部材接合構造
【課題】形材の補強に適した部材接合構造を提供する。
【解決手段】第1の溝形材1の両側のフランジ2に第2の溝形材3の両側のフランジ4を突き合わせた中空構造体5と、中空構造体5の内部に位置して第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するH形材状の補強部材8と、補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接した付加部材9とを備え、補強部材8のフェイス13、第2の溝形材3のウエブ7、及び付加部材9に同軸に穿設したねじ孔15,11,16に補助部材10を入れ、この補助部材10に由来する材料を、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8、第2の溝形材3、及び付加部材9のねじ孔15,11,16内周面に密着させ、補助部材10をねじ溝に係合させた構成を採る。
【解決手段】第1の溝形材1の両側のフランジ2に第2の溝形材3の両側のフランジ4を突き合わせた中空構造体5と、中空構造体5の内部に位置して第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するH形材状の補強部材8と、補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接した付加部材9とを備え、補強部材8のフェイス13、第2の溝形材3のウエブ7、及び付加部材9に同軸に穿設したねじ孔15,11,16に補助部材10を入れ、この補助部材10に由来する材料を、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8、第2の溝形材3、及び付加部材9のねじ孔15,11,16内周面に密着させ、補助部材10をねじ溝に係合させた構成を採る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は部材接合構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
接合すべき部材を溶融させずに相互に接続する方法として摩擦撹拌接合がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この技法では、被接合部材を重ね合わせた被接合物を、裏当て部材である支持ツールに載せたうえ、被接合物に接合ツールを回転させながら押し付け、摩擦熱と塑性流動により軟化した材料を撹拌して同化させる。
【0004】
次いで、接合ツールを被接合物から離して材料が同化した部位を硬化させ、被接合部材を相互に接合する。
【0005】
接合ツールは、円柱状のショルダ部と、当該ショルダ部に同軸に連なり且つツール先端へ向けて突出する短円筒状でショルダ部よりも外径が小さいピン部とを備えている。
【0006】
また、アルミニウム合金を素材とした中空押し出し形材を二つ並べたうえ、この形材を摩擦撹拌接合によって一体化して構造体を製作する手法も既に提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2004−136365号公報
【特許文献2】特開2002−137071号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
二つの面板の間をリブによって接続した断面を呈する形材は、面板とリブの共同によりこれら単体を上回る剛性を発揮するが、時として形材の剛性を局所的に高めることが要求される。
【0008】
この場合、二つの面板の間にリブを追加するという手立てが考えられるが、リブは形材の全長にわたって存在するため、結果的に形材の重量が増えてしまうし、コストアップにもなる。
【0009】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、形材の補強に適した部材接合構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに付加部材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と付加部材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0011】
請求項2に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0012】
請求項3に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材に同化させた構成を採る。
【0013】
請求項4に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、付加部材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0014】
請求項5に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0015】
請求項6に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補強部材に由来する材料を、補強部材と付加部材に同化させた構成を採る。
【0016】
請求項7に記載の発明では、第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0017】
請求項8に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材に同化させた構成を採る。
【0018】
請求項9に記載の発明では、互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材に向けて開口する空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませた構成を採る。
【0019】
請求項10に記載の発明では、互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させた構成を採る。
【0020】
請求項11に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに第2の形材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と第2の形材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0021】
請求項12に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0022】
請求項13に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0023】
請求項14に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0024】
請求項15に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ第2の形材に同化させた構成を採る。
【0025】
請求項16に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材と第2の形材に同化させた構成を採る。
【0026】
請求項17に記載の発明では、互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させた構成を採る。
【0027】
請求項18に記載の発明では、補強部材とは真反対に位置するように第1の形材に当接する他の付加部材を有し、当該付加部材を、第1の形材、並びに補強部材に対して締結した構成を採る。
【発明の効果】
【0028】
本発明の部材接合構造によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【0029】
(1)請求項1、請求項2に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、付加部材、及び補強部材に係合させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0030】
(2)請求項3に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、及び補強部材に係合させ且つ付加部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0031】
(3)請求項4、請求項5に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を付加部材、及び第2の形材に係合させ且つ補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0032】
(5)請求項6に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材に係合させ且つ付加部材、及び補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0033】
(6)請求項7に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材に由来する材料が第2の形材の孔に周方向に延びる溝に入り込むので、部材相互の締結力が増す。
【0034】
(7)請求項8に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材に由来する材料が第2の形材に同化するので、部材相互の締結力が増す。
【0035】
(8)請求項9に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、付加部材と第2の形材の同化層を形作り、当該同化層を補強部材に係合させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0036】
(9)請求項10に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、付加部材と第2の形材と補強部材の同化層を形作るので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0037】
(10)請求項11、請求項12に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、及び補強部材に係合させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0038】
(11)請求項13、請求項14に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材に係合させ且つ補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0039】
(12)請求項15に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を補強部材に係合させ且つ第2の形材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0040】
(13)請求項16に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、及び補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0041】
(14)請求項17に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、第2の形材と補強部材の同化層を形作るので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0042】
(15)請求項18に記載の発明では、第1の形材、並びに補強部材に対して付加部材を締結するので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0043】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0044】
図1は本発明の部材接合構造の第1の例であり、請求項1、請求項7に対応している。
【0045】
この部材接合構造は、第1の溝形材1の両側のフランジ2に第2の溝形材3の両側のフランジ4を突き合わせ接続して形作られる中空構造体5と、当該中空構造体5の内部に位置して第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するH形材状の補強部材8と、当該補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接した板状の付加部材9と、補助部材10とを備えている。
【0046】
第1、第2の溝形材1,3、補強部材8、及び付加部材9は鋼を素材とし、また、補助部材10はアルミニウム合金を素材としている。
【0047】
第2の溝形材3のウエブ7には、部材厚み方向に貫通するねじ孔11が穿設してある。
【0048】
補強部材8は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス12と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス13と、これらフェイス12,13をつなぐウエブ14とを有し、このうち、フェイス12がプレートナットブラケットとなっている。
【0049】
補強部材8のフェイス13、及び付加部材9のそれぞれには、部材厚み方向に貫通するねじ孔15,16が、前記第2の溝形材3のねじ孔11と同軸に位置するように穿設してある。
【0050】
図1(a)の右側部分に示すように、ねじ孔15,11,16には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各ねじ孔15ごとにフェイス13にバックアッププレート17を設けている。
【0051】
また、バックアッププレート17に代えて、フェイス13に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔15などに螺合させる構成を採用してもよい。
【0052】
図1(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9のねじ孔16内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0053】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0054】
接合ツール18は、アルミニウム合金よりも硬く且つ軟化温度が高い鋼を素材として、補助部材10に比べて細い円柱状のピン部18aを当該補助部材10に比べて太い円柱状のショルダ部18bの先端面に同軸に連ねた形をしている。
【0055】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図1(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11,16のねじ溝に入り込み、付加部材9のねじ孔16の周囲を覆う。
【0056】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16を覆う補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11,16に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0057】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0058】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0059】
図2は本発明の部材接合構造の第2の例であり、請求項2、請求項7に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0060】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0061】
図2(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15,11、及び孔19に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0062】
