KR20040039248A - 마찰교반접합용 중공프레임 부재 - Google Patents

마찰교반접합용 중공프레임 부재 Download PDF

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가와사키다케시
사가와도시아키
나카무라히데유키
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가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

중공프레임 부재(10, 20)의 면판(12b, 22b)의 맞댐부에 마찰교반접합을 실시한다. 다음으로, 접속부재(30)가 올려지고, 접속부재(30)의 한쪽 끝이 중공프레임 부재(10)의 면판(11)의 끝단부에 맞대어진다. 이 상태에서, 면판(11)과 접속부재(30)와의 맞댐부에 마찰교반접합을 실시한다. 접속부재의 다른쪽 끝단과 중공프레임 부재(20)와의 중첩부에 마찰교반접합을 실시한다. 요구에 따라, 접속부재(30) 및 중공프레임 부재(20)의 면판(21)을 용접한다. 중공프레임 부재의 치수정밀도 등에 관계없이, 중공프레임 부재의 한쪽 면으로부터 양호한 접합이 실시될 수 있다.

Description

마찰교반접합용 중공프레임 부재{HOLLOW FRAME MEMBER FOR FRICTION STIR JOINING METHOD}
본 발명은 마찰교반접합방법과, 마찰교반접합방법에 따라 제작된 구조체, 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재 및 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재의 접속부재에 관한 것이다.
예를 들면, 본 발명은 마찰교반접합방법, 철도차량이나 건물 구조체 등에 사용되는 알루미늄 합금제 압출 프레임 부재의 마찰교반접합방법에 따라 제작된 구조체, 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재 및 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재용 접속부재에 적합하다.
마찰교반접합방법은 접합부내에 삽입되는 둥근막대("회전공구"라 칭함)를 회전시키고 압출 프레임 부재의 접합선을 따라 회전공구를 이동시킴으로써, 접합부를 가열, 연화시키고 소성유동시켜 고상으로 접합되게 하는 방법이다.
회전공구는 접합부내에 삽입된 소직경부 및 회전공구의 소직경부의 외부에 위치된 대직경부로 구성된다. 회전공구의 소직경부와 회전공구의 대직경부는 같은 축을 가진다. 회전공구의 소직경부와 회전공구의 대직경부 사이의 경계는 접합부내로 약간 삽입된다. 상기 기술은 예를 들면 일본국 특개평9-309164호 공보(EP0797043 A2)에 나타나 있다.
일본국 특개평9-309164호 공보(EP0797043 A2)의 도 9에 있어서, 중공압출 프레임 부재의 양면의 접합은 중공압출 프레임 부재의 양면중 한면부터 실시된다. 즉, 한쪽 면의 판을 맞대고 다른 판의 다른면 쪽으로 부터 마찰교반접합이 실시된다. 상기 판의 외면쪽은 평탄하게 접합된다. 다른 면쪽의 판의 끝단부는 두께방향으로 직교한다.
일본국 특개평9-309164호 공보(EP0797043 A2)의 도 9에 도시된 바와 같이, 중공프레임 부재의 한쪽 면부터 마찰교반접합이 실시되는 경우이다. 이 경우, 두 중공프레임 부재(31, 32)의 상면의 판(33, 33)의 갭 및 이 부분에 배치되는 이음매(60)의 폭의 정밀도가 중요하다.
이음매(60)의 양 끝단은 판(33, 33)에 맞대어 접합된다. 이 때문에, 상면의면판(33, 33)의 갭이 이음매(60)의 폭보다 작으면, 이음매(60)를 배치할 수 없다.
반대로, 상면의 판(33, 33)의 갭이 이음매(60)의 폭보다 크면 맞댐부에 마찰교반접합을 실시하기가 어렵다. 즉, 판(33)과 이음매(60) 사이에 형성되는 맞댐부의 갭을 작게 하는 것이 중요하다.
