 오목부(39)에 이음매(60)를 겹쳐 접합하는 것을 생각할 수 있다. 이에 의하면 오목부(39, 39)의 간격[판(33, 33)의 간격]은 이음매(60)보다 충분히 크게 할 수 있어, 중공형재(31, 32)를 용이하게 제작할 수 있다.On the other hand, it is conceivable to laminate the joint 60 to the recess 39. According to this, the space | interval (interval of board 33,33) of the recessed parts 39 and 39 can be made larger than the joint 60, and the hollow shape members 31 and 32 can be manufactured easily.

그러나 판(33)과 오목부(39)와의 접속부에 있어서 굴곡된다. 이 때문에 이 부분에 응력이 집중하여 발생응력이 높아진다. 또한 이 굴곡부의 가까이를 마찰교반접합하기 때문에 이 접합에 의한 열의 영향을 받아 강도가 저하된다. 이들 강도 저하 인자가 상승(相乘)함으로써 허용응력을 대폭 저하시킨다.However, it bends in the connection part of the board 33 and the recessed part 39. FIG. For this reason, stress is concentrated in this part, and generation stress rises. In addition, since friction stir welding is performed in the vicinity of the bent portion, the strength is lowered under the influence of heat caused by the joining. As these strength decreasing factors rise, the allowable stress is greatly reduced.

본 발명의 목적은 중공형재 등의 치수 정밀도에 구애되지 않고 중공형재를 한쪽 면으로부터 접합할 수 있게 하는 데에 있다.An object of the present invention is to enable a hollow member to be joined from one side, regardless of the dimensional accuracy of the hollow member.

본 발명의 제 2 목적은, 겹치기 접합의 위치결정을 용이하게 행할 수 있게 하는 데에 있다.A second object of the present invention is to enable easy positioning of overlap joints.

상기 목적은 2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고, 한쪽의 면판의 끝부는 다른쪽의 면판의 끝부보다 돌출시킨 2개의 중공형재를 준비하고, 이 중공형재의 바깥면의 상기 면판의 각각은 실질적으로 평탄하고, 상기 돌출시킨 면판끼리를 상기 다른쪽의 면판측으로부터 마찰교반접합에 의해 접합하고, 다음에 상기 돌출된 한쪽의 면판에 실질적으로 평행한 1개의 접속판을 상기 중공형재의 각각의 상기 다른쪽의 면판의 끝부에 겹치고, 이 겹칠 때에 상기 접속부재 또는 상기 다른쪽의 면판에 설치한 볼록부에 의해 상기 중공형재에 대한 상기 접속부재의 위치를 정하여 상기 겹친 부분을 상기 중공형재의 바깥쪽으로부터 마찰교반접합을 행함으로써 달성할 수 있다.The object is to connect two face plates between a plurality of ribs, and to prepare two hollow profile members whose ends of one face plate protrude from the ends of the other face plate, each of the face plates on the outer surface of the hollow shape member. Is substantially flat, and the protruding face plates are joined together by friction stir welding from the other face plate side, and then one connecting plate substantially parallel to the protruding one face plate of each of the hollow shaped members. It overlaps with the end of the said other face plate of, and when this overlaps, the said connection member with respect to the said hollow member is located by the convex part provided in the said connection member or the said other face plate, and the said overlapped part of the said hollow shape member This can be achieved by performing friction stir welding from the outside.

상기 제 2 목적은, 제 1 부재의 끝부를 제 2 부재의 끝부에 겹치고, 그 겹칠 때에 상기 제 1 부재 또는 상기 제 2 부재에 설치한 볼록부에 의해 상기 제 2 부재에 대한 상기 제 1 부재의 위치를 정하여 상기 겹친 부분을 마찰교반접합을 행함으로써 달성할 수 있다.The second object overlaps an end portion of the first member with an end portion of the second member, and when the overlapping portion overlaps the first member with respect to the second member by a convex portion provided on the first member or the second member. This position can be achieved by friction stir welding the overlapped portion.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 접합부의 요부의 종단면도,1 is a longitudinal sectional view of a main portion of a junction of an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시예의 접합부의 종단면도,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the junction of an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일 실시예의 1 세트의 중공형재의 종단면도,3 is a longitudinal sectional view of one set of hollow members of one embodiment of the present invention;

도 4는 철도차량의 차체의 사시도,4 is a perspective view of a vehicle body of a railway vehicle,

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 요부의 종단면도,5 is a longitudinal sectional view of a main part of another embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 요부의 종단면도,6 is a longitudinal sectional view of a main part of another embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 다른 실시예의 요부의 종단면도이다.7 is a longitudinal sectional view of main parts of another embodiment of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

10, 10C, 20 : 중공형재10, 10C, 20: hollow member

11, 11C, 12, 11b, 12C, 21, 22, 22b : 면판11, 11C, 12, 11b, 12C, 21, 22, 22b: faceplate

13, 13A, 13B, 13C, 23, 23A, 23B : 리브Rib: 13, 13A, 13B, 13C, 23, 23A, 23B

16, 19, 26, 28, 29 : 볼록부 30 : 접속부재16, 19, 26, 28, 29: convex portion 30: connecting member

35, 37 : 볼록부 39 : 오목부35, 37: convex portion 39: concave portion

201 : 측면 구조체 202 : 지붕 구조체201: side structure 202: roof structure

203 : 언더프레임 240 : 베드203: underframe 240: bed

250 : 회전공구250: rotary tool

본 발명의 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 의해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 도 1에 기재가 없는 부품번호를 사용하는 일이 있다. 그 경우는 그 부품번호로부터 10을 감산한 부품번호가 오른쪽 절반의 부품번호의 부품에 상당한다. 도 1은 도 2의 요부 확대도, 도 2는 도 3의 요부 확대도, 도 3은 도 4의 측면 구조체의 요부의 종단면도이다.An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the part number which is not described in FIG. 1 may be used. In that case, the part number obtained by subtracting 10 from the part number corresponds to the part of the right half part number. 1 is an enlarged view of the main part of FIG. 2, FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 3, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the main part of the side structure of FIG. 4.

차체(200)는 측면을 구성하는 측면 구조체(201), 지붕을 구성하는 지붕 구조체(202), 바닥을 구성하는 언더프레임(203), 길이방향의 끝부를 구성하는 박공 구조체(204)로 이루어진다. 측면 구조체(201), 지붕 구조체(202), 언더프레임(203)은 각각 복수의 압출형재를 접합하여 구성되어 있다. 압출형재의 길이방향을 차체의 길이방향으로 하고 있다. 압출형재는 알루미늄합금제의 중공형재이다.The vehicle body 200 includes a side structure 201 constituting a side, a roof structure 202 constituting a roof, an underframe 203 constituting a floor, and a gable structure 204 constituting a longitudinal end. The side structure 201, the roof structure 202, and the underframe 203 are each formed by joining a plurality of extruded shape members. The longitudinal direction of the extruded shape member is the longitudinal direction of the vehicle body. The extruded shape member is a hollow shape member made of aluminum alloy.

