Top > Search of Japanese Patents > JOINING METHOD AND JOINING DEVICE

JOINING METHOD AND JOINING DEVICE

Patent code P130010181
File No. N13021
Posted date Dec 25, 2013
Application number P2013-162917
Publication number P2015-030027A
Patent number P6213956
Date of filing Aug 6, 2013
Date of publication of application Feb 16, 2015
Date of registration Sep 29, 2017
Inventor
  • (In Japanese)中山 昇
  • (In Japanese)池田 孝義
  • (In Japanese)小林 夏樹
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title JOINING METHOD AND JOINING DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a joining method and a joining device capable of reliably joining material to be joined such as metal plates by utilizing friction stir.
SOLUTION: A joining device for joining material to be joined by using a tool 14 provided with a probe 14b to be penetrated into material 12, 13 to be joined includes a driving device which penetrates a probe 14b into the material 12, 13 to be joined while rotating the tool 14 and a mold 10 provided with a forming recessed material 10a which supports the material 12, 13 to be joined upon joining operation and forms a top end part of the probe 14b penetrated into the material 12, 13 to be joined into a larger size than the probe 14b.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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、
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接合装置。

【請求項2】
 
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記載の接合装置。

【請求項3】
 
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し、
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接合方法。

【請求項4】
 
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3記載の接合方法。

【請求項5】
 
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3または4記載の接合方法。

【請求項6】
 
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5記載の接合方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2013162917thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close