車體的制作方法技術

本發明專利技術提供一種即使兩個構件的對接部的間隙大也可以良好的連接的方法。用切削工具（６０）沿兩個構件（１０、２０）的對接部切削。把填補料（３０）插入通過切削產生的間隙（４０），靠滾輪（７０）推壓凸部（１２、２２），使凸部（１２、２２）斂縫而固定填補料（３０）。接著靠旋轉工具（８０）摩擦攪拌連接凸部（１２、２２）、填補料（３０）。也可以不進行切削而進行焊接使填補料填埋間隙。此外，也可以進行切削，使兩個構件接近，進行摩擦攪拌連接。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及摩擦攪拌連接方法。特別是涉及適合于制作在軌道上行駛的車輛，例如鐵道車輛的車體的制作的連接方法。
技術介紹
摩擦攪拌連接方法是使插入連接部的圓棒(稱為旋轉工具)一邊旋轉一邊沿連接線移動，使連接部發熱、軟化，使之塑性流動，固相連接的方法。旋轉工具由大直徑部和小直徑部來組成。把小直徑部插入待連接構件，使大直徑部的端面接觸于前述構件。在小直徑部上設有螺旋部。在待連接的兩個構件的對接部設置凸部，從此一凸部側插入旋轉工具，制成靠凸部的金屬填埋兩個構件之間的間隙。使旋轉工具的大直徑部進入凸部內。中空型材的摩擦攪拌連接以連接兩個面板的連接板為支撐板把中空型材彼此摩擦攪拌連接。這些示于專利第3070735號公報(USP6050474)，特開2000-334581號公報(EP1055478A1)中。此外，在特開2000-233285號公報的圖14中，把填補料配置在兩個構件之間的間隙中進行摩擦攪拌連接。此外，在特開2000-167677號公報(EP0992314A2)中，在摩擦攪拌連接有凸部的第1構件和沒有凸部的第2構件時，在第2構件側間斷地進行堆焊，然后進行摩擦攪拌連接。如果在待連接的兩個構件之間有間隙，則無法摩擦攪拌連接。因此，在旋轉工具插入側設置凸部，靠凸部的金屬填埋間隙。但是，現實地說如果間隙例如超過1mm則良好的連接是困難的。如果間隙加大雖然可以考慮加大旋轉工具的直徑，但是容易發生問題。鐵道車輛等軌道車輛的車體由構成車內側面的側構架，屋頂構架，構成地面的底架等來組成。車體的制作步驟首先連接多個按壓型材，分別制作側構架、屋頂構架、底架。接著把它們連接成車體。由于側構架、屋頂構架、底架長度約20m，寬度約3m，所以其制作誤差很大。因此，連接部的間隙很容易就超過1mm。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種即使間隙大也能良好地連接的連接方法。本專利技術的第2目的在于提供一種容易地進行車體的底架與側構架的摩擦攪拌連接，或者側構架與屋頂構架的摩擦攪拌連接的連接方法。上述目的可以通過在兩個構件的對接部的間隙中配置填埋間隙構件，然后進行摩擦攪拌連接來實現。此外，填埋間隙構件也可以切削兩個構件的對接部而設置間隙，把填埋間隙構件配置在此一間隙中。此外，也可以通過切削兩個構件的對接部，使兩者接近之后進行摩擦攪拌連接來實現。上述第2目的的底架與側構架的摩擦攪拌連接，由于在成為支撐底架面板的機構的兩個側構架之間配置支撐裝置而進行，所以容易進行。側構架與屋頂構架的摩擦攪拌連接，由于在兩個側構架之間配置支撐裝置而進行，所以容易進行。附圖說明圖1是本專利技術的一個實施例的連接過程圖。圖2是圖1的II-II剖視圖。圖3是圖1的III-III剖視圖。圖4是圖1的IV-IV剖視圖。圖5是本專利技術的另一個實施例的連接裝置的構成圖。圖6是本專利技術的另一個實施例的連接裝置的主視圖。圖7是圖6的VII-VII剖視圖。圖8是圖7的VIII-VIII剖視圖。圖9是圖6的底架與側構架的連接部的縱剖視圖。圖10是本專利技術的另一個實施例的與圖9相當的圖。圖11是本專利技術的另一個實施例的與圖9相當的圖。圖12是本專利技術的另一個實施例的連接裝置的主視圖。圖13是圖12的側構架與屋頂構架的連接部的縱剖視圖。圖14是本專利技術的另一個實施例的連接裝置的主視圖。圖15是本專利技術的另一個實施例的連接過程圖。具體實施例方式首先用圖1至圖4來說明本專利技術的基本實施例。在圖1中，連接作業按從(A)到(D)的順序來進行。在圖1(A)中，把板狀的兩個構件10、20放在架座50上使之對接。兩個構件10、20對接成間隙盡可能小。