측면 구조체(201)를 구성하는 중공형재(10, 20)의 구성 및 접합방법에 대하여 설명한다. 다른 개소, 다른 구조체도 마찬가지이다.The structure and joining method of the hollow shape members 10 and 20 which comprise the side structure 201 are demonstrated. The same applies to other places and other structures.

중공형재(10, 20)는 2매의 면판(11, 12 ; 21, 22)과 트러스형상으로 배치한 복수의 리브(13, 23)로 이루어진다. 2매의 면판(11, 12 ; 21, 22)은 실질적으로 평행하다. 리브(13, 23)에 의한 트러스의 피치는 동일하다. 트러스는 리브(13, 23), 면판(11, 12 ; 21, 22)의 판 두께의 중심선에 의해 구성된다. 정점은 면판(11, 12 ; 21, 22)측에 있다.The hollow members 10 and 20 consist of two face plates 11, 12; 21 and 22 and a plurality of ribs 13 and 23 arranged in a truss shape. The two face plates 11, 12; 21, 22 are substantially parallel. The pitch of the trusses by the ribs 13 and 23 is the same. The truss is comprised by the center line of the plate thickness of the ribs 13 and 23 and the face plates 11 and 12; The vertices are on the face plates 11, 12; 21, 22.

차 안쪽의 트러스의 정점부근에는 기기를 설치하기 위한 레일(19, 29)을 일체로 설치하고 있다. 레일(19, 29)은 L자 형상의 2개의 부재로 이루어진다. 레일은 내장판이나 의자 등의 기기의 설치 자리가 된다.Near the apex of the truss inside the car, rails 19 and 29 for installing the device are integrally installed. The rails 19 and 29 consist of two L-shaped members. The rail serves as an installation place for equipment such as a built-in plate or a chair.

차체의 바깥 면측에 위치하는 면판(12, 22)의 끝부는 차 안쪽의 면판(11, 21)의 끝부보다도 인접하는 중공형재(20, 10)에 돌출되어 있다. 이 돌출된 면판을 12b, 22b 라 부른다. 면판(12b, 22b)의 끝부 끼리를 맞대어 마찰교반접합하고 있다. 맞댐부의 간극이 작아지도록 맞대고 있다. 면판(12b, 22b)의 판 두께는 다른 부분의 면판(12, 22)의 판 두께보다 두껍다.End portions of the face plates 12 and 22 located on the outer surface side of the vehicle body protrude from the hollow members 20 and 10 adjacent to the ends of the face plates 11 and 21 inside the car. This protruding face plates are called 12b and 22b. The end faces of the face plates 12b and 22b are abutted by friction stir welding. The gaps between the butts are smaller. The plate thickness of the face plates 12b and 22b is thicker than the plate thickness of the face plates 12 and 22 in other parts.

중공형재(10, 20)는 면판(12, 22)을 아래쪽으로 하여 베드(240)에 얹고 있다. 면판(11, 21)측을 위쪽으로 하고 있다. 위쪽으로부터 회전공구(250)를 접합부에 삽입하여 마찰교반접합을 한다. 차 안쪽으로부터 마찰교반접합을 한다고 할수 있다.The hollow members 10 and 20 are placed on the bed 240 with the face plates 12 and 22 downward. The face plates 11 and 21 are faced upward. The rotary tool 250 is inserted into the joint portion from the top to perform friction stir welding. Friction stir welding from the inside of the car can be said.

면판(12b, 22b)의 끝부에는 차 안쪽[즉 면판(11, 21)측]으로 돌출하는 볼록부(16, 26)가 있다. 볼록부(16, 26)의 폭 높이는 실질적으로 동일하다.At the ends of the face plates 12b and 22b, there are convex portions 16 and 26 that protrude toward the inside of the vehicle (that is, the face plates 11 and 21 side). The width heights of the convex portions 16 and 26 are substantially the same.

차 안쪽의 면판(11)의 끝부와 면판(21)의 끝부 사이는 접속부재(30)를 거쳐 접합하고 있다. 접속부재(30)는 면판(11, 21)에 얹혀 있다(겹쳐 있다). 접합부는 리브(23A, 13A)와 리브(23B, 13B)의 교차점에 있다. 접속부재(30)의 양쪽 끝에는 위쪽으로 돌출하는 볼록부(35)가 있다. 볼록부(35)의 상면에는 V 자 형상의 홈 (36)이 있다. 홈(36)은 볼록부(35)의 폭의 중심에 있다. 볼록부(35)의 폭은 회전공구(250)의 큰 지름부(252)의 지름보다 크다. 홈(36)은 회전공구(250)를 유도하기 위한 위치검출용 대상물이 된다. 레이저센서로 홈(36)을 검출하여 회전공구 (250)의 축심이 홈(36)에 일치하도록 하고 있다. 홈(36)의 연장선상 즉 회전공구 (250)의 축심상에 2개의 리브(13A, 23A 와 13B, 23B)의 교차점이 있다.The end of the face plate 11 inside the vehicle and the end of the face plate 21 are joined via a connecting member 30. The connection member 30 is mounted on the face plates 11 and 21 (overlaid). The junction is at the intersection of the ribs 23A, 13A and the ribs 23B, 13B. At both ends of the connecting member 30 there is a convex portion 35 projecting upward. The upper surface of the convex portion 35 has a V-shaped groove 36. The groove 36 is at the center of the width of the convex portion 35. The width of the convex portion 35 is larger than the diameter of the large diameter portion 252 of the rotary tool 250. The groove 36 is an object for position detection for guiding the rotary tool 250. The groove 36 is detected by a laser sensor so that the shaft center of the rotary tool 250 coincides with the groove 36. There is an intersection of two ribs 13A, 23A and 13B, 23B on an extension line of the groove 36, that is, on the axis of the rotary tool 250.

볼록부(35, 35)와는 반대측의 면에는 볼록부(37, 37)가 있다. 볼록부(37, 37)의 간격은 면판(11, 21)의 끝부의 간격보다 작다. 볼록부(37)의 폭은 볼록부 (35)의 폭보다 작다.On the surface on the opposite side to the convex portions 35 and 35, there are convex portions 37 and 37. The spacing of the convex parts 37 and 37 is smaller than the spacing of the ends of the face plates 11 and 21. The width of the convex portion 37 is smaller than the width of the convex portion 35.

접속부재(30)와 면판(11, 21)의 겹침면은 평면으로 기복이 없으며, 양자는 접촉하고 있다. 접속부재(30)는 중공형재(10, 20)와 동일재질의 압출형재이다. 접속부재(30)의 길이는 중공형재(10, 20)의 길이와 동일하다.The overlapping surface of the connection member 30 and the face plates 11 and 21 is flat and there is no undulation, and both contact. The connection member 30 is an extruded shape member of the same material as the hollow shape members 10 and 20. The length of the connection member 30 is the same as the length of the hollow member (10, 20).

