TW470679B - Friction stir welding method - Google Patents

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470679 A7 B7 五、發明說明（1) 發明背景： <技術領域> (請先閱讀背面之注意事項尹軟寫本頁) 本發明有關摩擦攪動熔接方法和依照摩擦攪動熔接方 法之一結構體。舉例來說，本發明適用於鋁合金製的一擠 出框體的摩擦攪拌熔接方法及結構體，其依照摩擦攪動熔 接用做鐵路交通工具或建築物結構和類似者。 <習知技術> 摩擦攪拌熔接方法是方法藉由旋轉圓桿（它被稱爲、 旋轉工具〃）其被插入一熔接部分且移動該旋轉工具向前 至擠出框體構件的熔接線，且該熔接部分被加熱，變軟且 塑膠般地液化而且被固體狀態地熔接。 旋轉工具包含被插入熔接部分內的小直徑部分和被放 置於旋.轉工具的小直徑部分的外面的大直徑部分。旋轉工 具的小直徑部分及大直徑部分有相 同的軸。在旋轉工具的小直徑和大直徑部分之間的邊界稍 微被插入熔接部分之內。上述的技術被揭露，舉例來說， 於曰本專利公開公報號碼He i 9-309164 ( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 E P 0 7 9 7 0 4 3 A2)。 在這份文件（日本專利公開公報號碼He i 9 — 3 0 9 1 6 4 ( E P 0797043 A2))的圖 9 中中空擠出框體構件的二表面的熔接是由中空擠出框體構 件的二表面的其中之一被執行。即，一平板的一側表面被 抵靠且從另一擠出框體構件的另一表面側摩擦攪動熔接被 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 470679 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2) 執行。該平板的外部表面側被平平地熔接。 如圖9所示上述文件（日本專利公開公報號碼H e i 9-309164 (EP 0 7 9 7 0 4 3 A 2 )) ，一種中空框體構件依照摩擦攪動熔接從一側的一表面被 做出的情形。在這情況下，強力地固定關節構件6 0是必 需的。爲了這個理由，關節構件6 0暫時地被固定於中空 框體構件3 1和3 2。由於關節構件6 0的一平板厚度是 薄的，關節構件6 0在依照熔接熱的厚度方向上變形。基 於這個理由，容易地發生有關結構體的精確度問題。 發明槪要： 本發明的一目的是提供一種其中連接構件暫時熔接被 減少的摩擦攪動熔接方法。 上述的目的能在一情況下被達到其中一框體構件的一 表面平板使用連接構件被熔接，連接構件的一端被插入凹 槽之內且作出定位。 上述的目的能以摩擦攪動熔接方法達到，其特徵爲備 製一第一框體構件和一第二框體構件，該第一的框體構件 及該第二框體構件分別包含一第一表面平板，一第二表面 平板平行於該第一表面平板且被由表面平板的端部份射向 該第一平板和連接該第一表面平板和第二表面平板的第三 平板，從第一表面平板的一側將該第二表面平板熔接在一 起，安排連接構件的一各別端部分於第一框體構件的第一 表面平板部分和第二框體構件的第一表面平板之間，在一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -5 - I I I ---— lull— ----I I I I ^ ----I--- (請先閱讀背面之注意事項异象寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 _B7_____ 五、發明說明（3 ) 安排情況下，將連接構件的一端插入開口指向在第一框體 構件的第一表面平板的一端部分中的的第二框體構件的凹 槽，暫時地將連接構件的另一端連接到第二框體構件的第 一表面平板的一端部分，且實行摩擦攪動熔接第一框體構 件的一第一表面平板的端部分和連接構件的一端及實行摩 擦攪動熔接第二框體構件的第一表面平板的一端部分和連 接構件的另一端。 上述的目的可由摩擦攪動使用框體構件而達到’其特 徵爲框體構件分別地包含一第一表面平板，一第二表面平 板平行於該第一表面平板且由表面平板的一端部分射向第 一平板以及一第三平板用以連接第一表面平板和第二表面 平板，到第二表面平板的端部分，凹槽被提供，該凹槽開 口指向第二表面的端部分，且凹槽被提供於框體構件的縱 方向上。 圖式簡要描述 圖1是顯示在依照本發明的摩擦攪動熔接方法的一實 施例的熔接前的熔接部份的一縱向截面圖； 圖2是表示依照本發明的摩擦攪動熔接方法的圖1的 重要部分的縱向截面圖； 圖3是顯示在依照本發明的摩擦攪動熔接方法的一實 施例的熔接後的熔接部份的一縱向截面圖； 圖4是顯示在依照本發明的摩擦攪動熔接方法的一實 施例的熔接部份的中空框體構件的一縱向截面圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- - ----------裝----- - ---訂·！