図2(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9の孔19内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0063】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0064】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図2(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11のねじ溝に入り込み、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0065】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11や孔19に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0066】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0067】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0068】
図3は本発明の部材接合構造の第3の例であり、請求項3、請求項7に対応し、図中、図1、図2と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0069】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接させている。
【0070】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0071】
図3(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15,11、及び孔21に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0072】
図3(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、及び第2の溝形材3のねじ孔11内周面のそれぞれに密着し且つ付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0073】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0074】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図3(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11のねじ溝に入り込み、付加部材20に同化する。
【0075】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と同化した補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0076】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0077】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0078】
図4は本発明の部材接合構造の第4の例であり、請求項4、請求項7に対応し、図中、図1、図2と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0079】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するように中空構造体5の内部に配置している。
【0080】
補強部材22は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス23と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス24と、これらフェイス23,24をつなぐウエブ25とを有し、このうち、フェイス23がプレートナットブラケットとなっている。
【0081】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材3のねじ孔11、及び付加部材9のねじ孔16と同軸に位置するように穿設してある。
【0082】
図4(a)の右側部分に示すように、孔26、及びねじ孔11,16には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各孔26ごとにフェイス24にバックアッププレート27を設けている。
【0083】
また、バックアッププレート27に代えて、フェイス24に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔16などに螺合させる構成を採用してもよい。
【0084】
図4(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9のねじ孔16内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0085】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0086】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図4(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11,16のねじ溝に入り込む。
【0087】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11,16に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0088】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0089】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0090】
図5は本発明の部材接合構造の第5の例であり、請求項5、請求項7に対応し、図中、図2、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0091】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0092】
図5(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26、ねじ孔11、及び孔19に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0093】
図5(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9の孔19内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9の孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0094】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0095】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図5(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11のねじ溝に入り込み、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0096】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0097】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0098】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0099】
図6は本発明の部材接合構造の第6の例であり、請求項6、請求項7に対応し、図中、図3、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0100】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材22とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接させている。
【0101】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0102】
図6(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26、ねじ孔11、及び孔21に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0103】
図6(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面に密着し且つ付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0104】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0105】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図6(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11のねじ溝に入り込み、付加部材20に同化する。
【0106】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と同化した補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0107】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0108】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0109】
図7は本発明の部材接合構造の第7の例であり、請求項1、請求項8に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0110】
この部材接合構造は、第1の溝形材31の両側のフランジ32に第2の溝形材33の両側のフランジ34を突き合わせ接続して形作られる中空構造体35と、当該中空構造体35の内部に位置して第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するH形材状の補強部材8と、当該補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材33のウエブ37に当接した板状の付加部材9と、補助部材10とを備えている。
【0111】
第1、第2の溝形材31,33はアルミニウム合金を素材としている。
【0112】
第2の溝形材33のウエブ37には、部材厚み方向に貫通する孔38が、補強部材8のねじ孔15や付加部材9のねじ孔16と同軸に位置するように穿設してある。
【0113】
図7(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、孔38、及びねじ孔16に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0114】
図7(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9のねじ孔16内周面に密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0115】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0116】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図7(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33に同化し、付加部材9のねじ孔16のねじ溝に入り込み、当該ねじ孔16の周囲を覆う。
【0117】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔15,16に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0118】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0119】
図8は本発明の部材接合構造の第8の例であり、請求項2、請求項8に対応し、図中、図2、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0120】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0121】
図8(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、及び孔38,19に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0122】
図8(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9の孔19内周面に密着し且つ当該付加部材9の孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0123】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0124】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図8(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33に同化し、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0125】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0126】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0127】
図9は本発明の部材接合構造の第9の例であり、請求項3、請求項8に対応し、図中、図3、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0128】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材33のウエブ37に当接させている。
【0129】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0130】
図9(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、及び孔38,21に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0131】
図9(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37と付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0132】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0133】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図9(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33と付加部材20に同化する。
【0134】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0135】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0136】
図10は本発明の部材接合構造の第10の例であり、請求項4、請求項8に対応し、図中、図4、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0137】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するように中空構造体35の内部に配置している。
【0138】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材33の孔38、及び付加部材9のねじ孔16と同軸に位置するように穿設してある。
【0139】