면판(11)의 끝부로부터 면판(21)의 끝부까지의 거리(P)[중공형재(10) 끝부의 트러스의 정점으로부터 중공형재(20) 끝부의 트러스의 정점까지의 거리]는 다른 위치의 트러스의 피치(P)와 동일하다. 중공형재의 트러스는 면판(11, 12 ; 21, 22)측을 정점으로 하였을 때 2등변 삼각형이다. 그러나 중공형재(10, 20) 끝부의 트러스는 2등변 삼각형이 아니다. 중공형재(10, 20) 끝부의 트러스를 구성하는 리브 (13A, 23A)가 연직선에 대하여 이루는 각도는 θ1 이다. 상기 끝부의 트러스를 구성하는 리브(13A, 23B)가 연직선에 대하여 이루는 각도는 θ2 이다. θ1 < θ2 이다.The distance P from the end of the face plate 11 to the end of the face plate 21 (the distance from the apex of the truss at the end of the hollow shape member to the apex of the truss at the end of the hollow shape 20) is a truss at another position. Is equal to the pitch P of. The truss of the hollow member is an isosceles triangle when the side plates 11, 12; 21, 22 are used as vertices. However, the trusses at the ends of the hollow members 10 and 20 are not isosceles triangles. The angle formed by the ribs 13A and 23A constituting the trusses at the ends of the hollow members 10 and 20 with respect to the vertical line is θ1. The angle which the ribs 13A and 23B which comprise the truss of the said end make with respect to a perpendicular line is (theta) 2. θ1 <θ2.

이 때문에 리브(13A, 23A)는 면판(12, 22)의 도중에 접속되고 있다. 리브 (13A)와 면판(12)의 접속부와, 리브(23A)와 면판(22)의 접속부 사이에는 마찰교반접합장치를 삽입하는 공간이 생긴다.For this reason, the ribs 13A and 23A are connected in the middle of the face plates 12 and 22. A space for inserting the friction stir welding device is formed between the connecting portion of the rib 13A and the face plate 12 and the connecting portion of the rib 23A and the face plate 22.

리브(13A, 23A)는 리브(13B, 23B)와 비교하여 세워져 있기(θ1 이 작다) 때문에 리브(13A, 23A)의 판 두께는 리브(13B, 23B)의 판 두께보다 크다. 리브(13B, 23B)의 판 두께는 다른 리브(13)의 판 두께보다 크다. 리브(13A, 13B, 13)와 면판 (11, 12 ; 21, 22)의 접속부는 원호형상이다. 또 접속부의 두께는 강도의 관점에서 정하고 있다.Since the ribs 13A and 23A are erected (θ1 is smaller) than the ribs 13B and 23B, the plate thicknesses of the ribs 13A and 23A are larger than the plate thicknesses of the ribs 13B and 23B. The plate thickness of the ribs 13B and 23B is larger than the plate thickness of the other ribs 13. The connecting portion of the ribs 13A, 13B, 13 and the face plates 11, 12; 21, 22 is arcuate. In addition, the thickness of the connection part is determined from the viewpoint of strength.

이 구조체의 제작방법을 설명한다. 중공형재(10, 20)는 베드(240)에 얹혀져 고정되어 있다. 면판(12b, 22b)의 끝부의 맞댐부는 접촉하고 있거나 근접하고 있다. 면판(12, 22)의 맞댐부의 볼록부(16, 26)를 위쪽으로부터 아크용접에 의해 가고정한다. 가고정 용접은 간헐적이다.The construction method of this structure is demonstrated. The hollow members 10 and 20 are mounted on the bed 240 and fixed. The abutting portions of the ends of the face plates 12b and 22b are in contact with or in proximity to each other. The convex portions 16 and 26 of the butt portions of the face plates 12 and 22 are temporarily fixed by arc welding from above. Temporary fixation welding is intermittent.

면판(12b, 22b)의 맞댐부가 얹히는 베드(240)의 상면은 평편하다. 면판 (12b, 22b)의 맞댐부 부근, 리브(13A, 23A)와 면판(12b, 22b)의 교차점 부근, 리브(13B, 23B)와 면판(12, 22)의 교차점 부근의 3자는 동일높이의 베드(240)에 얹혀져 있다.The upper surface of the bed 240 on which the butts of the face plates 12b and 22b are placed is flat. Near the abutment of the face plates 12b, 22b, near the intersection of the ribs 13A, 23A and the face plates 12b, 22b, and near the intersection of the ribs 13B, 23B and the face plates 12, 22 with the same height. It is placed on the bed 240.

이 상태에 있어서, 마찰교반접합장치의 회전공구(250)를 위쪽으로부터 볼록부(16, 26)의 맞댐부에 삽입한 상태로 접합선을 따라 이동시켜 마찰교반접합한다. 회전공구(250)의 축심은 연직방향(접합부의 법선을 따른 방향)이다. 다만, 회전공구(250)의 진행방향에 대해서는 축심은 공지와 같이 경사져 있다. 2개의 볼록부 (16, 26)의 맞댐부를 상기 센서로 검출하여 맞댐부의 간극의 위치를 구하고, 이 간극에 회전공구(250)의 축심을 위치시킨다.In this state, the rotating tool 250 of the friction stir welding device is moved along the joining line in a state where the rotary tool 250 is inserted from the upper side to the butt portion of the convex portions 16 and 26, and then friction stir welding. The axis of the rotary tool 250 is in the vertical direction (direction along the normal of the joint). However, in the advancing direction of the rotary tool 250, the shaft center is inclined as known. The abutment portions of the two convex portions 16, 26 are detected by the sensor to find the position of the gap of the butt portion, and the shaft center of the rotary tool 250 is positioned in this gap.

회전공구(250)는 큰 지름부(252)와 그 선단의 작은 지름부(251)로 이루어진다. 작은 지름부(251)의 선단은 면판(12b, 22b)의 하면 근방에 위치하고 있다. 큰 지름부(252)의 하단은 볼록부(16, 26)의 정상과 면판(12b, 22b)의 차 안쪽 면[면판(11, 21)측의 면] 사이에 위치하고 있다. 큰 지름부(252)의 지름은 2개의 볼록부(16, 26)로 이루어지는 폭보다 작다. 작은 지름부(251)는 나사이다.The rotary tool 250 is composed of a large diameter portion 252 and a small diameter portion 251 at its tip. The tip of the small diameter portion 251 is located near the lower surface of the face plates 12b and 22b. The lower end of the large diameter part 252 is located between the top of the convex parts 16 and 26 and the inside surface (face of the face plates 11 and 21 side) of the face plates 12b and 22b. The diameter of the large diameter portion 252 is smaller than the width consisting of the two convex portions 16 and 26. The small diameter part 251 is a screw.