-----線 (請先閱讀背面之注意事項，I寫本頁) 470679 A7 B7 五、發明說明（4) 圖5是顯示依照本發明的—實施例的一摩擦攪動熔接 方法的鐵路交通工具的一個車體的透視圖； 圖6 A是依照本發明的另一實施例的摩擦攪動熔接方 法的一熔接部分的縱向截面圖； 圖6 B是依照本發明的另一實施例的摩擦攪動熔接方 法的一熔接部分的縱向截面圖；以及 圖7是依照本發明的另一實施例的摩擦攪動熔接方法 的一熔接部分的..宗向截面圖。 主要元件對照表 10 中空框體構件 11、 12、 21、 22 薄片表面平板 <請先閱讀背面之注意事項弄4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 b 3 2 上升部份 1 2 b 2 2 b 表面平板 1 3 A 1 3 B 肋 1 6 、 2 6 上升部份 1 7 、 2 7 位子 2 0 中空框體 構 件 2 3 A 、 2 3 B 肋 2 7 b 傾斜表面 3 0 連接構件 3 1 中空框體 構 件 3 4 射出部份 3 5 上升部份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ______B7 五、發明說明（5 ) 3 6 凹 槽 2 4 0 床 2 5 0 旋 轉工 具 2 5 1 小 直徑 部份 2 5 2 大 直徑 部份 1 9 、2 9 鐵 軌 2 0 0 車 Mitt 體 2 0 1 側 面結 構體 2 0 2 屋 頂結 構體 2 0 3 檯 框體 2 0 4 側 面結 構體 6 0 關 結構 件 1 4 凹 槽 發明敘述： 依照本發明的一個實施例的摩擦攪動熔接方法將參照 圖1到圖5被解釋。圖1是表示圖4的重要部分的放大圖 。圖4是圖5的一側面結構體的縱向截面圖。 車體2 0 0包含側面結構體2 Ο 1其構成側表面，一 屋頂結構體2 0 2其構成一屋頂，一臺框體2 0 3其構成 一地板和一側面結構體2 0 4用來在縱向方向中構成一端 部分。每一側面結構體20 1 ，屋頂結構體202，以及 臺框體2 0 3分別藉由熔接複數擠出框體構件而構成° ^ 出框體構件的縱向方向係朝車體的一縱向方向而被形成° I I — — — — — —— - I-----I ---- Γ請先閱婧背面之注意事項#岑寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -8 - 470679 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6) 擠出框體構件是由鋁合金製成的中空框體構件。 構成側面結構體2 Ο 1的中空擠出框體構件1 〇和 2 0的組織和熔接方法將會被解釋。其他的部分和其他的 結構體類似上述者。 中空框體構件10和20包含二薄片表面平板11 ， 1 2和2 1 ，2 2以及橫樑結構形狀安排複數的肋1 3和 2 3。二薄片表面平板1 1和1 2實質上是平行的。二薄 片表面平板2 1和2 2實質上是平行的。橫樑結構的一間 距’依照肋1 3和2 3是相同的。橫樑結構是藉由肋1 3 和2 3和各別的表面平板厚度的一條中央線平板1 χ和 1 2和各別的表面平板2 1和2 2所構成。一頂點在表面 平板1 1和1 2和表面平板2 1和2 2的一側面被形成。 在鐵軌車的一內側的橫樑結構的頂點附近，用以安裝 機器及裝置的鐵軌1 9和2 9被整體地提供。鐵軌1 9和 2 9包含L形二構件。鐵軌1 9和2 9變成用來安裝例如 內部架設平板和椅子和類似者的機器和裝置的位子。 被放置在車體的外部表面側的表面平板1 2和2 2的 端部從在汽車的內部側的表面平板1 1和2 1向毗連的中 空框體構件2 0和1 〇的一側面射出。這些射出表面平板 被以1 2 b和2 2! b指不。藉著一起抵靠表面平板1 2 b 和2 2 b的端部分，摩擦攪動熔接被作出。摩擦攪動熔接 被作出以減少被抵靠部分的縫隙。每一表面平板1 2 b和 2 2 b的平板厚度比另一表面平板1 2和2 2厚。 中空框體構件1 0和2 0藉由放置表面平板1 2和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - -------I I----裝!11 訂----I I I I (請先閱讀背面之注意事項#攻寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ____B7___ 五、發明說明（7 ) 2 2於較低部分上而被裝在床2 4 0上。表面平板1 1和 2 1的側面被形成上部分。藉由從上部分插入旋轉工具 2 5 0到熔接部分摩擦攪動熔接被作出。摩擦攪動熔接是 從車的內部被作出。. ί寸表面平板1 2 b和2 2 的端部份（被抵靠的部.分 )而言，在汽車（即，表面平板1 1和2 1側）的內側射 出的上升部份1 6和2 6被提供。