在構件10上沿著與構件20的對接部有突出片15，構件20放在其上。構件10、20在對接部的上表面側設有凸部12、22。在此一狀態下用夾具(未畫出)把構件10、20固定于架座50上。構件10、20為鋁合金制的。把對接部稱為連接線。上述這樣約束后，用切削工具60從上方切削兩個構件10、20的對接面。借此在對接面產生一定寬度的間隙(溝槽)40。切削的寬度(間隙，溝槽)40大于使構件10、20對接之際產生的間隙。間隙40的下面(切削的下面)直到突出片15的上表面。(圖1(A))用檢測器檢測兩個凸部12、22的寬度，使切削工具60的中心位于其中心，進行切削。檢測凸部12、22的上表面的位置而把切削工具60的插入深度保持恒定。切削進行干切削。用壓縮空氣吹散切屑，用吸塵器吸引。作為切削工具60雖然在圖1中示出端面銑刀，但是也可以是圓鋸。接著把填補料30配置在通過切屑產生的間隙40中。填補料30的高度尺寸為填補料30的上表面位于凸部12、22的上表面下方的大小。填補料30的上表面位于去掉凸部12、22的構件10、20的板11、21的上表面延長線的上方。填補料30的寬度盡可能接近間隙40的寬度，最好是容易插入的大小。間隙40的寬度與填補料30的寬度之差小于1mm。(圖1(B)，圖2)接著從上方按壓間隙40附近的凸部12、22的上表面，使凸部12、22的角部向間隙40側彎曲。借此向下方推壓填補料30，固定于構件10、20。此一固定是為了在用旋轉工具80進行摩擦攪拌連接之際，填補料30不移動。此一斂縫作業通過使滾輪70沿著間隙40行走來進行。滾輪70的前端為梯形。滾輪70的寬度中心位于兩個構件10、20的中心(間隙40的中心)?？繚L輪70梯形的斜面來按壓凸部12、22的角部。借此凸部12、22的角部被斂縫。用檢測器檢測兩個凸部12、22的寬度，使滾輪70的中心位于其中心，進行按壓。用檢測器檢測兩個凸部12、22的寬度，使滾輪70的中心位于其中心。(圖1(B)，圖3)滾輪70借助于氣缸裝置75以規定的力把凸部12、22向溝槽40按壓。氣缸裝置75伸縮自如以便允許凸部12、22的高度位置的變化。如果有下文述及的定位焊縫，則滾輪70越過它們。接著，把旋轉工具80從上方插入對接部，把構件10、20和填補料30三者摩擦攪拌連接。旋轉工具80沿著連接線移動。旋轉工具80的小直徑部82的前端達到突出片15。小直徑部82的直徑大于間隙40的寬度。由檢測器來檢測兩個凸部12、22的寬度，使旋轉工具80的中心位于其中心，進行摩擦攪拌連接。旋轉工具80的插入深度，檢測凸部12、22的上表面的位置而保持恒定。(圖1(C)、(D)，圖4)摩擦攪拌連接之后，根據需要切削掉板11、21的上表面以上的凸部12、22和連接部，使之平滑。說明各部的大小之一例。間隙40的寬度3mm，間隙40的深度6mm，板11、21的厚度4mm，凸部12、22的高度(除板11、21部分之外)2mm，凸部12、22的寬度8mm，填補料30的寬度2.5mm，填補料30的高度5.5mm，旋轉工具80的大直徑部81的直徑15mm，小直徑部82的直徑6mm，旋轉工具80的傾斜角4°。在摩擦攪拌連接時大直徑部81與小直徑部82的邊界(準確地說是大直徑部81的最下端)位于板11、21的上表面與填補料30的上表面之間。這樣一來，在使兩個構件對接之際即使沿著連接線有1mm以上的間隙，也由于通過切削來擴大成規定的間隙，接著配置填補料30使間隙不足1mm，接著進行摩擦攪拌連接，所以也能夠是良好的連接。與板11、21的厚度相當的部分的間隙40和填補料30的間隙，利用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車體制作方法，其特征在于，把側構架分別放在底架的兩端，在對一方的前述側構架的車外側與前述底架的車外側進行摩擦攪拌連接的一方的旋轉工具的軸心延長線上，實質上依次布置前述底架的面板、另一方的前述側構架的車外側與前述底架的車外 側的連接部、從車外側支撐該連接部的支撐裝置的狀態下，由前述旋轉工具來進行摩擦攪拌連接。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江角昌邦，福寄一成，
申請(專利權)人：株式會社日立制作所，
類型：發明
國別省市：JP[日本]