이 마찰교반접합에 의해 면판(12b, 22b)의 맞댐부의 간극은 메워져 접합된다. 맞댐부의 바깥 면측(차 바깥쪽)은 평편하게 접합된다. 면판(12b, 22b)의 바깥 면측에는 접합선의 오목부는 없다.By this friction stir welding, the gap between the butt parts of the face plates 12b and 22b is filled and joined. The outer surface side of the butt portion (outside the car) is joined flatly. There is no concave portion of the joining line on the outer surface side of the face plates 12b and 22b.

볼록부(16, 26)의 상면은 회전공구(250)의 큰 지름부(252)에 의해 오목형이 된다. 오목부의 양측에는 미접합부가 있다.The upper surfaces of the convex portions 16 and 26 are concave by the large diameter portion 252 of the rotary tool 250. On both sides of the recess there is an unbonded portion.

다음에 면판(11, 21)에 접속부재(30)를 얹는다. 볼록부(37, 37)에 의해 접속부재(30)와 면판(11, 21)의 겹침량은 소정량이 된다. 다음에 접속부재(30)의 끝부를 면판(11, 21)에 대하여 각각 아크용접에 의해 가고정한다. 가고정 용접은 간헐적 이다. 이는 필릿 용접이다.Next, the connecting member 30 is placed on the face plates 11 and 21. The amount of overlap of the connection member 30 and the face plates 11 and 21 by the convex parts 37 and 37 becomes a predetermined amount. Next, the ends of the connecting member 30 are temporarily fixed to the face plates 11 and 21 by arc welding. Temporary fixation welding is intermittent. This is fillet welding.

다음에 면판(12b, 22b)의 맞댐부의 마찰교반접합에 사용한 마찰교반접합장치를 사용하여 접속부재(30)와 면판(11, 21)의 겹치기 접합을 행한다. 회전공구 (250)를 위쪽으로부터 접속부재(30)와 면판(21, 11)의 겹친 부분으로 삽입한 상태로 접합선을 따라[즉, 홈(36)을 따라] 이동시켜 마찰교반접합한다. 접합선은 형재의 길이방향에 있다.Next, the joint member 30 and the face plates 11 and 21 are overlapped by using the friction stir welding device used for the friction stir welding of the butt portions of the face plates 12b and 22b. The rotary tool 250 is moved by friction stir welding by moving along the joining line (that is, along the groove 36) in a state where the rotary tool 250 is inserted into the overlapping portions of the connecting member 30 and the face plates 21 and 11 from above. The seam is in the longitudinal direction of the profile.

볼록부(35)의 폭은 회전공구(250)의 큰 지름부(252)의 지름보다 크다. 볼록부(35)의 폭의 중심에 홈(36)이 있다. 회전공구(250)의 회전축심을 홈(36)에 일치시킨다. 이 때문에 회전공구(250)의 위치는 접속부재(30)의 끝부에 마찰교반접합되지 않은 부분을 가지는 안쪽의 위치이다. 또 회전공구(250)의 작은 지름부(251)의 선단은 면판(l1, 21)의 바깥 면보다 깊게 삽입하고 있다. 이에 의해 겹치기 접합이 행하여진다. 큰 지름부(252)의 하단은 비볼록부의 접속부재(30)의 상면과 볼록부(35)의 정상과의 사이에 있다.The width of the convex portion 35 is larger than the diameter of the large diameter portion 252 of the rotary tool 250. The groove 36 is at the center of the width of the convex portion 35. The axis of rotation of the rotary tool 250 coincides with the groove 36. For this reason, the position of the rotary tool 250 is an inner position which has the part which is not friction stir welded to the edge part of the connection member 30. FIG. The tip of the small diameter portion 251 of the rotary tool 250 is inserted deeper than the outer surfaces of the face plates 11 and 21. Thereby, overlapping joining is performed. The lower end of the large diameter portion 252 is between the upper surface of the non-convex portion connecting member 30 and the top of the convex portion 35.

볼록부(35)의 상면은 회전공구(250)의 큰 지름부(252)에 의해 오목형이 된다. 오목부의 양측에는 미접합부가 있다. 마찰교반접합장치의 상기 센서는 홈 (36)을 검출하여 홈(36)을 따라 회전공구(250)를 이동시킨다. 이 때문에 면판 (12b, 22b)의 맞댐부를 접합할 때의 회전공구(250)와 센서의 위치관계를 그대로 이용할 수 있다. 그 외의 회전공구와 접합부의 관계는 상기한 바와 같다.The upper surface of the convex portion 35 is concave by the large diameter portion 252 of the rotary tool 250. On both sides of the recess there is an unbonded portion. The sensor of the friction stir welding device detects the groove 36 and moves the rotary tool 250 along the groove 36. For this reason, the positional relationship of the rotary tool 250 and a sensor at the time of joining the butt | matching part of the faceplates 12b and 22b can be utilized as it is. The relationship between the other rotary tool and the joint is as described above.

회전공구(250)의 축심은 2개의 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)에 의한 트러스의정점 또는 그 근방을 지나는 연직선상에 있다. 편심에 대해서는 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)의 판 두께의 증대, 리브와 면판을 접속하는 원호 형상, 접속부의 두께 등에 의하여 대응한다.The shaft center of the rotary tool 250 is in a vertical line passing through or near the top of the truss by the two ribs 13A, 13B; 23A, 23B. The eccentricity corresponds to an increase in the plate thickness of the ribs 13A, 13B; 23A, 23B, an arc shape connecting the ribs and the face plate, the thickness of the connecting portion, and the like.

접속부재(30)의 접합은 면판(11)의 접합을 행하고, 다음에 면판(21)과의 접합을 행한다. 2개의 회전공구를 사용하면 접속부재(30)의 양쪽 끝의 접합을 동시에 할 수 있다.The joining of the connection member 30 performs the joining of the face plate 11, and then joins the face plate 21. By using two rotary tools, both ends of the connecting member 30 can be joined at the same time.

이에 의하면 접속부재(30)의 접합은 겹치기 접합이며, 맞대기 접합이 아니다. 이 때문에 2개의 중공형재(10, 20)의 제작공차, 2개의 중공형재의 배치 간격의 공차에 의해 2개의 중공형재(10, 20)의 간극이 변하여도 접속부재(30)를 접합할 수 있는 것이다. 특히 다수의 중공형재를 나열하여 한 번에 접합하는 경우는 오차가 커진다. 이 경우 겹치기 접합이기 때문에 용이하게 접합할 수 있는 것이다.According to this, the junction of the connection member 30 is an overlap junction, and is not butt junction. For this reason, the connection member 30 can be joined even if the clearance gap between the two hollow members 10 and 20 changes due to the manufacturing tolerances of the two hollow members 10 and 20 and the tolerance of the arrangement interval of the two hollow members. will be. In particular, when a large number of hollow members are lined up and joined at once, the error becomes large. In this case, since it is an overlap joint, it can join easily.