每一上升部分1 6和 2 6的寬度和高度實質上是相同的。 在車內側裡的表面平板11的端部份和表面平板21 的端部分之間藉著連接構件3 0熔接一起。連接構件3 0 的端部分被裝（重疊）在位子1 7和2 7上，其被提供在 橫樑結構的頂點上。位子1 7和2 7從表面平板1 1和 1 2的一外部表面（上表面）凹陷。 位子1 7在來自通過在肋1 3A和肋1 3 B之間的交 叉點線的法線在中空框體構件1 0的端部分被形成。從位 子1 7伸展到表面平板1 1的外部表面（上表面）的表面 在上述的法線上被形成。對在位子1 7側的表面平板1 1 的端部分而言，射出到外部的表面（上表面）側的上升部 分1 1 b被安排。 對連接構件3 0的端部分而言，射出到外部表面（上 表面）側的一上升部份3 2被安排。上升部份1 1 b和 3 2的寬度和高度與上升部分1 6和2 6是相同的。位子 1 7的寬度與上升部分3 2的寬度是相同的。 在表面平板1 1的一個垂直表面處，有一凹槽1 4其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- ^---!111#!-----^ (請先閱讀背面之注意事項弄4寫本頁) 470679 A7 B7___ 五、發明說明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項t寫本頁) 被朝中空框體構件1 0的一端部分（另一中空框體構件 2 0的表面平板1 2 b的一端部分）方向打開。凹槽1 4 在中空框體構件1 0的一縱方向上被繼續。凹槽1 4有一 梯形的形狀。具有凹槽1 4的一開部份的梯形形狀的一高 度被形成爲較大的。 對凹槽1 4而言，梯形形狀射出部份3 4被插入連接 構件3 0的端部分之內。至於二梯形形狀的大小，凹槽 1 4的大小比射出部分3 4的大小更大。表面平板1 1的 端部分的一垂直表面與通過橫樑結構的交叉點的法線一致 。爲了這個理由，垂直表面與旋轉工具2 5 0的軸中心一 致。凹槽1 4的一溁度小於旋轉工具2 5 0的小直徑部分 2 5 1的直徑的一半。 當射出部分3 4被插入凹槽1 4之內時，連接構件 3 0的一較低表面被接觸到位子1 7的一上表面，且射出 部分3 4的上側表面被設計以接觸到凹槽1 4的上側表面 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 射出部分3 4的高度比連接構件3 0的端部分的厚度 更薄。凹槽1 4和射出部分3 4被放置在包括上升部分 1 1 b和3 2的平板厚度的一範圍內。凹槽1 4的上端和 射出部分34被安排在表面平板11的上表面和除了連接 構件3 0的上升部分3 2的平板部分的上表面的一延長線 上面的部分（上升部份1 1 b和3 2的頂點側）。 由於上升部份1 1 b及3 2被提供，既使表面平板 1 1的平板厚度和連接構件3 0的平板厚度是薄的’提供 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 470679 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9) 具有所需高度的凹槽14和凹槽14是可能的。 位子2 7當作中心被安排在肋2 3 A和肋2 3 B之間 的交叉點。在位子2 7寬度的中心上述交叉點被安排。即 ’端部份的橫樑結構的頂點在位子2 7的寬度的中央被安 排。從位子2 7伸展到表面平板2 2的表面傾斜向凹槽 1 4以弧熔接至連接構件3 0。 上升部分3 5被安排到裝在位子2 7上的連接構件 3 0的端部分。上升部分3 5的高度類似上升部分1 6， 26，1 1 b和32。上升部分35的寬度類似上升部分 1 6和2 6的寬度總和。 連接構件3 0被安排以正如不斷地對準目標以形成平 板表面1 1和2 1平板。除了連接構件3 0的兩端部分以 外中央部分是平板3 1 ，而且平板3 1的平板厚度實質上 與表面平板1 1和2 1的平板厚度相同。在上升部分3 5 的上表面一 V-形凹槽3 6被提供。凹槽3 6在上升部分 3 5的寬度的中心被安排。 上升部分3 5的寬度比旋轉工具2 5 0的大直徑部分 2 5 2的直徑更大。凹槽3 6變成位置偵測的主體以引導 旋轉工具2 5 0。凹槽3 6被雷射感應器測得，而且旋轉 工具2 5 0的軸中心與凹槽3 6 —致。凹槽3 6的一延長 線，即在旋轉工具2 5 0的軸中心上’有一肋2 3 A和 2 3 B的交叉點。 連接構件3 0的寬度比兩中空框構件1 〇和2 0的表 面平板1 1和2 1的間隔更小。連接構件3 0是具有與中 ---------------裝--- (請先閲讀背面之注意事項再洗寫本頁) ---° -•線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ____B7___ 五、發明說明（1〇) 空框體構件1 0和2 0相同材料的擠出框體構件。