図10(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38、及びねじ孔16に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0140】
図10(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、及び第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9のねじ孔16内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0141】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0142】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図10(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33に同化し、ねじ孔16のねじ溝に入り込む。
【0143】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0144】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0145】
図11は本発明の部材接合構造の第11の例であり、請求項5、請求項8に対応し、図中、図5、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0146】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0147】
図11(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38,19に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0148】
図11(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、及び第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9の孔19内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9の孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0149】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0150】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図11(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33に同化し、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0151】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0152】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0153】
図12は本発明の部材接合構造の第12の例であり、請求項6、請求項8に対応し、図中、図6、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0154】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材22とは真反対に位置するように第2の溝形材33のウエブ37に当接させている。
【0155】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0156】
図12(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38,孔21に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0157】
図12(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、第2の溝形材33のウエブ37、及び付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0158】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0159】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図12(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33と付加部材20に同化する。
【0160】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0161】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0162】
図13は本発明の部材接合構造の第13の例であり、請求項9に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0163】
この部材接合構造は、第1の溝形材41の両側のフランジ42に第2の溝形材43の両側のフランジ44を突き合わせ接続して形作られる中空構造体45と、当該中空構造体45の内部に位置して第1の溝形材41のウエブ46及び第2の溝形材43のウエブ47に当接するH形材状の補強部材8と、当該補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材43のウエブ47に当接した板状の付加部材48とを備えている。
【0164】
第1、第2の溝形材41,43、及び付加部材48はアルミニウム合金を素材とし、補強部材8は鋼を素材としている。
【0165】
補強部材8のフェイス13には、図13(a)に示すように、部材厚み方向に貫通するねじ孔15が穿設してあり、当該ねじ孔15には、図13(b)に示すように、摩擦熱と塑性流動によって軟化した付加部材48や第2の溝形材43に由来する材料の同化層49を入り込ませている。
【0166】
また、上記の軟化した材料の漏出を防止するために手立てとして、各ねじ孔15ごとにフェイス13にバックアッププレート17を設けている。
【0167】
図13(b)に示すように同化層49は、補強部材8のねじ孔15内周面に密着するように形作られ、同化層49が第2の溝形材43に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性を局所的に高めている。
【0168】
同化層49を形作る際には、接合ツール50を用いる。
【0169】
接合ツール50は、アルミニウム合金よりも硬く且つ軟化温度が高い鋼を素材として、ねじ孔15に挿入可能な短円柱状のピン部51を円柱状のショルダ部52の先端面に同軸に連ねた形をしている。
【0170】
図13(a)右側部分に示すように、補強部材8のねじ孔15に同軸に位置させた接合ツール50を回転させながら付加部材48に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部51が徐々にめり込み、付加部材48と第2の溝形材43のウエブ47が順に摩擦熱と塑性流動により軟化し、付加部材48、及び第2の溝形材43に由来する材料の同化層49が、接合ツール50のピン部51の周囲に生じる。
【0171】
やがて、図13(b)に示すように、同化層49が補強部材8のねじ孔15に入り込むとともに、接合ツール50のショルダ部52の端面が付加部材48に押し付けられる。
【0172】
この後、接合ツール50を付加部材48から引き離して同化層49を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性が局所的に高まる。
【0173】
第1、第2の溝形材41,43に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材41のウエブ46に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0174】
また、接合ツール50のピン部51がめり込んだあとに形作られた同化層49の穴53は、雌ねじ加工を施せば別部材のボルト締結に利用できる。
【0175】
図14は本発明の部材接合構造の第14の例であり、請求項10に対応し、図中、図13と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0176】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材54を、第1の溝形材41のウエブ46及び第2の溝形材43のウエブ47に当接するように中空構造体45の内部に配置している。
【0177】
補強部材54は、第1の溝形材41のウエブ46に向き合うフェイス55と、第2の溝形材43のウエブ47に向き合うフェイス56と、これらフェイス55,56をつなぐウエブ57とを有し、このうち、フェイス55がプレートナットブラケットとなっている。
【0178】
図14(a)に示すように、フェイス56には予め孔加工などを施していないが、この部位は、図14(b)に示すように、摩擦熱と塑性流動によって軟化した付加部材48や第2の溝形材43に由来する材料とともに同化層58を形作り、当該同化層58が第2の溝形材43に補強部材54を組み付け、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性を局所的に高めている。
【0179】
同化層58を形作る際には、接合ツール50を用いる。
【0180】
図14(a)右側部分に示すように、接合ツール50を回転させながら付加部材48に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部51が徐々にめり込み、付加部材48と第2の溝形材43のウエブ47が順に摩擦熱と塑性流動により軟化し、付加部材48、及び第2の溝形材43に由来する材料の同化層58が、接合ツール50のピン部51の周囲に生じる。
【0181】
やがて、図14(b)に示すように、同化層58が補強部材54のフェイス56に由来する材料をも巻き込むとともに、接合ツール50のショルダ部52の端面が付加部材48に押し付けられる。
【0182】
この後、接合ツール50を付加部材48から引き離して同化層58を硬化させると、補強部材54の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性が局所的に高まる。
【0183】
第1、第2の溝形材41,43に組み付けられる補強部材54は、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材54のフェイス55のナット部分と第1の溝形材41のウエブ46に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0184】
また、接合ツール50のピン部51がめり込んだあとに形作られた同化層58の穴53は、雌ねじ加工を施せば別部材のボルト締結に利用できる。
【0185】
図15は本発明の部材接合構造の第15の例であり、請求項11、請求項12に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0186】
この部材接合構造は、第1の溝形材1の両側のフランジ2に第2の溝形材3の両側のフランジ4を突き合わせ接続して形作られる中空構造体5と、当該中空構造体5の内部に位置して第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するH形材状の補強部材8と、補助部材10とを備えている。
【0187】
第1、第2の溝形材1,3、及び補強部材8は鋼を素材とし、また、補助部材10はアルミニウム合金を素材としている。
【0188】
第2の溝形材3のウエブ7には、部材厚み方向に貫通するねじ孔11が穿設してある。
【0189】
補強部材8は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス12と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス13と、これらフェイス12,13をつなぐウエブ14とを有し、このうち、フェイス12がプレートナットブラケットとなっている。
【0190】
補強部材8のフェイス13には、部材厚み方向に貫通するねじ孔15が、前記第2の溝形材3のねじ孔11と同軸に位置するように穿設してある。
【0191】
図15(a)の右側部分に示すように、ねじ孔15,11には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各ねじ孔15ごとにフェイス13にバックアッププレート17を設けている。
【0192】
また、バックアッププレート17に代えて、フェイス13に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔15などに螺合させる構成を採用してもよい。
【0193】
図15(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、及び第2の溝形材3のねじ孔11内周面のそれぞれに密着し且つ当該第2の溝形材3のねじ孔11の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0194】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0195】
接合ツール18は、アルミニウム合金よりも硬く且つ軟化温度が高い鋼を素材として、補助部材10に比べて細い円柱状のピン部18aを当該補助部材10に比べて太い円柱状のショルダ部18bの先端面に同軸に連ねた形をしている。
【0196】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図15(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11のねじ溝に入り込み、第2の溝形材3のねじ孔11の周囲を覆う。
【0197】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔11を覆う補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0198】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0199】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0200】
図16は本発明の部材接合構造の第16の例であり、請求項13、請求項14に対応し、図中、図15と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0201】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するように中空構造体5の内部に配置している。
【0202】
補強部材22は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス23と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス24と、これらフェイス23,24をつなぐウエブ25とを有し、このうち、フェイス23がプレートナットブラケットとなっている。
【0203】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材3のねじ孔11と同軸に位置するように穿設してある。
【0204】
図16(a)の右側部分に示すように、孔26、及びねじ孔11には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各孔26ごとにフェイス24にバックアッププレート27を設けている。
【0205】
また、バックアッププレート27に代えて、フェイス24に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔11に螺合させる構成を採用してもよい。
【0206】
図16(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面に密着し且つ当該第2の溝形材3のねじ孔11の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0207】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0208】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図16(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11に入り込む。