또 접속부재(30)를 면판(11, 21)에 겹쳐 접합하고 있기 때문에 형재(10, 20)의 면판측의 굴곡된 개소가 없어져 응력집중이 없어지는 것이다.In addition, since the connecting member 30 is bonded to the face plates 11 and 21 so as to be bonded to each other, the curved portions on the face plate side of the mold members 10 and 20 are eliminated, and stress concentration is eliminated.

또 중공형재의 양면의 접합을 한쪽 면측으로부터 행할 수 있다. 이 때문에 한쪽 면을 접합한 구조체를 반전시킬 필요가 없다. 따라서 저렴하게, 또 높은 정밀도로 제작할 수 있는 것이다.Moreover, joining of both surfaces of a hollow shape member can be performed from one surface side. For this reason, it is not necessary to reverse the structure which joined one side. Therefore, it can be manufactured inexpensively and with high precision.

또 면판(12b, 22b)의 접합부의 바깥 면은 평편하게 접합할 수 있다. 볼록부 (16, 26, 35)는 구조체내나 차 안쪽에 있어 평활한 면이 요구되는 개소(바깥 면측, 차 바깥쪽)에는 없다. 또 차 바깥쪽에는 회전공구에 의해 절삭되어 생기는 오목부도 없다. 이 때문에 볼록부의 절삭 등을 불필요하게 할 수 있어 차체를 저렴하게제작할 수 있는 것이다.Moreover, the outer surface of the junction part of the face plates 12b and 22b can be joined flatly. The convex portions 16, 26, and 35 are not in the place (outer side, outside of the car) where a smooth surface is required in the structure or inside the car. In addition, there is no concave portion formed by the rotary tool on the outside of the vehicle. For this reason, cutting of a convex part etc. becomes unnecessary, and a vehicle body can be manufactured at low cost.

또 접속부재(30)의 접합시의 삽입력은, 회전공구(250)의 축심을 향하여 배치한 2개의 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)에 의해 지지된다. 이 때문에 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)의 구부러짐을 억제할 수 있다. 13A, 13B, 23A, 23B의 판 두께를 얇게 할 수 있어 경량으로 할 수 있는 것이다. 물론 면판(11, 21, 30)의 구부러짐도 억제할 수 있다.Moreover, the insertion force at the time of joining of the connection member 30 is supported by the two ribs 13A, 13B; 23A, 23B arrange | positioned toward the axial center of the rotary tool 250. As shown in FIG. For this reason, the bending of the ribs 13A, 13B; 23A, 23B can be suppressed. The board thickness of 13A, 13B, 23A, 23B can be made thin, and it can be made light. Of course, the bending of the face plates 11, 21, 30 can also be suppressed.

리브(13A, 13B ; 23A, 23B)를 지지하는 베드(240)는 동일높이에 있기 때문에 면판(12, 22)의 구부러짐도 방지할 수 있다.Since the bed 240 supporting the ribs 13A, 13B; 23A, 23B is at the same height, bending of the face plates 12, 22 can also be prevented.

또 접합 후의 구조체로서 사용하는 경우를 생각하면, 실질적으로 전부를 트러스구조로 구성한 것이 된다. 중공형재(10, 20)의 접합부도 트러스구조이다. 이 때문에 면밖으로의 벤딩 강성이 향상되고 경량으로 할 수 있는 것이다.Moreover, considering the case where it is used as a structure after joining, it becomes what comprised substantially all the truss structure. The joints of the hollow members 10 and 20 are also truss structures. For this reason, the bending rigidity out of surface improves and it can be made light.

또한 접속부재(30), 리브(13A, 23A) 사이의 면판(12b, 22b), 리브(13A, 23A)는 실질적으로 트러스를 구성하기 때문에 이 부분이 특히 약한 일은 없다. 다만, 판 두께는 검토해야 할 것이다.Further, since the connecting members 30, the face plates 12b and 22b between the ribs 13A and 23A, and the ribs 13A and 23A substantially constitute a truss, this part is not particularly weak. However, the plate thickness should be examined.

또 리브(13A, 23A)의 경사각(θ1)을 리브(13B, 23B)의 경사각(θ2)보다 크게할 수 있다. 이에 의하면 접속부재(30)의 폭이 커져 그 판 두께를 두껍게 할 필요가 생겨 중량이 커진다. 그러나 마찰교반접합장치의 삽입을 위해 큰 개구가 필요한 경우에 이용할 수 있다.Further, the inclination angle θ1 of the ribs 13A and 23A can be made larger than the inclination angle θ2 of the ribs 13B and 23B. According to this, the width | variety of the connection member 30 becomes large, and the board thickness needs to be thickened, and weight becomes large. However, it can be used where a large opening is required for the insertion of the friction stir welding device.

리브의 경사각(θ1, θ2)을 동일하게 하여 2등변 삼각형으로 할 수 있다. 이에 의하면 리브(13A, 13B, 23A, 23B)의 판 두께를 동일하게 할 수 있다. 또 리브(13A, 23A)의 판 두께를 도 1의 경우보다 얇게 할 수 있다. 다만, 이 2등변 삼각형의 트러스의 크기를 다른 개소의 트러스의 크기와 동일하게 하면, 접속부재 (30)의 폭은 커진다.The inclination angles θ1 and θ2 of the ribs can be made the same so as to be an isosceles triangle. According to this, the plate | board thickness of rib 13A, 13B, 23A, 23B can be made the same. Moreover, the plate | board thickness of rib 13A, 23A can be made thinner than the case of FIG. However, when the size of the truss of this isosceles triangle is made the same as the size of the truss of other places, the width of the connecting member 30 is increased.

그러나 2개의 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)의 경사각(θ1, θ2)을 도 1의 경사각(θ1)으로 하면, 끝부의 트러스를 작은 2등변 삼각형으로 할 수 있다. 이 끝부의 트러스의 저변(底邊)의 크기는 다른 개소의 트러스의 저변의 크기보다 작다. 이에 의하면 리브(13B, 23B)와 면판(12, 22)의 교차점으로부터 중공형재(10, 20)의 끝부까지의 거리를 작게 할 수 있다. 따라서 접속부재(30)의 폭을 도 1의 접속부재(30)의 폭과 동일하게 할 수 있다.However, if the inclination angles θ1 and θ2 of the two ribs 13A, 13B; 23A, 23B are the inclination angles θ1 of Fig. 1, the trusses at the ends can be made into small isosceles triangles. The size of the base of the truss at this end is smaller than the size of the bottom of the truss at other points. According to this, the distance from the intersection of the ribs 13B and 23B and the face plates 12 and 22 to the ends of the hollow members 10 and 20 can be made small. Therefore, the width of the connection member 30 can be the same as the width of the connection member 30 of FIG.