連接構 件30的長度是，舉例來說，lm程度。複數連接構件 3 0在中空框體構件1 0和2 0的長度方向被安排。 與連接構件3 0 —起的一空間被儘快地安排爲小，和 正如一連接構件3 0被安排以繼續。由於連接構件3 0沒 有肋，連接構件3 0可在平板厚度中被容易地彎曲且其運 輸及類似者很困難。 自表面平板11的端部到表面平板21的端部的距離 (自中空框體構件10的端部分的橫樑結構的頂點至中空 框體構件2 0的端部分的橫樑結構的頂點的距離）與另一 位置的橫樑結構有相同間距p。 當表面平板1 1及1 2，2 1及2 2的側面變成是頂 點的時候，每一中空框體構件1 〇和2 0的橫樑結構是二 等邊的三角形。然而，中空框體構件1 〇和2 0的端部分 的橫樑結構不是二等邊的三角形。 因爲上述的理由，肋1 3 A被連接到表面平板1 2的 中點。因爲上述理由，肋2 3 A被連接到表面平板2 2的 中點。在肋1 3 A和表面平板1 2之間的連接部分及在肋 2 3 A和表面平板2 2之間的連接部分之間，用以插入摩 擦攪動熔接裝置的空間被形成。 製造此結構體的方法將會被解釋。中空框體構件1 0 和2 0被裝在且固定於床2 4 0之上。然後，表面平板 1 2b及2 2b被抵靠。接著，這些中空框體構件1 〇和 20被固定在床240上。然後，端表面1 2 d及2 2 d 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13 - --------I I I ! ^ i — — — — — -------- (請先閱讀背面之注意事項异4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ^________ B7 五、發明說明（11) 的部分依照弧熔接暫時地被固定。此暫時熔接是間歇地作 出。 其上裝有表面平板1 2 b和2 2 b的被抵靠部分的床 2 4 〇的一上表面是平坦的。表面平板1 2 b和2 2 b的 被抵靠部分附近的三部分是肋1 3A和2 3A的交叉點附 近’表面平板12b和22b ，且肋13B和23B的交 叉點附近和表面平板1 2和2 2被裝在有相同的高度的床 2 4 〇之上。 在這情況下，摩擦攪動熔接裝置的旋轉工具2 5 0從 上部分被插入到上升部分1 6和2 6的被抵靠部分而且向 前被移動到熔接線然後摩擦攪動熔接被作出。旋轉工具 2 5 〇的軸中心是在垂直的方向（朝熔接部分的法線方向 )上。然而，相反旋轉工具2 5 0的前進方向軸的中心被 如已知地傾向。 旋轉工具2 5 0包含大直徑部分2 5 2和在大直徑部 分2 5 2的頂端的小直徑部分2 5 1。旋轉工具2 5 0的 小直徑部份2 5 1的頂端（下端）被由表面平板1 2 b和 2 2 b的上表面放置在一下表面。 旋轉工具2 5 0的大直徑部份2 5 2的下端被放置在 上升部分1 6和2 6的頂點及車的內側的表面平板1 2 b 和2 2 b (平板1 1和2 1的表面側）之間。旋轉工具 2 5 0的大直徑部份2 5 2的直徑比包含二上升部分1 6 和2 6的寬度更小。旋轉工具2 5 0的小直徑部份2 5 1 形成螺絲釘構件。 — — — — — — — — — — —I· I I I — I I I t — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ____ B7____ 五、發明說明（12) 在摩擦攪動熔接當中，上升部分1 6和2 6的頂點藉 由一使旋轉工具2 5 0 —起移動的滾筒被壓與在較低的部 分之。 上升部分1 6和2 6由雷射感應器測得。如此，上升 部分1 6和2 6的高度位置被請求而且旋轉工具2 5 0的 —插入量被決定。更進一步地’二上升部分1 6和2 6的 被抵靠部分的一縫隙被請求且這個位置旋轉工具2 5 0的 軸中心一致。 依照此摩擦攪動熔接，表面平板1 2 b及2 2 b的被 抵靠部分的縫隙被掩埋且熔接。掩埋縫隙的金屬的最初材 料是上升部分1 6和26。表面平板1 2b及22b的外 部表面側（汽車的外部側）平平地被熔接。至於表面平板 1 2 b和2 2 b的外部表面側，沒有熔接線的凹處部分。 上升部分1 6和2 6的上表面依照旋轉工具2 5 0的 大直徑部分2 5 2變成中凸的形狀。在凹處部份的兩端， 上升部分1 6和2 6被留下。 然後，連接構件3 0被裝在表面平板1 1和2 1的位 子17和27上。連接構件30 (除了射出部份34以外 )的一個垂直表面被抵靠到表面平板1 1的端部分的一垂 直表面（除了凹槽1 4以外）上。儘快地形成中空框體構 件1 0和2 0兩者的的垂直表面的小間隔是令人想要的。 