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公開番号2025142363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-30
出願番号2025128414,2022086852
出願日2025-07-31,2022-05-27
発明の名称摩擦攪拌接合用工具
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類B23K 20/12 20060101AFI20250919BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】接合部におけるバリの発生、特にバリの高さを効果的に抑制して健全な接合部を形成し、後工程での負担を軽減することができる摩擦攪拌接合用工具を提供する。
【解決手段】摩擦攪拌接合用工具10は、本体部11と、プローブ12と、ショルダー部23と、プローブ12の周りに形成された周溝14を備える。周溝14の溝深さをd、プローブ12の軸方向長さをLとしたとき、d>0.33×Lである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
柱状の本体部と、前記本体部におけるショルダー部から軸方向に突設されたプローブとを備え、被接合材に前記プローブの先端を回転させつつ押し当てることにより摩擦熱を発生させて、前記被接合材を接合する摩擦撹拌接合用工具であって、
前記ショルダー部は、前記プローブの周方向外側に周溝を備え、
前記ショルダー部の表面からの前記周溝の溝深さをｄとし、前記プローブの軸方向長さをＬとしたとき、ｄ＞０．３３×Ｌであり、
前記周溝の体積をＡとし、前記プローブの体積をＢとしたとき、０．６≦Ａ／Ｂである、摩擦攪拌接合用工具。
続きを表示（約 54 文字）【請求項２】
前記ショルダー部の表面は、平面状である、請求項１に記載の摩擦攪拌接合用工具。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブの回転による摩擦熱を利用して被接合材を接合するための摩擦攪拌接合用工具に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
摩擦撹拌接合（ＦＳＷ：ＦｒｉｃｔｉｏｎＳｔｉｒＷｅｌｄｉｎｇ）とは、工具の先端に設けられたプローブを回転させつつ、プローブの先端面を被接合材の突合せ部に押し当て、プローブを被接合材に圧入した状態で突合せ部に沿って移動させ、摩擦熱と撹拌により被接合材を接合する方法である。
【０００３】
摩擦撹拌接合では、アルミニウムなどの流動性の高い材料を被接合材とした場合には、良好な接合が得られるものの、プローブの差し込み深さや、接合される被接合材の寸法精度等により突き合わせ接合面にバリが形成される場合がある。すなわち、プローブを回転させながら被接合材に押し付けることで、プローブの外側に流出した材料がバリとなる。摩擦攪拌接合で発生するバリは、小さければブラッシング等で除去することが可能であるが、大きなバリになると切削等で削除する必要があり、後工程におけるバリ除去が難しくなる。
【０００４】
このような問題に関し、特許文献１には、摩擦攪拌接合用治具の周溝の内側直径をｒ、治具本体の直径をＲ、周溝の溝幅をＷ、周溝の溝深さをｄ、プローブ長さをＬとしたとき、０．５Ｒ≦ｒ≦０．９５Ｒ、０．０２５Ｒ≦Ｗ≦０．２５Ｒ、０．０１Ｌ≦ｄ≦０．３３Ｌの各条件を満足するように構成して、バリの発生を抑制するようにした摩擦攪拌接合用治具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３２８３４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の摩擦攪拌接合用治具を用いた接合では、必ずしもバリの抑制効果が十分ではなく、さらなる改善が望まれていた。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、接合部におけるバリの発生、特にバリの高さを効果的に抑制して健全な接合部を形成し、後工程での負担を軽減することができる摩擦攪拌接合用工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、摩擦攪拌接合用工具に係る下記の構成により達成される。
【０００９】
柱状の本体部と、前記本体部におけるショルダー部から軸方向に突設されたプローブとを備え、被接合材に前記プローブの先端を回転させつつ押し当てることにより摩擦熱を発生させて、前記被接合材を接合する摩擦撹拌接合用工具であって、
前記ショルダー部は、前記プローブの周方向外側に周溝を備え、
前記ショルダー部の表面からの前記周溝の溝深さをｄとし、前記プローブの軸方向長さをＬとしたとき、ｄ＞０．３３×Ｌである、摩擦攪拌接合用工具。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の摩擦攪拌接合用工具によれば、接合部におけるバリの発生、特にバリの高さを効果的に抑制することができ、健全な接合部を形成して後工程での負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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