접속부재(30)의 부분을 포함하여 모든 트러스의 피치는 동일하다. 끝부의 트러스를 제외하고, 트러스의 크기는 동일하다. 이 때문에 중공형재의 설계를 표준화할 수 있다. 2개의 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)에 의한 정점은 면판(21, 31)보다 바깥 면측에 있더라도 좋다. 또 2개의 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)가 이루는 각도의 중간을 향한 각도로 회전공구(250)를 삽입하여도 좋다. 이 경우의 축심은 트러스의 정점을 향한다.The pitch of all trusses is the same, including part of the connecting member 30. Except for the trusses at the ends, the size of the trusses is the same. For this reason, the design of a hollow shape member can be standardized. The vertices by the two ribs 13A, 13B; 23A, 23B may be located outside the face plates 21, 31. The rotary tool 250 may be inserted at an angle toward the middle of the angle formed by the two ribs 13A, 13B; 23A, 23B. The axis in this case is directed to the top of the truss.

상기 실시예에서는 접속부재(30)의 접합은 마찰교반접합으로 접합하고 있으나, 아크용접과의 병용으로 행하여도 좋다. 상기 마찰교반접합은 겹치기 접합이기때문에 맞대기 접합과 비교하여 접합강도가 약하다. 이 때문에 접속부재(30)의 끝부와 면판(21, 31)과의 맞댐부를 아크용접한다. 아크용접의 개소는 예를 들면 강도가 약한 영역이다. 또 아크용접을 보수용으로서 사용할 수 있다.In the above embodiment, the connecting member 30 is joined by friction stir welding, but may be used in combination with arc welding. Since the friction stir welding is an overlapping joint, the joint strength is weak compared to the butt joint. For this reason, the arc welding part of the edge part of the connection member 30 and the face plates 21 and 31 is arc-welded. The arc welding point is an area of weak strength, for example. Moreover, arc welding can be used for repair.

상기 실시예에서는 접속부재(30)의 양쪽 끝을 마찰교반접합으로 접합하고 있으나, 한쪽 끝을 마찰교반접합, 다른쪽 끝을 아크용접으로 접합하도록 하여도 좋다. 아크용접쪽이 왜곡이 크기 때문에, 먼저 마찰교반접합을 행한다.In the above embodiment, both ends of the connecting member 30 are joined by friction stir welding, but one end may be friction stir welded, and the other end may be joined by arc welding. Since the arc welding side has a large distortion, friction stir welding is performed first.

상기 실시예는 면판(11, 12 ; 21, 22)이 평행이었으나, 한쪽의 면판이 다른쪽의 면판에 대하여 경사져 있는 경우에도 대응할 수 있는 것이다. 리브(13A, 13B ; 23A, 23B)의 판 두께에 있어서 면판(11, 21)측의 판 두께를 면판(12, 22)측보다 두껍게 한다. 면판(11, 21)측을 두껍게 하는 것은 접합시에 고온이 되기 쉽기 때문이다.The above embodiment corresponds to the case where the face plates 11, 12; 21, 22 are parallel, but one face plate is inclined with respect to the other face plate. In the plate | board thickness of rib 13A, 13B; 23A, 23B, the plate | board thickness of the side plate 11, 21 side is made thicker than the side plate 12, 22 side. The thickening of the side plates 11 and 21 is because the temperature tends to be high at the time of joining.

상기 실시예에서는 접합부의 면판이 수평이었으나, 접합부의 면판의 법선이 경사져 있더라도 마찬가지로 접합할 수 있다. 이는 측면 구조체(201)의 끝부의 접합선에 생기기 쉽다. 이 경우의 회전체의 축심은 면판의 법선을 따르고 있다.Although the face plate of a junction part was horizontal in the said Example, it can join similarly even if the normal of the face plate of a junction part is inclined. This is likely to occur at the junction of the end of the side structure 201. In this case, the axis of the rotating body follows the normal of the face plate.

홈(36)은 볼록부로 바꿀 수 있다.The groove 36 can be changed into a convex portion.

도 5의 실시예를 설명한다. 접속부재(30)의 볼록부(37, 37)를 없애고 면판 (21)의 상면에 삼각형상의 볼록부(28)를 설치한 것이다. 면판(11)에도 마찬가지로 볼록부가 있다. 한 쌍의 볼록부(28)의 간격은 접속부재(30)의 폭보다 크다. 이에 의하면 볼록부(28)와 접속부재(30)의 끝부의 간격을 눈으로 봄으로써 용이하게 확인할 수 있어, 면판(11, 21)에 대하여 접속부재(30)가 소정위치에 겹쳐 있는 것을 용이하게 확인할 수 있는 것이다.The embodiment of FIG. 5 will be described. The convex portions 37 and 37 of the connecting member 30 are removed and a triangular convex portion 28 is provided on the upper surface of the face plate 21. The face plate 11 also has a convex portion. The interval of the pair of convex parts 28 is larger than the width of the connection member 30. According to this, the distance between the ends of the convex part 28 and the connection member 30 can be easily confirmed by visually seeing, and it is easy for the connection member 30 to overlap with the face plates 11 and 21 at a predetermined position. You can check.

도 6의 실시예를 설명한다. 회전공구(250)를 삽입하는 위치[2개의 리브 (23A, 23B)의 교차점 근방]의 면판(21)(11)의 상면에 볼록부(29)를 설치하고 있다.접속부재(30)의 하면에는 볼록부(29)가 들어 가는 오목부(39)가 있다. 오목부(39)의 폭은 한 쌍의 볼록부(29)의 간격의 공차를 고려하여 볼록부(29)의 폭보다 충분히 크다. 오목부(39)의 폭은 회전공구(250)의 작은 지름부(251)의 지름보다 작다. 작은 지름부(251)의 하단이 볼록부(29)의 기초부보다 아래 쪽[면판(21)의 상면보다 아래 쪽]에 이르기 까지 회전공구(250)를 삽입한다. 오목부(39) 및 볼록부(29)의 폭은 볼록부(35)의 폭보다 작다. 이에 의하면 오목부(39)와 볼록부(29) 사이의 공간은 볼록부(35)의 재료를 보충원으로서 충전된다. 회전공구(250)의 큰 지름부 (252)에 의해 볼록부의 재료는 아래쪽으로 눌려져 있기 때문에 상기 공간은 메워진다. 볼록부(30)의 재료가 상기 공간으로 이동한다고는 한정하지 않는다.The embodiment of FIG. 6 will be described. A convex portion 29 is provided on the upper surface of the face plates 21 and 11 at the position where the rotary tool 250 is inserted (near the intersection of the two ribs 23A and 23B). There is a concave portion 39 into which the convex portion 29 enters. The width of the concave portion 39 is sufficiently larger than the width of the convex portion 29 in consideration of the tolerance of the interval between the pair of convex portions 29. The width of the recess 39 is smaller than the diameter of the small diameter portion 251 of the rotary tool 250. The rotary tool 250 is inserted until the lower end of the small diameter portion 251 is lower than the base of the convex portion 29 (below the upper surface of the face plate 21). The width of the concave portion 39 and the convex portion 29 is smaller than the width of the convex portion 35. According to this, the space between the recessed part 39 and the convex part 29 is filled with the material of the convex part 35 as a supplementary source. The space is filled up because the material of the convex portion is pressed downward by the large diameter portion 252 of the rotary tool 250. The material of the convex part 30 is not limited to moving to the said space.