在中空框體構件1 0和2 0的縱方向的連接構件3 0的端 部分與毗連的連接構件3 0的端部分之間形成小的間隔是 令人想要的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- I----— — —— —---裴 ----II 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再t寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ___m_ 五、發明說明（13) 將射出部分3 4插入凹槽1 4可藉由從中空框體構件 1 0和2 0的縱方向的一端側插入而被安排。或，從表面 平板1 1的垂直表面到傾斜表面2 7 b的距離被提供比較 大的連接構件3 0的寬度而且在連接構件3 0被裝在位子 1 7和2 7上之後，連接構件3 0被移動到射出部分3 4 的一側，進入凹槽1 4射出部分3 4之內被插入。或，從 對角線上部分，射出部分3 4被插入凹槽3 4之內。 舉例來說，連接構件3 0被裝在座位1 7和傾斜表面 2 7 b上，連接構件3 0被移動到表面平板1 1的側面。 凹槽1 4的位置，形狀和大小和射出3 4被提供以容許他 們從對角線的上面部分插入。 然後，連接構件3 0的端部分依照弧熔接被固定至表 面平板1 1和2 1。這暫時熔接是間歇地作出。 由於連接構件3 0的表面平板1 1側被插入凹槽1 4 之內’所以連接構件3 0不在上和下等方向移動。由於這 個理由，這部分的暫時的熔接是不必要的。當暫時熔接被 作出時，熔接數可被減少。暫時熔接被執行以熔接上升部 分3 2和上升部分1 1 b。由於這個理由，連接構件3 〇 和中空框體構件1 0的熱拉張能被減少。 接著，使用被用於對表面平板1 2 b和2 2 b被抵靠 部分的摩擦攪動熔接的摩擦攪動熔接裝置，連接構件3 〇 的一端及表面平板11的端部分的被抵靠部分的熔接被作 出。此與上升部分1 6和2 6的被抵靠部分的熔接是相同 的。它被插入以將位子1 7伸展至旋轉工具2 5 0的小直 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16 - ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ___B7 五、發明說明（14) 徑部分251的下端。 在凹槽1 4和射出部分3 4之間形成的空間被上升部 份1 1 b和3 2掩埋葬當作最初的材料。由於這個理由， 既使凹槽1 4存在，熔接被作出如同平常的抵靠部分的溶 接。 然後’位子2 7和連接構件3 0的另一端的溶接被作 出。在旋轉工具2 5 0被插入連接構件3 0和位子2 7從 上面部分被重疊的部分的情況下，旋轉工具2 5 0沿著熔 接線被移動’而且摩擦攪動熔接被作出。上升部分3 5的 寬度比旋轉工具2 5 0的大直徑部分2 5 2的直徑更大。 在上升部分3 5的一中心凹槽3 6被提供。旋轉工具 2 5 0的旋轉軸中心與凹槽3 6重合。旋轉工具2 5 0的 小直徑部份2 5 1的一頂端被深深地被插入位子1 7和 2 7。 藉由這個結構，交疊熔接被作出。旋轉工具2 5 0的 大直徑部份2 5 2的下端被放置在成爲非上升部分的連接 構件3 0的上表面和上升部分3 5的頂點之間。 上升部分3 5的上表面依照旋轉工具2 5 0的大直徑 部分2 5 2變成中凸的形狀。在被凹陷部分兩端上升部份 3 5被留下。 上述摩擦攪動熔接裝置的的感應器偵測凹槽3 6且旋 轉工具2 5 0被沿凹槽3 6移動。 圖3槪要地表示熔接之後熔接部份的狀態。畫線的部 分顯示溶接的部分。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公麓〉 -17- -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再i.寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 ____B7_ 五、發明說明（15) 旋轉工具2 5 0的軸中心被放置在二根肋1 3A和 1 3 B的橫樑結構的頂點或在附近經過的垂直線上。旋轉 工具2 5 0的軸中心被放置在二根肋2 3A和2 3 B的橫 樑結構的頂點或在附近經過的垂直線上。 在特定情況下，使肋1 3A和1 3 B的平板厚度增加 ’如連接肋和表面平板的弧的形狀，連接構件3 0的厚度 ’和位子1 7和2 7的厚度，及其他。在特定情況下，使 肋2 3 A和2 3 B的平板厚度增加，如連接肋和表面平板 的弧的形狀，連接構件3 0的厚度，和位子1 7和2 7的 厚度，及其他。 依照上述，其中一個連接處（上升部份1 1 b和3 2 的連接處）.可爲接頭連接處，依照關節效率改善和彎曲 部分裡的壓迫力集中的減少，強度可被改良。 再者，由於依照弧熔接之連接構件3 0 —端的固定可 能是不必要的或能被減少，結構體的熱拉張能被減少，而 且外部外表能被改良，而且內部的架設構件的安裝能被容 易地達成。 中空框體構件1 0和2 0的兩表面的熔接是從一側表 面被作出。