【0209】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔11を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0210】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0211】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0212】
図17は本発明の部材接合構造の第17の例であり、請求項15に対応し、図中、図15と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0213】
この部材接合構造は、第1の溝形材31の両側のフランジ32に第2の溝形材33の両側のフランジ34を突き合わせ接続して形作られる中空構造体35と、当該中空構造体35の内部に位置して第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するH形材状の補強部材8と、補助部材10とを備えている。
【0214】
第1、第2の溝形材31,33はアルミニウム合金を素材としている。
【0215】
第2の溝形材33のウエブ37には、部材厚み方向に貫通する孔38が、補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0216】
図17(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、及び孔38に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0217】
図17(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0218】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0219】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図17(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33に同化する。
【0220】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔15に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0221】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0222】
図18は本発明の部材接合構造の第18の例であり、請求項16に対応し、図中、図16と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0223】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するように中空構造体35の内部に配置している。
【0224】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材33の孔38と同軸に位置するように穿設してある。
【0225】
図18(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0226】
図18(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、及び第2の溝形材33のウエブ37に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0227】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0228】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図18(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33に同化する。
【0229】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0230】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0231】
図19は本発明の部材接合構造の第19の例であり、請求項17に対応し、図中、図15と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0232】
この部材接合構造は、第1の溝形材41の両側のフランジ42に第2の溝形材43の両側のフランジ44を突き合わせ接続して形作られる中空構造体45と、当該中空構造体45の内部に位置して第1の溝形材41のウエブ46及び第2の溝形材43のウエブ47に当接するH形材状の補強部材54とを備えている。
【0233】
第1、第2の溝形材41,43、及び補強部材54はアルミニウム合金を素材としている。
【0234】
補強部材54は、第1の溝形材41のウエブ46に向き合うフェイス55と、第2の溝形材43のウエブ47に向き合うフェイス56と、これらフェイス55,56をつなぐウエブ57とを有し、このうち、フェイス55がプレートナットブラケットとなっている。
【0235】
図19(a)に示すように、フェイス56には予め孔加工などを施していないが、この部位は、図19(b)に示すように、摩擦熱と塑性流動によって軟化した付加部材48や第2の溝形材43に由来する材料とともに同化層58を形作り、当該同化層58が第2の溝形材43に補強部材54を組み付け、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性を局所的に高めている。
【0236】
同化層58を形作る際には、接合ツール50を用いる。
【0237】
図19(a)右側部分に示すように、接合ツール50を回転させながら第2の溝形材43のウエブ47に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部51が徐々にめり込み、第2の溝形材43に由来する材料の同化層58が、接合ツール50のピン部51の周囲に生じる。
【0238】
やがて、図19(b)に示すように、同化層58が補強部材54のフェイス56に由来する材料をも巻き込むとともに、接合ツール50のショルダ部52の端面が第2の溝形材43のウエブ47に押し付けられる。
【0239】
この後、接合ツール50を第2の溝形材43から引き離して同化層58を硬化させると、補強部材54の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性が局所的に高まる。
【0240】
第1、第2の溝形材41,43に組み付けられる補強部材54は、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材54のフェイス55のナット部分と第1の溝形材41のウエブ46に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0241】
また、接合ツール50のピン部51がめり込んだあとに形作られた同化層58の穴53は、雌ねじ加工を施せば別部材のボルト締結に利用できる。
【0242】
図20は本発明の部材接合構造の第20の例であり、請求項18に対応し、図中、図1乃至図19と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0243】
この部材接合構造は、図1乃至図19に示す全ての例に関連するもので、補強部材8,22,54とは真反対に位置するように第1の溝形材1,31,41のウエブ6,36,46に当接した付加部材59と、この付加部材59のウエブ60、第1の溝形材1,31,41のウエブ6,36,46、並びに補強部材8,22,54のフェイス12,23,55を貫通するボルト61とを有し、このボルト61は、前記フェイス12,23,55のナット部材に螺合されている。
【0244】
H形材状の補強部材8,22,54のフェイス12,13,23,24,55,56は一般的には「フランジ」と呼称しているが、各溝形材1,3,31,33,41,43のフランジ2,4,32,34,42,44との区別を明確にするために、この明細書ではあえて「フェイス」と呼称している。
【0245】
なお、本発明の部材接合構造は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0246】
本発明の部材接合構造は、様々な部品の接合組付工程に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0247】
【図1】本発明の部材接合構造の第1の例の施工手順を示す概念図である。
【図2】本発明の部材接合構造の第2の例の施工手順を示す概念図である。
【図3】本発明の部材接合構造の第3の例の施工手順を示す概念図である。
【図4】本発明の部材接合構造の第4の例の施工手順を示す概念図である。
【図5】本発明の部材接合構造の第5の例の施工手順を示す概念図である。
【図6】本発明の部材接合構造の第6の例の施工手順を示す概念図である。
【図7】本発明の部材接合構造の第7の例の施工手順を示す概念図である。
【図8】本発明の部材接合構造の第8の例の施工手順を示す概念図である。
【図9】本発明の部材接合構造の第9の例の施工手順を示す概念図である。
【図10】本発明の部材接合構造の第10の例の施工手順を示す概念図である。
【図11】本発明の部材接合構造の第11の例の施工手順を示す概念図である。
【図12】本発明の部材接合構造の第12の例の施工手順を示す概念図である。
【図13】本発明の部材接合構造の第13の例の施工手順を示す概念図である。
【図14】本発明の部材接合構造の第14の例の施工手順を示す概念図である。
【図15】本発明の部材接合構造の第15の例の施工手順を示す概念図である。
【図16】本発明の部材接合構造の第16の例の施工手順を示す概念図である。
【図17】本発明の部材接合構造の第17の例の施工手順を示す概念図である。
【図18】本発明の部材接合構造の第18の例の施工手順を示す概念図である。
【図19】本発明の部材接合構造の第19の例の施工手順を示す概念図である。
【図20】本発明の部材接合構造の第20の例の主要部分を示す概念図である。
【符号の説明】
【0248】
1 第1の溝形材(第1の形材)
3 第2の溝形材(第2の形材)
8 補強部材
9 付加部材
10 補助部材
11 ねじ孔
15 ねじ孔(空間)
16 ねじ孔
19 孔
20 付加部材
21 孔
22 補強部材
26 孔(空間)
31 第1の溝形材(第1の形材)
32 第2の溝形材(第2の形材)
38 孔
41 第1の溝形材(第1の形材)
43 第2の溝形材(第2の形材)
48 付加部材
54 補強部材
59 付加部材
【技術分野】
【0001】
本発明は部材接合構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
接合すべき部材を溶融させずに相互に接続する方法として摩擦撹拌接合がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この技法では、被接合部材を重ね合わせた被接合物を、裏当て部材である支持ツールに載せたうえ、被接合物に接合ツールを回転させながら押し付け、摩擦熱と塑性流動により軟化した材料を撹拌して同化させる。
【0004】
次いで、接合ツールを被接合物から離して材料が同化した部位を硬化させ、被接合部材を相互に接合する。
【0005】
接合ツールは、円柱状のショルダ部と、当該ショルダ部に同軸に連なり且つツール先端へ向けて突出する短円筒状でショルダ部よりも外径が小さいピン部とを備えている。
【0006】
また、アルミニウム合金を素材とした中空押し出し形材を二つ並べたうえ、この形材を摩擦撹拌接合によって一体化して構造体を製作する手法も既に提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2004−136365号公報
【特許文献2】特開2002−137071号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
二つの面板の間をリブによって接続した断面を呈する形材は、面板とリブの共同によりこれら単体を上回る剛性を発揮するが、時として形材の剛性を局所的に高めることが要求される。
【0008】
この場合、二つの面板の間にリブを追加するという手立てが考えられるが、リブは形材の全長にわたって存在するため、結果的に形材の重量が増えてしまうし、コストアップにもなる。
【0009】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、形材の補強に適した部材接合構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに付加部材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と付加部材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0011】
請求項2に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0012】
請求項3に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材に同化させた構成を採る。
【0013】
請求項4に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、付加部材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0014】
請求項5に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0015】
請求項6に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補強部材に由来する材料を、補強部材と付加部材に同化させた構成を採る。
【0016】
請求項7に記載の発明では、第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0017】
請求項8に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材に同化させた構成を採る。
【0018】
請求項9に記載の発明では、互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材に向けて開口する空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませた構成を採る。
【0019】
請求項10に記載の発明では、互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させた構成を採る。
【0020】
請求項11に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに第2の形材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と第2の形材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0021】
請求項12に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0022】
請求項13に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の溝に入り込ませた構成を採る。
【0023】
請求項14に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の周囲を覆うように形作った構成を採る。
【0024】
請求項15に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ第2の形材に同化させた構成を採る。
【0025】
請求項16に記載の発明では、第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材と第2の形材に同化させた構成を採る。
【0026】
請求項17に記載の発明では、互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させた構成を採る。
【0027】