그러나, 중공프레임 부재(31, 32) 및 이음매(60)의 압출공정시의 제작공차 및 마찰교반접합시의 제작공차에 따라, 맞댐부에 큰 갭이 쉽게 발생될 수 있다. 철도차량의 차체의 접합의 경우에 있어서, 다수의 중공프레임 부재를 나란히 놓고 접합하는 경우에는 상기 큰 갭은 현저해진다.
본 발명의 목적은 마찰교반접합방법, 철도차량 또는 건물 구조체 등에 이용되는 알루미늄 합금제 압출 프레임 부재의 마찰교반접합에 따라 제작된 구조체, 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재, 중공프레임 부재 등의 치수정밀도에 상관없이 중공프레임 부재의 한쪽 면부터 중공프레임 부재가 양호하게 접합되는 마찰교반접합이 실시되는 중공프레임 부재용 접속부재를 제공하는 것이다.
상기 목적은 중공프레임 부재의 한쪽 면판을 접속부재를 이용하여 접합하는 경우에 있어서, 접속부재의 한쪽 끝단은 맞댐접합에 따라 실시하고, 다른쪽 끝단은 중첩접합에 따라 실시함으로써 달성될 수 있다.
상기 목적은, 2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고 두 면판중 한쪽 면판의 끝단부를 다른쪽 면판의 끝단부보다 돌출시킨 두 중공프레임 부재를 준비하는 단계, 돌출된 면판들을 다른쪽 면판쪽부터 마찰교반접합에 따라 서로 접합시키는 단계, 한쪽의 중공프레임 부재의 다른쪽 면판의 끝단부와 리브사이의 접속부와 다른쪽의 중공프레임 부재의 다른쪽 면판의 끝단부와 리브사이의 접속부에 하나의 접속부재의 각 끝단부를 배치하는 단계, 및 한쪽의 중공프레임 부재와 접속부재의 한쪽끝단과의 맞댐부에 마찰교반접합을 실시하며, 다른쪽의 중공프레임 부재와 접속부재의 다른쪽끝단의 중첩부에 중공프레임 부재의 바깥쪽부터 마찰교반접합을 실시하는 단계를 포함하여 이루어지는 마찰교반접합방법에 의해 달성된다.
상기 목적은, 두 개의 중공프레임 부재가 접합되며 각각의 중공프레임 부재는 2매의 면판 사이를 복수의 리브로 접속하고 있고, 한쪽 면판의 끝단부는 다른쪽 면판의 끝단부보다 돌출되어 있으며, 돌출된 면판은 서로 마찰교반접합되고, 한쪽의 중공프레임 부재의 다른쪽 면판의 끝단부와 리브사이의 접속부와 다른쪽 중공프레임 부재의 다른쪽 면판의 끝단부와 리브사이의 접속부에, 하나의 접속부재의 각각의 끝단부가 마찰교반접합되며, 한쪽의 중공프레임 부재와 접속부재의 한쪽끝단과의 접합은 양자의 맞댐부가 접합되는 것이고, 다른쪽의 중공프레임 부재와 접속부재의 다른쪽끝단의 접합은 양자의 중첩부가 접합되는 구조체에 의해 달성된다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구조체 접합전의 접합부의 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구조체 접합후의 접합부의 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 구조체의 중공프레임 부재의 접합부를 나타내는 종단면도.
도 4는 철도차량차체의 사시도.
도 5a는 본 발명에 따른 다른 실시예의 구조체의 접합부의 종단면도.
도 5b는 본 발명에 따른 다른 실시예의 구조체의 접합부의 종단면도.
본 발명에 따른 마찰교반접합방법, 마찰교반접합방법에 따라 제작된 구조체, 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재, 마찰교반접합방법이 실시되는 중공프레임 부재용 접속부재의 일 실시예가 도 1내지 도 4에 의하여 설명된다.
도 1은 도 3의 철도차량의 측면구조체의 주요부의 확대도이다. 도 3은 도 4의 구조체의 측면구조체의 종단면도이다.
철도차량의 차체(200)는 측면을 구성하는 측면구조체(201), 지붕을 구성하는 지붕구조체(202), 바닥을 구성하는 스탠드 프레임(203), 길이방향의 끝단부를 구성하는 측면구조체(204)로 구성된다.