由於這個理由，顛倒一表面被熔接的結構體是 不必要的。因此，結構能在低代價和與精確度下被製造。 更進一步地，表面平板1 2 b及2 2 b的外部表面的 熔接部分可被平平地被熔接。上升部分16，26和3 5 被安排在結構體的內側以及車體的內部部份且其不存在於 需要平坦表面的部分（外部表面側，車外部側）。再者， I---裝 訂 - ------線 (請先閱讀背面之注意事項再$寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18 - 470679 A7 B7 五、發明說明（） <請先閱讀背面之注意事項與$寫本頁) 在車的外部側沒有凹陷處，其係藉由刪除依照旋轉工具 250而引起的。由於這個理由，上升部份16 ，26和 3 5的切口及其他是不必要的而且車體可以低的代價被製 造。 更進一步地，床2 4 0能由例如滾筒和類似者的襯背 構件放置。 更進一步地，被抵靠的部分先被熔接，接著被重疊的 部分被熔接。 由於這個理由，在相較於其中重疊部分先被熔接然後 抵靠部分被熔接的情形，一般認爲好的摩擦攪動熔接能被 作出。 一般認爲交疊處理部分熔接部份（在位子2 7和連接 構件3 0之間的熔接部分）的強度和表面平板2 1的彎曲 部分的強度較被抵靠部分（在表面平板1 1和連接構件 3 0之間的熔接部分）的強度爲差。在這情況連接構件 3 0的端部分和表面平板2 1的端部分依照弧熔接被熔接 。此弧熔接能被時施於需要較高強度的部分，舉例來說在 接近窗戶角落部分的位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更進一步地，被以上述方式熔接的物體能被用做例如 建築物的結構體的一外部表面（可被看到的表面）結構體 和類似者。 架設連接構件3 0的部分可被設定在可忍受摩擦攪動 熔接中的負荷的結構和部分。舉例來說，結構和部分能被 設定如上述文件（日本專利公開公報號碼H e i 9 - -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 470679 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（17) 309164 (EP0797043A2))的圖 9 所示 〇 在中空框體構件1 0和連接構件3 0之間的熔接係被 熔接至被抵靠部分，然而此部分可依照交疊處理熔接被作 出。位子1 7能同樣地被形成至位子2 7。對於連接構件 3 0的端部分上升部份3 5及凹槽3 6被提供。對於在中 空框體構件1 0側的連接構件3 0的端部分，射出部分 3 4被提供。除了發射部分3 4以外的端部分依照交疊處 理熔接被作出。熔接的位置是橫樑結構的交叉點部分的一 位置（凹槽3 6的位置）。 圖6 A和圖6 B的一實施例將會被解釋。這是適合藉 由熔接比三個中空框體構件更多的大結構體的一種產品。 舉例來說，側面結構體2 0 1被包含。在右側面中空框體 構件1 0和2 0合連接構件3 0之間的關係類似圖1的實 施例。對於中央中空框體構件20的另一端（右側端）， 中空框體構件1 0 B和連接構件3 0 B被熔接。中空框體 構件1 0 B的左側與連接構件3 0 B與中空框體構件2 0 的左側與連接構件3 0是相同的。 中空框體構件2 0的另一端（右端）的結構與中空框 體構件1 0的右端的結構是相同的。被熔接至中空框體構 件2 0的中空框體構件1 0 B的左端的結構與中空框體構 件2 0的左端的結構是相同的。連接構件3 0 B的結構和 方向與連接構件3 0者是相同的。 中空框體構件2 0的左端和中空框體構件1 〇在圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20 - ' I-----------------線 (請先閱讀背面之注意事項再与寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470679 A7 B7____ 五、發明說明（18) 6 A的上面部分被顯示。中空框體構件2 0的右端和中空 框體構件1 Ο B在圖6 B的較低部分被顯示。 即，三個中空框體構件被熔接，對中央中空框體構件 2 0的表面平板2 1的一端（左端）一傾斜表面2 7 b被 提供，對表面平板2 1的另一端（右端）上升部份1 1 b 及凹槽1 4被提供。依照此結構’中央中空框體2 0的兩 側的連接構件3 0和3 Ο B的上升部分3 2的方向與射出 部分3 4的方向是相同的方向’連接構件3 0的安排錯誤 能被減少。 至於熔接的程序，三個中空框體構件被裝在床2 4 0 上且被抑制。以下類似圖1的情形。 圖7的一實施例將會被解釋。對於表面平板1 2 b和 22b，肋1 3A和23A ’以及連接構件30構成的空 間，支持臺子4 0被安排。支持臺子4 0被裝在表面平板 1 2 b和2 2 b上。