請求項18に記載の発明では、補強部材とは真反対に位置するように第1の形材に当接する他の付加部材を有し、当該付加部材を、第1の形材、並びに補強部材に対して締結した構成を採る。
【発明の効果】
【0028】
本発明の部材接合構造によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【0029】
(1)請求項1、請求項2に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、付加部材、及び補強部材に係合させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0030】
(2)請求項3に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、及び補強部材に係合させ且つ付加部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0031】
(3)請求項4、請求項5に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を付加部材、及び第2の形材に係合させ且つ補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0032】
(5)請求項6に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材に係合させ且つ付加部材、及び補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0033】
(6)請求項7に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材に由来する材料が第2の形材の孔に周方向に延びる溝に入り込むので、部材相互の締結力が増す。
【0034】
(7)請求項8に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材に由来する材料が第2の形材に同化するので、部材相互の締結力が増す。
【0035】
(8)請求項9に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、付加部材と第2の形材の同化層を形作り、当該同化層を補強部材に係合させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0036】
(9)請求項10に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、付加部材と第2の形材と補強部材の同化層を形作るので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0037】
(10)請求項11、請求項12に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、及び補強部材に係合させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0038】
(11)請求項13、請求項14に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材に係合させ且つ補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0039】
(12)請求項15に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を補強部材に係合させ且つ第2の形材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0040】
(13)請求項16に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、補助部材を第2の形材、及び補強部材に同化させるので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0041】
(14)請求項17に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動によって、第2の形材と補強部材の同化層を形作るので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【0042】
(15)請求項18に記載の発明では、第1の形材、並びに補強部材に対して付加部材を締結するので、互いに組み合わされる第1、第2の形材の剛性を局所的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0043】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0044】
図1は本発明の部材接合構造の第1の例であり、請求項1、請求項7に対応している。
【0045】
この部材接合構造は、第1の溝形材1の両側のフランジ2に第2の溝形材3の両側のフランジ4を突き合わせ接続して形作られる中空構造体5と、当該中空構造体5の内部に位置して第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するH形材状の補強部材8と、当該補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接した板状の付加部材9と、補助部材10とを備えている。
【0046】
第1、第2の溝形材1,3、補強部材8、及び付加部材9は鋼を素材とし、また、補助部材10はアルミニウム合金を素材としている。
【0047】
第2の溝形材3のウエブ7には、部材厚み方向に貫通するねじ孔11が穿設してある。
【0048】
補強部材8は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス12と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス13と、これらフェイス12,13をつなぐウエブ14とを有し、このうち、フェイス12がプレートナットブラケットとなっている。
【0049】
補強部材8のフェイス13、及び付加部材9のそれぞれには、部材厚み方向に貫通するねじ孔15,16が、前記第2の溝形材3のねじ孔11と同軸に位置するように穿設してある。
【0050】
図1(a)の右側部分に示すように、ねじ孔15,11,16には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各ねじ孔15ごとにフェイス13にバックアッププレート17を設けている。
【0051】
また、バックアッププレート17に代えて、フェイス13に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔15などに螺合させる構成を採用してもよい。
【0052】
図1(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9のねじ孔16内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0053】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0054】
接合ツール18は、アルミニウム合金よりも硬く且つ軟化温度が高い鋼を素材として、補助部材10に比べて細い円柱状のピン部18aを当該補助部材10に比べて太い円柱状のショルダ部18bの先端面に同軸に連ねた形をしている。
【0055】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図1(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11,16のねじ溝に入り込み、付加部材9のねじ孔16の周囲を覆う。
【0056】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16を覆う補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11,16に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0057】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0058】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0059】
図2は本発明の部材接合構造の第2の例であり、請求項2、請求項7に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0060】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0061】
図2(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15,11、及び孔19に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0062】
図2(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9の孔19内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0063】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0064】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図2(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11のねじ溝に入り込み、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0065】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11や孔19に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0066】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0067】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0068】
図3は本発明の部材接合構造の第3の例であり、請求項3、請求項7に対応し、図中、図1、図2と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0069】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接させている。
【0070】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0071】
図3(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15,11、及び孔21に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0072】
図3(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、及び第2の溝形材3のねじ孔11内周面のそれぞれに密着し且つ付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0073】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0074】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図3(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11のねじ溝に入り込み、付加部材20に同化する。
【0075】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と同化した補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0076】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0077】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0078】
図4は本発明の部材接合構造の第4の例であり、請求項4、請求項7に対応し、図中、図1、図2と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0079】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するように中空構造体5の内部に配置している。
【0080】
補強部材22は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス23と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス24と、これらフェイス23,24をつなぐウエブ25とを有し、このうち、フェイス23がプレートナットブラケットとなっている。
【0081】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材3のねじ孔11、及び付加部材9のねじ孔16と同軸に位置するように穿設してある。
【0082】
図4(a)の右側部分に示すように、孔26、及びねじ孔11,16には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各孔26ごとにフェイス24にバックアッププレート27を設けている。
【0083】
また、バックアッププレート27に代えて、フェイス24に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔16などに螺合させる構成を採用してもよい。
【0084】
図4(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9のねじ孔16内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0085】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0086】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図4(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11,16のねじ溝に入り込む。
【0087】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11,16に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0088】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0089】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0090】
図5は本発明の部材接合構造の第5の例であり、請求項5、請求項7に対応し、図中、図2、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0091】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0092】
図5(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26、ねじ孔11、及び孔19に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0093】
図5(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面、及び付加部材9の孔19内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9の孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0094】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0095】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図5(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11のねじ溝に入り込み、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0096】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0097】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0098】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0099】