마찰교반접합에 의해 접속부재(30)와 중공형재(20)를 접합하는 경우에는 양자간에 되도록 간극이 생기지 않도록 접촉시킨다. 그러나 오목부(39)와 볼록부 (29) 사이에는 제작공차를 흡수하기 위한 공간이 존재한다. 이 공간이 존재한 채로 마찰교반접합을 행하면 보충해야 할 재료가 부족되기 쉽다. 그 때문에 접합부의 내부 또는 외부에 결함이 생기기 쉽다.When joining the connection member 30 and the hollow shape member 20 by friction stir welding, it makes contact so that a clearance may not arise between them. However, there is a space between the concave portion 39 and the convex portion 29 to absorb the manufacturing tolerances. If friction stir welding is carried out with this space present, the material to be replenished is likely to be insufficient. Therefore, defects are likely to occur inside or outside the joint.

따라서 오목부(39)와 볼록부(29)의 공간에 분말형상 또는 섬유형상의 보충재료를 충전한 후, 마찰교반접합을 행한다. 이 재료는 접속부재(30) 또는 중공형재 (20)와 동일재료 또는 동일계통의 재료로 한다. 분말형상 또는 섬유형상의 물질은 용이하게 변형되므로 오목부(39)와 볼록부(29)의 위치관계에 관계없이 공차를 흡수하여 공간을 충전할 수 있다. 면판(31)의 상면에 오목부를 설치하고, 접속부재 (30)의 하면에 상기 오목부에 들어 가는 볼록부를 설치하여도 좋다. 이 경우는 중공형재(20)측의 접합부의 두께가 두꺼워진다.Therefore, after filling the space between the concave portion 39 and the convex portion 29 with powder or fibrous supplementary materials, friction stir welding is performed. This material is made of the same material or the same material as the connection member 30 or the hollow member 20. Since the powdery or fibrous material is easily deformed, the space can be filled by absorbing a tolerance regardless of the positional relationship between the concave portion 39 and the convex portion 29. A concave portion may be provided on the upper surface of the face plate 31, and a convex portion that enters the concave portion may be provided on the lower surface of the connecting member 30. In this case, the thickness of the junction part on the hollow member 20 side becomes thick.

도 7의 실시예를 설명한다. 중공형재(10C)의 끝부의 리브(13C)는 면판(11C, 12C)에 직교하고 있다(면판의 법선을 따르고 있음). 리브(13C)의 판 두께의 범위내에 회전공구(250)의 회전축심, 홈(36), 오목부(39), 볼록부(19)가 있다. 볼록부 (19)는 볼록부(29)에 상당한다. 이것에서는 마찰교반접합시의 삽입력을 리브로 지지한다. 17Cb는 접속부재(30)를 올려 놓는 돌출편이다. 다른쪽의 중공형재의 끝부의 리브도 이와 같이 할 수 있다.The embodiment of FIG. 7 will be described. The rib 13C at the end of the hollow member 10C is orthogonal to the face plates 11C and 12C (following the normal of the face plate). Within the range of the plate thickness of the rib 13C, there is a rotary shaft center of the rotary tool 250, a groove 36, a recess 39, and a convex portion 19. The convex portion 19 corresponds to the convex portion 29. In this case, the insertion force at the time of friction stir welding is supported by the rib. 17Cb is a protrusion piece on which the connecting member 30 is placed. The rib at the end of the other hollow shape member can be likewise performed.

위치맞춤의 수단으로서 볼록부(37), 볼록부(28), 오목부(39), 볼록부(29)를 설명하여 왔으나, 이는 중공형재의 마찰교반접합에만 사용할 수 있는 것이 아니라, 부재의 겹치기 접합에 사용할 수 있는 것이다.Although the convex portion 37, the convex portion 28, the concave portion 39, and the convex portion 29 have been described as a means of alignment, this can not be used only for friction stir welding of hollow members, but overlapping members. It can be used for joining.

본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위의 각 청구항에 기재된 문언 또는 과제를 해결하기 위한 수단의 항에 기재된 문언에 한정되지 않고, 당업자가 그것으로부터 용이하게 치환할 수 있는 범위에도 미치는 것이다.The technical scope of the present invention is not limited to the words described in the claims of the claims or the means for solving the problems, but also to the range that can be easily replaced by those skilled in the art.

본 발명에 의하면 중공형재 등의 치수정밀도에 구애되지 않고 중공형재를 한쪽 면으로부터 접합할 수 있고, 또 이음매를 고강도로 할 수 있는 것이다.According to the present invention, the hollow member can be joined from one side without being limited in the dimensional accuracy of the hollow member, and the joint can be made high in strength.

또 마찰교반접합에 있어서 위치결정을 용이하게 할 수 있다.In addition, positioning in the friction stir welding can be facilitated.

Claims (14)

