TOP > 国内特許検索 > 接合方法及び接合装置

接合方法及び接合装置 コモンズ

国内特許コード P130010181
整理番号 N13021
掲載日 2013年12月25日
出願番号 特願2013-162917
公開番号 特開2015-030027
出願日 平成25年8月6日(2013.8.6)
公開日 平成27年2月16日(2015.2.16)
発明者
  • 中山 昇
  • 池田 孝義
  • 小林 夏樹
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 接合方法及び接合装置 コモンズ
発明の概要 【課題】 摩擦攪拌を利用して金属板等の被接合材を確実に接合することができる接合方法及び接合装置を提供する。
【解決手段】 被接合材12、13に貫入されるプローブ14bを備えるツール14を使用して被接合材を接合する接合装置であって、ツール14を回転させながら被接合材12、13にプローブ14bを貫入する駆動装置と、接合操作時に被接合材12、13を支持するとともに、被接合材12、13を貫通したプローブ14bの先端部をプローブ14bよりも大径に成形する成形凹部10aが設けられた金型10とを備える。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



近年、地球環境への影響を考慮し、排出ガスの低減や燃費の向上を目的として、自動車業界では自動車を軽量化させるためにAl合金や高張力鋼板を構造部材に用いる必要性が高まっている。自動車産業を始めとした産業分野においては、構造材の連結に抵抗スポット溶接 (Resistance Spot Welding : RSW) が長年用いられており、航空宇宙分野においても、Al合金やTi合金、FRP等の構造材を連結する方法としてリベットを用いる締結や抵抗溶接による接合方法が利用されている。しかしながら、Al合金のような電気抵抗の小さい材料をRSWにより接合するには極めて高い電流が必要であり、大容量の溶接用電源や配電盤が必要となる。





Al合金のような金属部材を連結する方法として、抵抗溶接やリベット等の連結材を用いずに行う摩擦攪拌接合方法または摩擦攪拌点接合方法が知られている(特許文献1~5)。摩擦攪拌点接合方法は、接合しようとする金属部材の位置でプローブ(ピン形状の硬質金属)を高速回転させることにより摩擦熱を発生させ、摩擦熱によって被接合部材を塑性流動させ、プローブの周囲に被接合部材同士の攪拌領域を生じさせて部材を接合する方法であり,摩擦攪拌接合方法より派生した接合方法である。特許文献6はリベットを回転させながら材料に圧入し、特許文献7は分割ピンを材料に回転圧入して、それぞれリベットとピンを材料に残して接合する方法である。

産業上の利用分野



本発明は、金属板等の被接合材の接合方法及び接合装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被接合材に貫入されるプローブを備えるツールを使用して被接合材を接合する接合装置であって、
前記ツールを回転させながら被接合材にプローブを貫入する駆動装置と、
接合操作時に被接合材を支持するとともに、被接合材を貫通した前記プローブの先端部をプローブよりも大径に成形する成形凹部が設けられた金型と、
を備えることを特徴とする接合装置。

【請求項2】
前記ツールを回転させながら被接合材にプローブを貫入する際に、摩擦攪拌作用により被接合材を接合することを特徴とする請求項1記載の接合装置。

【請求項3】
被接合材にあらかじめ設けた下穴にプローブを位置合わせして前記ツールを回転させながら被接合材にプローブを貫入することを特徴とする請求項1または2記載の接合装置。

【請求項4】
プローブとプローブよりも大径に形成されたツール本体とからなるツールを使用することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の接合装置。

【請求項5】
被接合材に貫入されるプローブを備えるツールを使用して被接合材を接合する接合方法であって、
前記ツールを回転させながら被接合材にプローブを貫入して被接合材を接合する際に、被接合材を貫通した前記プローブの先端部を、プローブの先端部が押入される成形凹部を備える金型を用いて、プローブよりも大径に成形することを特徴とする接合方法。

【請求項6】
前記ツールを回転させながら被接合材にプローブを貫入する際に、摩擦攪拌作用により被接合材を接合することを特徴とする請求項5記載の接合方法。

【請求項7】
被接合材にあらかじめ設けた下穴にプローブを位置合わせして前記ツールを回転させながら被接合材にプローブを貫入することを特徴とする請求項5または6記載の接合方法。

【請求項8】
前記ツールとして、プローブとプローブよりも大径に形成されたツール本体とからなるツールを使用することを特徴とする請求項5~7のいずれか一項記載の接合方法。

【請求項9】
前記ツールにより被接合材を接合した後、前記ツール本体の全部あるいは一部を除去することを特徴とする請求項8記載の接合方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2013162917thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close