図6は本発明の部材接合構造の第6の例であり、請求項6、請求項7に対応し、図中、図3、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0100】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材22とは真反対に位置するように第2の溝形材3のウエブ7に当接させている。
【0101】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材3のねじ孔11、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0102】
図6(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26、ねじ孔11、及び孔21に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0103】
図6(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面に密着し且つ付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0104】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0105】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図6(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11のねじ溝に入り込み、付加部材20に同化する。
【0106】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と同化した補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0107】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0108】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0109】
図7は本発明の部材接合構造の第7の例であり、請求項1、請求項8に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0110】
この部材接合構造は、第1の溝形材31の両側のフランジ32に第2の溝形材33の両側のフランジ34を突き合わせ接続して形作られる中空構造体35と、当該中空構造体35の内部に位置して第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するH形材状の補強部材8と、当該補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材33のウエブ37に当接した板状の付加部材9と、補助部材10とを備えている。
【0111】
第1、第2の溝形材31,33はアルミニウム合金を素材としている。
【0112】
第2の溝形材33のウエブ37には、部材厚み方向に貫通する孔38が、補強部材8のねじ孔15や付加部材9のねじ孔16と同軸に位置するように穿設してある。
【0113】
図7(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、孔38、及びねじ孔16に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0114】
図7(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9のねじ孔16内周面に密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0115】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0116】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図7(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33に同化し、付加部材9のねじ孔16のねじ溝に入り込み、当該ねじ孔16の周囲を覆う。
【0117】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔15,16に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0118】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0119】
図8は本発明の部材接合構造の第8の例であり、請求項2、請求項8に対応し、図中、図2、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0120】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0121】
図8(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、及び孔38,19に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0122】
図8(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9の孔19内周面に密着し且つ当該付加部材9の孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0123】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0124】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図8(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33に同化し、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0125】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0126】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0127】
図9は本発明の部材接合構造の第9の例であり、請求項3、請求項8に対応し、図中、図3、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0128】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材33のウエブ37に当接させている。
【0129】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0130】
図9(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、及び孔38,21に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0131】
図9(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37と付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0132】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0133】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図9(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33と付加部材20に同化する。
【0134】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0135】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0136】
図10は本発明の部材接合構造の第10の例であり、請求項4、請求項8に対応し、図中、図4、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0137】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するように中空構造体35の内部に配置している。
【0138】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材33の孔38、及び付加部材9のねじ孔16と同軸に位置するように穿設してある。
【0139】
図10(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38、及びねじ孔16に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0140】
図10(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、及び第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9のねじ孔16内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9のねじ孔16の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0141】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0142】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図10(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33に同化し、ねじ孔16のねじ溝に入り込む。
【0143】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔16に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0144】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0145】
図11は本発明の部材接合構造の第11の例であり、請求項5、請求項8に対応し、図中、図5、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0146】
この部材接合構造では、付加部材9に部材厚み方向に貫通する孔19を、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0147】
図11(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38,19に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0148】
図11(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、及び第2の溝形材33のウエブ37に同化し、付加部材9の孔19内周面のそれぞれに密着し且つ当該付加部材9の孔19の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0149】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0150】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図11(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33に同化し、付加部材9の孔19の周囲を覆う。
【0151】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、孔19を覆う補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0152】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0153】
図12は本発明の部材接合構造の第12の例であり、請求項6、請求項8に対応し、図中、図6、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0154】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とする付加部材20を、補強部材22とは真反対に位置するように第2の溝形材33のウエブ37に当接させている。
【0155】
付加部材20には部材厚み方向に貫通する孔21が、第2の溝形材33の孔38、及び補強部材22の孔26と同軸に位置するように穿設してある。
【0156】
図12(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38,孔21に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0157】
図12(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、第2の溝形材33のウエブ37、及び付加部材20に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0158】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0159】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図12(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33と付加部材20に同化する。
【0160】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、付加部材20と補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0161】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0162】
図13は本発明の部材接合構造の第13の例であり、請求項9に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0163】
この部材接合構造は、第1の溝形材41の両側のフランジ42に第2の溝形材43の両側のフランジ44を突き合わせ接続して形作られる中空構造体45と、当該中空構造体45の内部に位置して第1の溝形材41のウエブ46及び第2の溝形材43のウエブ47に当接するH形材状の補強部材8と、当該補強部材8とは真反対に位置するように第2の溝形材43のウエブ47に当接した板状の付加部材48とを備えている。
【0164】
第1、第2の溝形材41,43、及び付加部材48はアルミニウム合金を素材とし、補強部材8は鋼を素材としている。
【0165】
補強部材8のフェイス13には、図13(a)に示すように、部材厚み方向に貫通するねじ孔15が穿設してあり、当該ねじ孔15には、図13(b)に示すように、摩擦熱と塑性流動によって軟化した付加部材48や第2の溝形材43に由来する材料の同化層49を入り込ませている。
【0166】
また、上記の軟化した材料の漏出を防止するために手立てとして、各ねじ孔15ごとにフェイス13にバックアッププレート17を設けている。
【0167】
図13(b)に示すように同化層49は、補強部材8のねじ孔15内周面に密着するように形作られ、同化層49が第2の溝形材43に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性を局所的に高めている。
【0168】
同化層49を形作る際には、接合ツール50を用いる。
【0169】