측면구조체(201), 지붕구조체(202), 및 스탠드 프레임(203)의 각각은 복수의 압출 프레임 부재를 각각 접합함으로써 구성된다. 압출 프레임 부재의 길이방향은 차체의 길이방향으로 형성된다. 압출 프레임 부재는 알루미늄합금제의 중공프레임 부재이다.
측면구조체(201)를 구성하는 중공압출 프레임 부재(10, 20)의 구성 및 접합방법에 대하여 설명한다. 다른 개소 및 다른 구조체도 상기와 유사하다.
중공프레임 부재(10, 20)는 2매의 면판(11, 12, 및 21, 22)과 트러스형 구조로 배치된 복수의 리브(13, 23)로 구성된다. 2매의 면판(11, 12)은 실질적으로 평행하다. 2매의 면판(21, 22)도 실질적으로 평행하다.
리브(13, 23)의 트러스구조의 피치는 동일하다. 트러스구조는 리브(13, 23) 및 각 면판(11, 12, 21, 22)의 판두께의 중심선에 의해 구성된다. 정점은 면판(11, 12, 21, 22)쪽에 형성된다.
차내측의 트러스구조의 정점 부근에는 기기 및 장치 설치를 위한 레일(19, 29)이 일체로 제공된다. 레일(19, 29)은 L자 형상의 두 개의 부재로 구성된다. 레일(19, 29)은 내장판 및 의자 등의 기기 및 장치 설치용 시트가 된다.
차체의 외면쪽에 위치하는 면판(12, 22)의 끝단부는 철도차량 등의 차내측의 면판(11, 21)의 끝단부보다 인접하는 중공프레임 부재(20, 10)쪽으로 돌출되어 있다. 이 돌출된 면판을 12b, 22b라 표시한다.
면판(12b, 22b)의 끝단부를 서로 맞대어 마찰교반접합을 실시한다. 각각의 면판(12b, 22b)의 판두께는 면판(12, 22)의 다른 부분보다 두껍다.
중공프레임 부재(10, 20)는 면판(12, 22)을 아래쪽으로 하여 베드(240)상에 놓여진다. 면판(11, 21)쪽을 위쪽으로 하여 형성된다. 회전공구(250)를 상부로부터 접합부에 삽입하여 마찰교반접합을 실시한다. 마찰교반접합은 철도차량의 차내측으로부터 행해진다.
면판(12b, 22b)의 끝단부(맞댐부)에는 차내측(즉 면판 11 및 21쪽)으로 돌출된 볼록부(16, 26)가 제공된다. 각 볼록부(16, 26)의 폭 및 높이는 실질적으로 동일하다.
차내측의 면판(11)의 끝단부와 면판(21)의 끝단부 사이는 접속부재(30)를 통하여 접합하고 있다. 접속부재(30)의 끝단부는 트러스구조의 정점에 제공된 시트(17, 27)에 탑재 또는 중첩되어 있다.
시트(17)는 리브(13A)와 리브(13B)의 교점을 지나는 법선보다 중공프레임 부재(10)의 끝단부에 형성된다. 시트(17)로부터 면판(11)의 외면(상면)에 이르는 면은 상기 법선상에 형성된다. 시트(17)쪽의 면판(11)의 끝단부에는 외면(상면)쪽으로 돌출하는 볼록부(11b)가 배치된다.
접속부재(30)의 끝단부에는 외면(상면)쪽으로 돌출되는 볼록부(32)가 배치된다. 볼록부(11b, 32)의 폭 및 높이는 볼록부(16, 26)의 폭 및 높이와 동일하다. 시트(17)의 폭은 볼록부(32)의 폭과 동일하다.
시트(27)는 리브(23A)와 리브(23B)의 교점을 중심으로 배치된다. 시트(27)의 폭의 중앙에 상기 교점이 배치된다. 즉, 끝단부의 트러스구조의 정점은 시트(27)의 폭의 중앙부에 배치된다. 시트(27)로부터 면판(22)에 이르는 면은 접속부재(30)와의 아크용접용 모따기로서 경사져 있다.