2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고, 한쪽의 면판의 끝부는 다른쪽의 면판의 끝부보다 돌출시킨 2개의 중공형재를 준비하고, 그 중공형재의 바깥 면의 상기 면판의 각각은 실질적으로 평편하고,Two face plates are connected between two face plates with a plurality of ribs, and an end portion of one face plate is provided with two hollow profile members which protrude from an end portion of the other face plate, and each of the face plates on the outer surface of the hollow shape member is substantially Flat, 상기 돌출시킨 면판 끼리를 상기 다른쪽의 면판측으로부터 마찰교반접합에 의해 접합하고,The protruding face plates are joined by friction stir welding from the other face plate side, 다음에는 상기 돌출한 한 쪽의 면판에 실질적으로 평행한 1개의 접속판을 상기 중공형재의 각각의 상기 다른쪽의 면판의 끝부에 겹치고, 상기 겹칠 때에 상기 접속부재 또는 상기 다른쪽의 면판에 설치한 볼록부에 의해 상기 중공형재에 대한 상기 접속부재의 위치를 정하고, 상기 겹친 부분을 상기 중공형재의 바깥쪽으로부터 마찰교반접합을 행하는 것을 특징으로 하는 구조체의 마찰교반접합방법.Next, one connecting plate substantially parallel to the protruding one face plate is overlapped at the end of each of the other face plates of the hollow member, and is provided on the connecting member or the other face plate at the time of overlapping. The convex part determines the position of the connecting member with respect to the hollow member, and performs friction stir welding of the overlapped portion from the outside of the hollow member. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다른쪽의 면판에 겹쳐지는 상기 접속부재의 면에 오목부가 있고, 상기 다른쪽의 면에 설치한 볼록부를 상기 오목부에 삽입하고,There is a recess in the surface of the connecting member which overlaps the other face plate, and the convex portion provided on the other surface is inserted into the recess, 상기 마찰교반접합에 의해 삽입한 부분을 마찰교반접합을 행하는 것을 특징으로 하는 구조체의 마찰교반접합방법.A friction stir welding method for a structure comprising performing friction stir welding of a portion inserted by the friction stir welding. 2개의 중공형재가 접합되어 있고,Two hollow shape members are joined 상기 각각의 중공형재는 2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고, 한쪽의 면판의 끝부는 다른쪽의 면판의 끝부보다 돌출되어 있고,Each of the hollow shaped members is connected between two face plates with a plurality of ribs, the end of one face plate protrudes from the end of the other face plate, 상기 돌출시킨 면판 끼리가 마찰교반접합되어 있고,The protruding face plates are friction stir welded, 상기 돌출한 한쪽의 면판에 실질적으로 평행한 1개의 접속판이 상기 중공형재의 각각의 상기 다른쪽의 면판의 끝부에 겹쳐져 있고, 이 겹친 부분이 마찰교반접합되어 있고,One connecting plate substantially parallel to the one protruding face plate overlaps with the end of each of the other face plate of the hollow member, and the overlapped portion is friction stir welded, 상기 접속부재의 끝부를 따라 상기 다른쪽의 면판의 바깥 면에 볼록부가 있는 것을 특징으로 하는 구조체.And a convex portion on an outer surface of the other face plate along an end portion of the connecting member. 2개의 중공형재가 접합되어 있고,Two hollow shape members are joined 상기 각각의 중공형재는 2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고 한쪽의 면판의 끝부는 다른쪽의 면판의 끝부보다 돌출되어 있고,Each of the hollow members is connected between two face plates with a plurality of ribs, and one end of the face plate protrudes from the other end of the face plate. 상기 돌출시킨 면판 끼리가 마찰교반접합되어 있고,The protruding face plates are friction stir welded, 상기 돌출한 한쪽의 면판에 실질적으로 평행한 1개의 접속판이 상기 중공형재의 각각의 상기 다른쪽의 면판의 끝부에 겹쳐져 있고, 그 겹친 부분이 마찰교반접합되어 있고,One connecting plate substantially parallel to the one protruding face plate overlaps the end of each of the other face plates of the hollow member, and the overlapping portion is friction stir welded, 상기 돌출한 면판에 면하는 상기 접속부재의 면에 돌출하는 볼록부가 있고, 이 볼록부는 상기 다른쪽의 면판에 근접하고 있는 것을 특징으로 하는 구조체.And a convex portion protruding from a surface of the connecting member facing the protruding face plate, wherein the convex portion is proximate to the other face plate. 제 1 부재의 끝부를 제 2 부재의 끝부에 겹치고, 그 겹칠 때에 상기 제 1 부재 또는 상기 제 2 부재에 설치한 볼록부에 의해 상기 제 2 부재에 대한 상기 제 1부재의 위치를 정하고,The end of the first member overlaps with the end of the second member, and when the overlap is overlapped, the position of the first member relative to the second member is determined by the convex portion provided on the first member or the second member, 상기 겹친 부분을 마찰교반접합을 행하는 것을 특징으로 하는 구조체의 마찰교반접합방법.Friction stir welding method of the structure, characterized in that for performing the friction stir welding the overlapped portion. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 부재의 겹침면에 오목부가 있고, 상기 제 2 부재의 겹침면에 설치한 볼록부를 상기 오목부에 삽입하고,There is a recessed portion in the overlapping surface of the first member, and a convex portion provided on the overlapping surface of the second member is inserted into the recessed portion, 상기 마찰교반접합에 의해 이 삽입한 부분을 마찰교반접합을 행하는 것을 특징으로 하는 구조체의 마찰교반접합방법.Friction stir welding method of a structure, characterized in that the friction stir welding the inserted portion by the friction stir welding. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 오목부와 상기 볼록부 사이에 분말형상 또는 섬유형상의 재료를 배치하여 상기 마찰교반접합을 행하는 것을 특징으로 하는 구조체의 마찰교반접합방법.A friction stir welding method for constructing a structure wherein a powdered or fibrous material is disposed between the concave portion and the convex portion to perform the friction stir welding. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 부재측으로부터 상기 마찰교반접합을 행하는 것을 특징으로 하는 구조체의 마찰교반접합방법.The friction stir welding method of the structure, characterized in that the friction stir welding is performed from the first member side. 2개의 부재가 겹친 면이 마찰교반접합되어 있고,The surface where the two members overlap is friction stir welded, 상기 접속부재의 끝부를 따라 상기 다른쪽의 면판의 바깥 면에 볼록부가 있는 것을 특징으로 하는 구조체.And a convex portion on an outer surface of the other face plate along an end portion of the connecting member. 2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고,I connect two faceplates with plural ribs, 한쪽의 면판의 끝부는 중공형재의 끝부의 상기 리브의 근방에 있고,The end of one face plate is near the rib at the end of the hollow member, 다른쪽의 면판의 끝부는 상기 한쪽의 면판의 끝부보다 돌출되어 있고,The end of the other face plate protrudes from the end of the one face plate, 상기 한쪽의 면판의 바깥 면에 이 면판의 끝부를 따라 볼록부가 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 압출형재.An extruded shape member for friction stir welding, characterized in that a convex portion is provided along an end of the face plate on an outer surface of the face plate. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 끝부의 상기 리브와 이것에 인접하는 리브는 상기 한쪽의 면판이 실질적으로 하나의 점에 접속되어 있고,As for the said rib of the edge part and the rib adjacent to this, the said one faceplate is connected to the substantially one point, 상기 볼록부는 실질적으로 상기 하나의 점의 바깥 면에 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 압출형재.And said convex portion is substantially on the outer surface of said one point. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 끝부의 상기 리브는 상기 한쪽의 면판에 실질적으로 직교하고 있고,The rib at the end is substantially orthogonal to the one face plate, 상기 볼록부는 상기 끝부의 리브의 판 두께의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 압출형재.And said convex portion is within the range of the plate thickness of the rib of said end portion. 판의 양쪽 끝에 있어서 한쪽의 면에 제 1 볼록부가 있고, 이 제 1 볼록부가 있는 반대측의 면에 상기 제 1 볼록부보다 폭이 작은 제 2 볼록부가 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 압출형재.An extruded shape member for friction stir welding, characterized in that a first convex portion is provided on one side at both ends of the plate, and a second convex portion having a width smaller than the first convex portion is provided on the side opposite to the first convex portion. 판의 양쪽 끝에 있어서 한쪽의 면에 볼록부가 있고,At both ends of the plate there is a convex on one side, 상기 제 1 볼록부가 있는 반대측의 면에 오목부가 있고, 이 오목부의 폭은 상기 볼록부의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 압출형재.An extruded shape member for friction stir welding, characterized in that a concave portion is provided on an opposite side to the first convex portion, and the width of the concave portion is smaller than the width of the convex portion.
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