連接構件3 0的端部分被裝在表面平 板1 1和2 1的端部分的射出片1 1 f和2 1 f上。包括 那些射出片1 1 f和2 1 f的被抵靠部分的較低部分被裝 在支持臺子4 0上。對於連接構件3 0的兩端，上升部分 3 2被提供。兩端被抵靠而且熔接。對一端部份射出部分 3 4 b被提供。 表面平板1 1和2 1及連接構件3 0的被抵靠部分依 照摩擦攪動熔接被作出。當表面平板2 1和連接構件3 0 之間的抵靠部分被溶接時，表面平板2 1和連接構件3 0 以高精確度被組合。在摩擦攪動熔接之後，支援臺子4 0 裝-------—訂！ — ί線 (請先閲讀背面之注意事項再%寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 - 470679 A7 五、發明說明（19) 在縱向方向上被拉出。 依照本發明，由於連接構件的弧熔接能被減少，所以 具有高精確度的結構體能被提供。 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再.i.寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 470679 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 . 一種摩擦攪拌熔接方法，其特徵爲 備製一第一框體構件和一第二框體構件， 該第一框體構件和該第二框體構件分別地包含一第一 表面平板，一第二表面平板與該第一的表面平板平行且自 該表面平板的一端部分被射向該第一平板和一第三平板用 以連接該第一表面平板及該第二表面平板， 將該第二表面平板與該第一表面平板的一側熔接一體 安排一連接構件的一各別端部分於該第一框體構件的 該第一表面平板的端部分和該第二框體構件的第一表面平 板之間， 在該安排的一情況中，將該連接構件的一端插入一凹 槽其開口指向在該第一框體構件的該第一表面平板的一端 部分裡的該第二框體構件側， 暫時將該連接構件的另一端固定至該第二框體構件的 該第一表面平板的一端部分，及 實行一摩擦攪動熔接於該第一框體構件的該第一表面 平板的該端部分與該連接構件的一端且實行摩擦擾動熔接 於該第二框體構件的該第一表面平板的一端部分與該連接 構件的另一端。 2 .如申請專利範圍第1項的摩擦攪拌熔接方法’其 特徵爲實行摩擦攪動熔接於該第一框體構件的該第一表面 平板的該端部分該與連接構件的一端部分之間的被抵靠部 分。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -23- ----------------------------- (請先閱讀背面之注意事項再r .¾本頁) 470679 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 .如申請專利範圍第1項的摩擦攪拌熔接方法，其 特徵爲 (請先閱讀背面之注意事項再〆λ本頁) 摩擦攪動熔接用的旋轉工具的小直徑部份的一個直徑 超過該凹槽的兩倍，使用該旋轉工具實行摩擦攪動熔接於 該第一框體構件的該第一表面平板的一端部分與該連接構 件的一端的一被抵靠部分。 4 .—種摩擦攪拌熔接方法，其特徵爲 備製一第一框體構件和一第二框體構件， 該第一框體構件和該第二框體構件分別地包含一第一 表面平板，一第二表面平板與該第一的表面平板平行且自 該表面平板的一端部分被射向該第一平板和一第三平板用 以連接該第一表面平板及該第二表面平板， 將該第二表面平板與該第一表面平板的一側熔接一體 9 分別的該第一框體構件和該第二框體構件具有在該第 一表面平板的端部分和該第三平板之間的連接部分b的一 凹陷處部分，將該凹陷處開向該框體構件的厚度方向及該 第二表面平板的該端部分的外側， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 架設一連接構件的一各別端部分至該第一框體構件的 該凹陷處部分和該第二框體構件的該凹陷處部分’ 在該架設的一情況中’將該連接構件的一端插入一凹 槽其開口指向在該第一框體構件的該第一表面平板的一端 部分裡的該第二框體構件側’ 暫時將該連接構件的另一価固疋至該第一框體構件的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） _ 24 . 470679 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該第一表面平板的一端部分，及 (請先閱讀背面之注意事項再广、'&-本頁) 實行一摩擦攪動熔接於該第一框體構件的該第一表面 平板的該端部分與該連接構件的一端且實行摩擦攪動溶接 於該第二框體構件的該第一表面平板的一端部分與該連接 構件的另一端。 5 .如申請專利範圍第4項的摩擦攪拌熔接方法，其 特徵爲 實行摩擦攪動熔接於該第一框體構件的該第一表面平 板的該端部分該與連接構件的一端部分之間的被抵靠部分 〇 6 .