시트(27)에 얹혀지는 접속부재(30)의 끝단부에는 볼록부(35)가 배치된다. 볼록부(35)의 높이는 볼록부(16, 26, 11b, 32)의 높이와 동일하다. 볼록부의 폭은 볼록부(16, 26)를 합친 것과 동일하다.
접속부재(30)는 면판(11, 21)의 표면이 마치 연속적으로 형성되게 하기 위하여 배치된다. 접속부재(30)의 양 끝단을 제외한 중앙은 판(31)이며 그 판두께는 면판(11, 21)의 판두께와 실질적으로 동일하다. 볼록부(35)의 상면에는 V자 형상의 홈(36)이 제공된다.
홈(36)은 볼록부(35)의 폭의 중심에 배치된다. 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 축심을 홈(36)에 일치시킨다. 홈(36)의 연장선상, 즉 회전공구(250)의 축심상에 두 개의 리브(23A, 23B)의 교점이 있다.
접속부재(30)의 폭은 두 개의 중공프레임 부재(10, 20)의 면판(11, 21)의 갭보다 작다. 접속부재(30)는 중공프레임 부재(10, 20)와 동일재질의 압출 프레임 부재로 만들어 진다. 접속부재(30)의 길이는 중공프레임 부재(10, 20)의 길이와동일하다.
면판(11)의 끝단부부터 면판(21)의 끝단부까지의 거리(P)는 다른 위치의 트러스 구조의 피치(P)와 동일하다. 중공프레임 부재(10)의 끝단부의 트러스구조의 정점부터 중공프레임 부재(20)의 끝단부의 트러스구조의 정점까지의 거리는 다른 위치의 트러스구조의 피치(P)와 동일하다.
중공프레임 부재의 트러스구조는 면판(11, 12, 21, 22)쪽을 정점으로 하였을 때 이등변삼각형이다. 그러나, 중공프레임 부재(10, 20)의 끝단부의 트러스구조는 이등변삼각형이 아니다.
이 때문에, 리브(13A)는 면판(12)의 중간쯤에 접속하고 있다. 리브(23A)는 면판(22)의 중간쯤에 접속하고 있다. 리브(13A)와 면판(12)의 접속부와 리브(23A)와 면판(22)의 접속부 사이에는 마찰교반접합장치를 삽입할 공간이 형성된다.
이 구조체의 제작방법을 설명한다. 중공프레임 부재(10, 20)를 베드(240)에 올려 놓는다. 다음으로, 면판(12b, 22b)을 맞댄다. 다음으로, 이 중공프레임 부재(10, 20)를 베드(240)에 고정한다.
다음으로, 끝면(12d, 22d)의 부분을 아크용접에 의하여 예비고정한다. 이러한 예비용접은 간헐적으로 행한다.
면판(12b, 22b)의 맞댐부가 올려지는 베드(240)의 상면은 평평하다. 면판(12b, 22b)의 맞댐부 부근, 리브(13A, 23A)와 면판(12b, 22b)의 교점 부근, 리브(13B, 23B)와 면판(12, 22)의 교점 부근의 세 부분은 동일 높이의 베드(240)에 올려져있다.
이 상태에서, 마찰교반접합장치의 회전공구(250)를 위쪽으로부터 볼록부(16, 26)의 맞댐부에 삽입하며 접합선을 따라 이동시켜 마찰교반접합을 실시한다. 회전공구(250)의 축심은 수직방향(접합부의 법선을 따른 방향)이다. 단, 회전공구(250)의 진행방향에 대해서는 축심은 공지와 같이 경사져 있다.
회전공구(250)는 대직경부(252)와 대직경부(252)의 선단의 소직경부(251)로 구성된다. 회전공구(250)의 소직경부(251)의 선단(하단)은 면판(12b, 22b)의 상면보다는 하면 부근에 위치한다. 회전공구(250)의 대직경부(252)의 하단은 볼록부(16, 26)의 정점과 철도차량의 차내측의 면판(12b, 22b)(판(11, 21)쪽의 면)사이에 위치한다.