接合ツール50は、アルミニウム合金よりも硬く且つ軟化温度が高い鋼を素材として、ねじ孔15に挿入可能な短円柱状のピン部51を円柱状のショルダ部52の先端面に同軸に連ねた形をしている。
【0170】
図13(a)右側部分に示すように、補強部材8のねじ孔15に同軸に位置させた接合ツール50を回転させながら付加部材48に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部51が徐々にめり込み、付加部材48と第2の溝形材43のウエブ47が順に摩擦熱と塑性流動により軟化し、付加部材48、及び第2の溝形材43に由来する材料の同化層49が、接合ツール50のピン部51の周囲に生じる。
【0171】
やがて、図13(b)に示すように、同化層49が補強部材8のねじ孔15に入り込むとともに、接合ツール50のショルダ部52の端面が付加部材48に押し付けられる。
【0172】
この後、接合ツール50を付加部材48から引き離して同化層49を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性が局所的に高まる。
【0173】
第1、第2の溝形材41,43に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材41のウエブ46に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0174】
また、接合ツール50のピン部51がめり込んだあとに形作られた同化層49の穴53は、雌ねじ加工を施せば別部材のボルト締結に利用できる。
【0175】
図14は本発明の部材接合構造の第14の例であり、請求項10に対応し、図中、図13と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0176】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材54を、第1の溝形材41のウエブ46及び第2の溝形材43のウエブ47に当接するように中空構造体45の内部に配置している。
【0177】
補強部材54は、第1の溝形材41のウエブ46に向き合うフェイス55と、第2の溝形材43のウエブ47に向き合うフェイス56と、これらフェイス55,56をつなぐウエブ57とを有し、このうち、フェイス55がプレートナットブラケットとなっている。
【0178】
図14(a)に示すように、フェイス56には予め孔加工などを施していないが、この部位は、図14(b)に示すように、摩擦熱と塑性流動によって軟化した付加部材48や第2の溝形材43に由来する材料とともに同化層58を形作り、当該同化層58が第2の溝形材43に補強部材54を組み付け、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性を局所的に高めている。
【0179】
同化層58を形作る際には、接合ツール50を用いる。
【0180】
図14(a)右側部分に示すように、接合ツール50を回転させながら付加部材48に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部51が徐々にめり込み、付加部材48と第2の溝形材43のウエブ47が順に摩擦熱と塑性流動により軟化し、付加部材48、及び第2の溝形材43に由来する材料の同化層58が、接合ツール50のピン部51の周囲に生じる。
【0181】
やがて、図14(b)に示すように、同化層58が補強部材54のフェイス56に由来する材料をも巻き込むとともに、接合ツール50のショルダ部52の端面が付加部材48に押し付けられる。
【0182】
この後、接合ツール50を付加部材48から引き離して同化層58を硬化させると、補強部材54の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性が局所的に高まる。
【0183】
第1、第2の溝形材41,43に組み付けられる補強部材54は、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材54のフェイス55のナット部分と第1の溝形材41のウエブ46に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0184】
また、接合ツール50のピン部51がめり込んだあとに形作られた同化層58の穴53は、雌ねじ加工を施せば別部材のボルト締結に利用できる。
【0185】
図15は本発明の部材接合構造の第15の例であり、請求項11、請求項12に対応し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0186】
この部材接合構造は、第1の溝形材1の両側のフランジ2に第2の溝形材3の両側のフランジ4を突き合わせ接続して形作られる中空構造体5と、当該中空構造体5の内部に位置して第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するH形材状の補強部材8と、補助部材10とを備えている。
【0187】
第1、第2の溝形材1,3、及び補強部材8は鋼を素材とし、また、補助部材10はアルミニウム合金を素材としている。
【0188】
第2の溝形材3のウエブ7には、部材厚み方向に貫通するねじ孔11が穿設してある。
【0189】
補強部材8は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス12と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス13と、これらフェイス12,13をつなぐウエブ14とを有し、このうち、フェイス12がプレートナットブラケットとなっている。
【0190】
補強部材8のフェイス13には、部材厚み方向に貫通するねじ孔15が、前記第2の溝形材3のねじ孔11と同軸に位置するように穿設してある。
【0191】
図15(a)の右側部分に示すように、ねじ孔15,11には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各ねじ孔15ごとにフェイス13にバックアッププレート17を設けている。
【0192】
また、バックアッププレート17に代えて、フェイス13に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔15などに螺合させる構成を採用してもよい。
【0193】
図15(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面、及び第2の溝形材3のねじ孔11内周面のそれぞれに密着し且つ当該第2の溝形材3のねじ孔11の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0194】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0195】
接合ツール18は、アルミニウム合金よりも硬く且つ軟化温度が高い鋼を素材として、補助部材10に比べて細い円柱状のピン部18aを当該補助部材10に比べて太い円柱状のショルダ部18bの先端面に同軸に連ねた形をしている。
【0196】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図15(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15,11のねじ溝に入り込み、第2の溝形材3のねじ孔11の周囲を覆う。
【0197】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔11を覆う補助部材10の塑性流動部位、及びねじ孔15,11に密着した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0198】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0199】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0200】
図16は本発明の部材接合構造の第16の例であり、請求項13、請求項14に対応し、図中、図15と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0201】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材1のウエブ6及び第2の溝形材3のウエブ7に当接するように中空構造体5の内部に配置している。
【0202】
補強部材22は、第1の溝形材1のウエブ6に向き合うフェイス23と、第2の溝形材3のウエブ7に向き合うフェイス24と、これらフェイス23,24をつなぐウエブ25とを有し、このうち、フェイス23がプレートナットブラケットとなっている。
【0203】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材3のねじ孔11と同軸に位置するように穿設してある。
【0204】
図16(a)の右側部分に示すように、孔26、及びねじ孔11には補助部材10が差し込まれるが、当該補助部材10の脱落を防止するために手立てとして、各孔26ごとにフェイス24にバックアッププレート27を設けている。
【0205】
また、バックアッププレート27に代えて、フェイス24に部材厚み方向へ貫通しないねじ穴を設ける構成、あるいは補助部材10をねじ軸としてねじ孔11に螺合させる構成を採用してもよい。
【0206】
図16(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24に同化し、第2の溝形材3のねじ孔11内周面に密着し且つ当該第2の溝形材3のねじ孔11の周囲を覆うように形作られ、補助部材10が第2の溝形材3に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性を局所的に高めている。
【0207】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0208】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図16(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22のフェイス24に同化しつつ、ねじ孔11に入り込む。
【0209】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔11を覆う補助部材10の塑性流動部位、ねじ孔11に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び補強部材22のフェイス24に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材1,3からなる中空構造体5の剛性が局所的に高まる。
【0210】
第1、第2の溝形材1,3に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材1のウエブ6に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0211】
また、第2の溝形材3のねじ孔11は、ドリルで貫通させた単なる機械加工孔であってもよい。
【0212】
図17は本発明の部材接合構造の第17の例であり、請求項15に対応し、図中、図15と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0213】
この部材接合構造は、第1の溝形材31の両側のフランジ32に第2の溝形材33の両側のフランジ34を突き合わせ接続して形作られる中空構造体35と、当該中空構造体35の内部に位置して第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するH形材状の補強部材8と、補助部材10とを備えている。
【0214】
第1、第2の溝形材31,33はアルミニウム合金を素材としている。
【0215】
第2の溝形材33のウエブ37には、部材厚み方向に貫通する孔38が、補強部材8のねじ孔15と同軸に位置するように穿設してある。
【0216】
図17(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、ねじ孔15、及び孔38に差し込まれ、バックアッププレート17で保持される。
【0217】
図17(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材8のねじ孔15内周面に密着し、第2の溝形材33のウエブ37に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材8を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0218】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0219】
バックアッププレート17で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図17(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、ねじ孔15のねじ溝に入り込み、第2の溝形材33に同化する。
【0220】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、ねじ孔15に密着した補助部材10の塑性流動部位、及び第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材8の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0221】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材8には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材8のフェイス12のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0222】
図18は本発明の部材接合構造の第18の例であり、請求項16に対応し、図中、図16と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0223】
この部材接合構造では、アルミニウム合金を素材とするH形材状の補強部材22を、第1の溝形材31のウエブ36及び第2の溝形材33のウエブ37に当接するように中空構造体35の内部に配置している。
【0224】
補強部材22のフェイス24には部材厚み方向に貫通する孔26が、第2の溝形材33の孔38と同軸に位置するように穿設してある。
【0225】
図18(a)の右側部分に示すように、補助部材10は、孔26,38に差し込まれ、バックアッププレート27で保持される。
【0226】
図18(b)に示すように補助部材10に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動によって、補強部材22のフェイス24、及び第2の溝形材33のウエブ37に同化するように形作られ、補助部材10が第2の溝形材33に補強部材22を組み付け、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性を局所的に高めている。
【0227】
補助部材10を上述したような形状とする際には、接合ツール18を用いる。
【0228】
バックアッププレート27で保持されている補助部材10の端面に、接合ツール18を回転させながら押し付けると、図18(b)左側部分に示すように、補助部材10が摩擦熱と塑性流動により軟化し、当該補助部材10に由来する材料が、補強部材22と第2の溝形材33に同化する。
【0229】
更に、接合ツール18を補助部材10から引き離して、補強部材22と第2の溝形材33に同化した補助部材10の塑性流動部位を硬化させると、補強部材22の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材31,33からなる中空構造体35の剛性が局所的に高まる。
【0230】
第1、第2の溝形材31,33に組み付けられる補強部材22には、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材22のフェイス23のナット部分と第1の溝形材31のウエブ36に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0231】
図19は本発明の部材接合構造の第19の例であり、請求項17に対応し、図中、図15と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0232】