如申請專利範圍第5項的摩擦攪拌熔接方法，其 特徵爲實行摩擦攪動熔接於抵靠部分包括該凹槽。 7 ·如申請專利範圍第4項的摩擦攪拌熔接方法，其 特徵爲實行摩擦攪動熔接於在該連接構件的一端和該第一 框體構件的該凹陷處部分之間的一重疊部分。 8 . —種摩擦攪拌熔接方法，其特徵爲 備製一第一框體構件和一第二框體構件， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該第一框體構件和該第二框體構件分別地包含一第一 表面平板，一第二表面平板與該第一的表面平板平行且自 該表面平板的一端部分被射向該第一平板和一第三平板用 以連接該第一表面平板及該第二表面平板， 將該第二表面平板與該第一表面平板的一側熔接一體 ， 安排一連接構件的一各別端部分於該第一框體構件的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -25- 470679 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該第一表面平板的端部分和該第二框體構件的第一表面平 板之間， 安排複數的連接構件於該框體構件的一縱向方向’及 實行一摩擦攪動熔接於該第一框體構件的該第一表面 平板的該端部分與該連接構件的一端且實行摩擦攪動熔接 於該第二框體構件的該第一表面平板的一端部分與該連接 構件的另一端。 9 . 一種結構體，其特徵爲 一第一框體構件和一第二框體構件被熔接， 該第一框體構件及該第二框體構件分別地包含一第一 表面平板，一第二表面平板與該第一表面平板平行且自該 表面平板的端部分被朝向該第一平板射出和一第三平板用 以連接該第一表面平板和該第二表面平板， . 該第二表面平板被熔接一起， 該連接構件的兩端被重疊到該第一框體構件的該第一 平板的一端部分及該第二框體構件的第一平板的一端部分 的射出片， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該連接構件的一端部分被插入該第一框體構件的該第 一平板的一端部分的一凹槽中，以及 一摩擦攪動熔接從該插入部份之上被實施於該第二框 體構件的一側面的該重疊部份。 10.—種結構體，其特徵爲 一第一框體構件和一第二框體構件被熔接， 該第一框體構件及該第二框體構件分別地包含一第一 -26- (請先閱讀背面之注意事項再"11:本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 470679 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再"1:本頁) 表面平板，一第二表面平板與該第一表面平板平行且自該 表面平板的端部分被朝向該第一平板射出和一第三平板用 以連接該第一表面平板和該第二表面平板， 該第二表面平板被熔接一起， 對該第一框體構件的該第二表面平板的一端部分和對 該第二框體構件的該第二表面的一端部分，該連接構件的 一各別端部分被施以摩擦攪動熔接，以及 複數連接構件被提供在該框體構件的一縱向方向上。 1 1 . 一種摩擦攪動使用的框體構件，其特徵爲 一框體構件分別地包含一第一表面平板，一第二表面 平板平行於該第一表面平板且自該表面平板的端部分被朝 向該第一平板射出和一第三平板用以連接該第一表面平板 和該第二表面平板， 對該第二表面平板的端部分，一凹槽被提供， 該凹槽開口指向該第二表面的一端部分，以及 被該凹槽被提供在該框體構件的縱向方向上。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項的摩擦攪動使用的框 體構件，其特徵爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 對該第一表面平板的一端，一上升部分被提供且在該 框體構件的厚度方向的外側被射出，以及 該凹槽的該上升部分側裡的一位置是從該第一表面平 板的外側的延長線之上的該上升部分的頂點的一側面。 1 3 . —種摩擦攪動使用的框體構件，其特徵爲 對於一平板的寬度方向裡的一端，一較該端厚度薄的 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 03800¾ ABCD 470679 六、申請專利範圍 射出部份被射出，以及 該射出部分指向寬度方向被射出。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項的摩擦攪動使用的框 體構件，其特徵爲 對於該平板的端部分，該射出部分在該框體構件的厚 度方向裡的外部部分被射出，以及 該射出部分的該上升部分的一側面裡的一位置是從該 第一表面平板的該凹陷處部分側的延長線之上的該上升部 分的頂點的一側面。 (請先閱讀背面之注意事項再vk本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）