회전공구(250)의 대직경부(252)의 지름은 두 개의 볼록부(16, 26)로 이루어지는 폭보다 작다. 회전공구(250)의 소직경부(251)는 나사부재로 형성된다.
마찰교반접합시 볼록부(16, 26)의 정점면은 회전공구(250)와 함께 이동하는 롤러로 아래쪽으로 가압된다.
레이저센서로 볼록부(16, 26)를 검출한다. 이에 따라 볼록부(16, 26)의 높이위치를 구하여 회전공구(250)의 삽입량을 정한다. 또한, 2개의 볼록부(16, 26)의 맞댐부의 갭을 구하여 이 위치에 회전공구(250)의 축심을 일치시킨다.
이 마찰교반접합에 의하여 면판(12b, 22b)의 맞댐부의 갭은 메워져서 접합된다. 갭을 메우는 금속의 원재료는 볼록부(16, 26)이다. 면판(12b, 22b)의 외면쪽(차외측)은 평평하게 접합된다. 면판(12b, 22b) 외면쪽에는 접합선의 오목부는 존재하지 않는다.
볼록부(16, 26)의 상면은 회전공구(250)의 큰 지름부(252)에 의하여 오목형상이 된다. 오목부의 양끝단에는 볼록부(16, 26)가 남는다.
다음으로, 면판(11, 21)의 시트(17, 27)에 접속부재(30)가 올려진다. 접속부재(30)의 한쪽끝단(볼록부(32)의 끝단부)을 면판(11)의 끝단부[볼록부(11b)와 시트(17)의 경계]에 맞댄다.
다음으로, 접속부재(30)의 끝단부를 아크용접에 의하여 면판(11,21)에 예비고정한다. 예비용접은 간헐적으로 실시한다.
다음으로, 면판(12b, 22b)의 맞댐부의 마찰교반접합에 사용한 마찰교반접합장치를 사용하여 접속부재(30)의 한쪽 끝단과 면판(11)의 끝단부의 접합을 실시한다. 이것은 볼록부(16, 26)의 맞댐부의 접합과 동일하다.
다음으로, 시트(27)와 접속부재(30)의 다른쪽 끝단의 접합을 실시한다. 이것은 회전공구(250)를 접속부재(30)와 시트(27)를 중첩한 부분에 삽입한 상태에서 접합선을 따라 회전공구(250)를 이동시켜 마찰교반접합을 실시한다. 볼록부(35)의 폭은 회전공구(250)의 대직경부(252)의 지름보다 크다.
볼록부(35)의 중심에 홈(36)이 제공된다. 회전공구(250)의 회전축심을 홈(36)에 일치시킨다. 회전공구(250)의 소직경부(251)의 선단은 시트(17, 27)에 깊이 삽입되어 있다. 이러한 구성에서 중첩접합이 실시된다. 회전공구(250)의 대직경부(252)의 하단은 비볼록부가 있는 접속부재(30)의 상면과 볼록부(35)의 정점 사이에 위치한다.
볼록부(35)의 상면은 회전공구(250)의 대직경부(252)에 의하여 오목형상이된다. 오목부의 양 끝단에는 볼록부(35)가 남는다.
마찰교반접합장치의 상기 센서는 홈(36)을 검출하고 이 홈(36)을 따라 회전공구(250)를 이동시킨다.
도 2는 접합후의 구조체의 접합부의 상태를 나타낸 개략도이다. 빗금친 부분은 접합부를 나타내는 것이다.
회전공구(250)의 축심은 두 개의 리브(13A, 13B(23A, 23B))에 의한 트러스구조의 정점 또는 그 부근을 지나는 수직선상에 위치한다. 편심에 대해서는 리브(13A, 13B(23A, 23B))의 판두께의 증대, 리브와 면판을 접속하는 원호의 형상, 접속부재(30)의 두께, 시트(17, 27)의 두께 등에 대응한다.