この部材接合構造は、第1の溝形材41の両側のフランジ42に第2の溝形材43の両側のフランジ44を突き合わせ接続して形作られる中空構造体45と、当該中空構造体45の内部に位置して第1の溝形材41のウエブ46及び第2の溝形材43のウエブ47に当接するH形材状の補強部材54とを備えている。
【0233】
第1、第2の溝形材41,43、及び補強部材54はアルミニウム合金を素材としている。
【0234】
補強部材54は、第1の溝形材41のウエブ46に向き合うフェイス55と、第2の溝形材43のウエブ47に向き合うフェイス56と、これらフェイス55,56をつなぐウエブ57とを有し、このうち、フェイス55がプレートナットブラケットとなっている。
【0235】
図19(a)に示すように、フェイス56には予め孔加工などを施していないが、この部位は、図19(b)に示すように、摩擦熱と塑性流動によって軟化した付加部材48や第2の溝形材43に由来する材料とともに同化層58を形作り、当該同化層58が第2の溝形材43に補強部材54を組み付け、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性を局所的に高めている。
【0236】
同化層58を形作る際には、接合ツール50を用いる。
【0237】
図19(a)右側部分に示すように、接合ツール50を回転させながら第2の溝形材43のウエブ47に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部51が徐々にめり込み、第2の溝形材43に由来する材料の同化層58が、接合ツール50のピン部51の周囲に生じる。
【0238】
やがて、図19(b)に示すように、同化層58が補強部材54のフェイス56に由来する材料をも巻き込むとともに、接合ツール50のショルダ部52の端面が第2の溝形材43のウエブ47に押し付けられる。
【0239】
この後、接合ツール50を第2の溝形材43から引き離して同化層58を硬化させると、補強部材54の組み付けが完了し、第1、第2の溝形材41,43からなる中空構造体45の剛性が局所的に高まる。
【0240】
第1、第2の溝形材41,43に組み付けられる補強部材54は、アーク溶接のような歪みの原因となる高熱が与えられないので、補強部材54のフェイス55のナット部分と第1の溝形材41のウエブ46に穿設したボルト孔(図示せず)に芯ずれが発現しない。
【0241】
また、接合ツール50のピン部51がめり込んだあとに形作られた同化層58の穴53は、雌ねじ加工を施せば別部材のボルト締結に利用できる。
【0242】
図20は本発明の部材接合構造の第20の例であり、請求項18に対応し、図中、図1乃至図19と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0243】
この部材接合構造は、図1乃至図19に示す全ての例に関連するもので、補強部材8,22,54とは真反対に位置するように第1の溝形材1,31,41のウエブ6,36,46に当接した付加部材59と、この付加部材59のウエブ60、第1の溝形材1,31,41のウエブ6,36,46、並びに補強部材8,22,54のフェイス12,23,55を貫通するボルト61とを有し、このボルト61は、前記フェイス12,23,55のナット部材に螺合されている。
【0244】
H形材状の補強部材8,22,54のフェイス12,13,23,24,55,56は一般的には「フランジ」と呼称しているが、各溝形材1,3,31,33,41,43のフランジ2,4,32,34,42,44との区別を明確にするために、この明細書ではあえて「フェイス」と呼称している。
【0245】
なお、本発明の部材接合構造は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0246】
本発明の部材接合構造は、様々な部品の接合組付工程に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0247】
【図1】本発明の部材接合構造の第1の例の施工手順を示す概念図である。
【図2】本発明の部材接合構造の第2の例の施工手順を示す概念図である。
【図3】本発明の部材接合構造の第3の例の施工手順を示す概念図である。
【図4】本発明の部材接合構造の第4の例の施工手順を示す概念図である。
【図5】本発明の部材接合構造の第5の例の施工手順を示す概念図である。
【図6】本発明の部材接合構造の第6の例の施工手順を示す概念図である。
【図7】本発明の部材接合構造の第7の例の施工手順を示す概念図である。
【図8】本発明の部材接合構造の第8の例の施工手順を示す概念図である。
【図9】本発明の部材接合構造の第9の例の施工手順を示す概念図である。
【図10】本発明の部材接合構造の第10の例の施工手順を示す概念図である。
【図11】本発明の部材接合構造の第11の例の施工手順を示す概念図である。
【図12】本発明の部材接合構造の第12の例の施工手順を示す概念図である。
【図13】本発明の部材接合構造の第13の例の施工手順を示す概念図である。
【図14】本発明の部材接合構造の第14の例の施工手順を示す概念図である。
【図15】本発明の部材接合構造の第15の例の施工手順を示す概念図である。
【図16】本発明の部材接合構造の第16の例の施工手順を示す概念図である。
【図17】本発明の部材接合構造の第17の例の施工手順を示す概念図である。
【図18】本発明の部材接合構造の第18の例の施工手順を示す概念図である。
【図19】本発明の部材接合構造の第19の例の施工手順を示す概念図である。
【図20】本発明の部材接合構造の第20の例の主要部分を示す概念図である。
【符号の説明】
【0248】
1 第1の溝形材(第1の形材)
3 第2の溝形材(第2の形材)
8 補強部材
9 付加部材
10 補助部材
11 ねじ孔
15 ねじ孔(空間)
16 ねじ孔
19 孔
20 付加部材
21 孔
22 補強部材
26 孔(空間)
31 第1の溝形材(第1の形材)
32 第2の溝形材(第2の形材)
38 孔
41 第1の溝形材(第1の形材)
43 第2の溝形材(第2の形材)
48 付加部材
54 補強部材
59 付加部材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに付加部材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と付加部材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項2】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項3】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項4】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、付加部材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項5】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項6】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補強部材に由来する材料を、補強部材と付加部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項7】
第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材の孔の溝に入り込ませた請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の部材接合構造。
【請求項8】
摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材に同化させた、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の部材接合構造。
【請求項9】
互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材に向けて開口する空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項10】
互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項11】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに第2の形材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と第2の形材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項12】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項13】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項14】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項15】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ第2の形材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項16】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材と第2の形材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項17】
互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項18】
補強部材とは真反対に位置するように第1の形材に当接する他の付加部材を有し、当該付加部材を、第1の形材、並びに補強部材に対して締結した請求項1乃至請求項17のいずれかに記載の部材接合構造。
【請求項1】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに付加部材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と付加部材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項2】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項3】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項4】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、付加部材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項5】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項6】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の孔が穿設してある付加部材と、補強部材の空間、第2の形材の孔、及び付加部材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補強部材に由来する材料を、補強部材と付加部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項7】
第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材の孔の溝に入り込ませた請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の部材接合構造。
【請求項8】
摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、第2の形材に同化させた、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の部材接合構造。
【請求項9】
互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材に向けて開口する空間が形成してある補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項10】
互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材と、当該補強部材とは真反対に位置するように第2の形材に当接する付加部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により付加部材や第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項11】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面、並びに第2の形材の孔のそれぞれに周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝と第2の形材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項12】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ付加部材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項13】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、第2の形材の孔に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の溝に入り込ませたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項14】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材に同化させ且つ第2の形材の孔の周囲を覆うように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項15】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、補強部材の空間内側面に周方向に延びる溝を設けておき、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材の空間内側面の溝に入り込ませ且つ第2の形材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項16】
第1の形材と、当該第1の形材に組み合わされ且つ補助部材挿入用の孔が穿設してある第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接し且つ第2の形材の孔に連なる補助部材挿入用の空間が形成してある補強部材と、当該補強部材の空間、及び第2の形材の孔に対して差し込んだ補助部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により補助部材に由来する材料を、補強部材と第2の形材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項17】
互いに組み合わされる第1、第2の形材と、これら第1、第2の形材の間に介在してその双方に当接する補強部材とを備え、摩擦熱と塑性流動により第2の形材に由来する材料を、補強部材に同化させたことを特徴とする部材接合構造。
【請求項18】
補強部材とは真反対に位置するように第1の形材に当接する他の付加部材を有し、当該付加部材を、第1の形材、並びに補強部材に対して締結した請求項1乃至請求項17のいずれかに記載の部材接合構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公開番号】特開2008−188666(P2008−188666A)
【公開日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−33663(P2007−33663)
【出願日】平成19年2月14日(2007.2.14)
【出願人】(000005463)日野自動車株式会社 (1,484)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年2月14日(2007.2.14)
【出願人】(000005463)日野自動車株式会社 (1,484)
【Fターム(参考)】
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