두 개의 회전공구를 사용하면 접속부재(30)의 양 끝단의 접합을 동시에 할 수 있다.
상술한 구조에 따르면 한쪽의 중첩이음매를 맞댐이음매로 할 수 있으므로, 이음매효율의 향상 및 굴곡부에 있어서의 응력집중의 저감에 따라 강도를 향상시킬 수 있다.
또, 아크용접을 적게 할 수 있으므로, 구조체의 열왜곡을 적게 할 수 있어 구조체의 외관을 향상할 수 있고, 또한 내장재의 설치를 용이하게 행할 수 있다.
상술한 구조에 따르면 중공프레임 부재 양면의 접합은 한쪽면부터 실시된다. 이 때문에, 한쪽 면이 접합된 구조체를 반전시킬 필요가 없다. 따라서, 값싸면서도 고정밀도로 구조체를 제작할 수 있다.
또, 면판(12b, 22b)의 접합부의 외면은 평탄하게 접합될 수 있다.볼록부(16, 26, 35)는 구조체내측이나 차내측에 배치되며, 평탄한 면이 요구되는 부분(외면쪽, 차외측)에는 없다.
또, 차외측에는 회전공구(250)에 의하여 절삭되어 생기는 볼록부도 존재하지 않는다. 이 때문에, 볼록부의 절삭 등이 필요없어 차체를 값싸게 제작할 수 있다.
또, 베드(240)는 롤러 등의 지지 부재(backing member)로 대체될 수 있다.
또, 맞댐부를 먼저 접합하고, 다음으로 중첩부를 접합한다. 이러한 이유로, 반대의 경우에 비하여 양호한 마찰교반접합을 할 수 있는 것으로 사료된다.
중첩부의 접합부(시트(27)과 접속부재(30)의 접합부)의 강도 및 면판(21)의 굴곡부의 강도는 맞댐부(면판(11)과 접속부재(30)의 접합부)의 강도보다 뒤떨어지는 것으로 사료된다.
이 경우에는 접속부재(30)의 끝단부와 면판(21)의 끝단부를 아크용접으로 접합시킨다. 이러한 아크용접은 강도가 더욱 필요한 부분, 예를 들어 창문모서리부에 가까운 위치만 실시한다.
또, 상술한 방식으로 접합된 부재는 건축물 등의 구조물의 외면(눈에 보이는 면)으로 사용될 수 있다.
접속부재(30)를 얹는 부분은 마찰교반접합시의 하중에 견디는 구조 및 부분에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 구조 및 부분은 상기 일본국 특개평9-309164호 공보(EP0797043A2)의 도 9에 도시된 바와 같이 설치될 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 보인 바와 같이 본 발명에 따라 마찰교반접합을 실시한 구조체의 다른 실시예를 설명한다. 이것은 세 개 및 세 개 이상의 중공프레임 부재를접합하여 큰 구조체를 제작하는 경우에 적합하다. 예를 들면, 측면구조체(201)는 세 개의 프레임 부재로 구성된다. 왼쪽의 중공프레임 부재(10)(예를 들어, 제 1 프레임 부재)와 중공프레임 부재(20)(예를 들어, 제 2 프레임 부재 및 중앙 프레임 부재) 및 접속부재(30)의 관계는 도 1에 도시된 구조체의 실시예와 동일하다.
중앙의 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 다른쪽 끝단(오른쪽 끝단)에 중공프레임 부재(40)(예를 들어 제 3 프레임 부재)의 왼쪽 끝단 및 접속부재(30B)가 접합된다. 중공프레임 부재(4)(제 3 프레임 부재)의 왼쪽 끝단과 접속부재(30B)가 접합된다. 중공프레임 부재(40)(제 3 프레임 부재)의 왼쪽 끝단 및 접속부재(30B)는 중앙의 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 왼쪽 끝단 및 접속부재(30)와 동일하다.
중앙의 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 다른쪽 끝단(오른쪽 끝단)의 구조는 중공프레임 부재(10)(제 1 프레임 부재)의 오른쪽 끝단의 구조와 동일하다. 이 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 오른쪽 끝단에 접합하는 중공프레임 부재(40)(제 3 프레임 부재)의 왼쪽 끝단의 구조는 중앙의 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 왼쪽 끝단과 동일하다. 접속부재(30B)의 구조 및 방향은 접속부재(30)의 구조 및 방향과 동일하다.
중앙의 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 왼쪽 끝단 및 중공프레임 부재(10)(제 1 프레임 부재)는 도 5a에 나타나 있다. 중앙의 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 오른쪽 끝단 및 중공프레임 부재(40)(제 3 프레임 부재)는 도 5b에 나타나 있다. 도 5a에 도시된 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 왼쪽끝단은 도 5b에 도시된 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 오른쪽 끝단쪽으로 연장되며, 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 오른쪽 중간부는 생략된다.
중공프레임 부재(40)(제 3 프레임 부재)는 다수의 리브(43a, 43b) 및 시트(47)가 배치된 트러스 구조 및 2매의 면판(41, 42)으로 구성된다. 면판(42)은 돌출판(42b) 및 볼록부(46)을 구비하며 면판(41)은 경사면(47b)를 구비한다.
즉, 세 개의 중공프레임 부재(10, 20, 40)를 접합할 때, 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 면판(21)의 한쪽 끝단(왼쪽 끝단)에는 경사면(27b)이 제공되고, 면판(21)의 다른쪽 끝단(오른쪽 끝단)에는 볼록부(볼록부(11b)에 상당함)가 제공된다.
이러한 구조에서, 중공프레임 부재(20)(제 2 프레임 부재)의 양 끝단의 접속부재(30, 30B)의 볼록부(32)의 방향은 모두 왼쪽부분을 향하게 된다.
그 결과, 복수의 접속부재(30)의 볼록부(32)의 방향이 동일방향이 되어, 접속부재(30)의 잘못된 배치를 줄일 수 있다.
접합순서는 세 개의 중공프레임 부재(10, 20, 40)를 베드(240)에 얹어서 고정한다. 이하는 도 1의 경우와 동일하다.
본 발명에 따른 기술적 범위는 청구범위의 각 청구항에 기재된 문구 또는 과제를 해결하기 위한 수단에 기재된 문구에 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 치환할 수 잇는 범위에도 미칠 수 있다.
본 발명에 의하면, 중공프레임 부재 등의 치수정밀도에 구애받지 않고 중공프레임 부재의 한쪽 면으로부터 양호한 접합을 할 수 있다.

Claims (7)

  1. 폭 방향으로 연장되어 있고, 폭 방향으로 대향하는 두 끝단부를 갖는 판으로서, 그것의 폭 방향으로 상기 양 끝단부에서, 그것의 두께 방향과 같은 방향으로 돌출되어 있는 볼록부를 각각 구비하는 판;
    폭 방향으로, 상기 판의 한쪽 끝단에서의 볼록부는 상기 판의 다른쪽 끝단에서의 볼록부의 폭보다 더 큰 폭을 가지는 접속부재에 있어서,
    상기 접속부재는 상기 볼록부에서 마찰교반용접되어 두 부재를 접합할 수 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
  2. 제1항에 있어서,
    더 큰 폭을 가지는 상기 판의 한쪽 끝단에서의 상기 볼록부는, 상기 볼록부의 두께방향으로 연장되어 있는 홈을 가지며, 상기 홈은 상기 판의 한쪽 끝단에서의 볼록부의 두 끝단 사이에서 폭방향으로 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홈은 V자형 홈인 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접속부재는 마찰교반용접되어 두 중공부재를 접합할 수 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 판의 한쪽 끝단 및 다른쪽 끝단에서의 상기 볼록부들의 높이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마찰교반용접은 접속부재내로 삽입될 소직경부와 대직경부를 갖는 회전공구를 사용하여 수행되어지며, 폭이 더 큰 볼록부는 대직경부의 직경보다 더 큰 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 판의 두께 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반접합용 접속부재.
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