[发明专利]结构体和结构体的制造方法

说明书

本发明涉及一种结构体和一种结构体的制造方法。例如，本发明适用于一种用在火车车厢或建筑结构等上的挤压成型铝合金制框架构件制成的结构体和结构体的制造方法。

摩擦振颤接合方法是一种通过旋转插入接合部分的圆杆(被称作旋转工具)，将旋转工具沿着挤压框架构件的接合线移动并且摩擦振颤接合部分被加热、软化和塑化并固化连接的方法。旋转工具由插入接合部分的小直径部分和位于旋转工具的小直径部分外侧的大直径部分构成。旋转工具的小直径部分和大直径部分同轴。旋转工具的小直径部分和大直径部分之间的边界稍微插入接合部分。上述技术例如由日本专利申请公开号平9-309164(EP0797043A2)公开。

该文献的图9中，中空挤压成型框架构件的两个表面的接合是在中空挤压成型框架构件的两个表面之一进行的。此外，示出了防止中空挤压成型框架构件变形的连接件。

在日本专利申请公开号平9-221024公开了一种可容易地制造火车车体的结构体的方法。在该方法中，中空框架构件侧表面之一的板端部伸出于另一侧表面的板端部，并且该伸出的板相互从上部焊接。接着，另外的面板之间用盖板连接。

摩擦振颤接合与弧焊之间的不同在于，在摩擦振颤接合中，通过将旋转工具插入要接合的构件中，会作用较大的负载。该负载主要作用在旋转工具的插入方向(旋转工具的轴向)。即，工具的插入力作用在要接合的构件上。

当中空挤压成型框架构件实施摩擦振颤接合时，在一个面板和两个平行面板接合的筋板上作用着旋转工具的插入力，则中空挤压成型框架构件会变形。为此，必须形成一个可防止连接件部分变形的结构。

这种防变形装置由上述日本专利申请公开号平9-309164(EP0797043A2)公开。在该文献中，对于两个中空挤压成型框架构件的接合部分，提供了一个用于将中空挤压成型框架构件的两个面板接合的纵板(称作纵筋板)。该纵筋板位于旋转工具轴线的延长线上。纵筋板是连接中空挤压成型框架构件的两个面板的筋板。因较大负载同心作用在该纵筋板上，因此必须使得中空挤压成型框架构件的板厚较厚。为此，难以获得重量轻的结构连接件。

此外，中空挤压成型框架构件的该纵筋板可从其他方面考虑。当表面向外弯曲力作用在中空挤压成型框架构件上时，众所公知，支配整体刚性的部分是筋板。为了改进耐表面外侧弯曲力的刚性，理想的情况是将筋板布置在相对面板为45度角方向上，该方向是所受力的主应力方向。然而，垂直于两个薄面板的纵长筋板几乎不作为加强构件。

正如上述，当结构体用作加强件时，几乎不考虑纵筋板对刚性的增强，因为该筋板必须使得中空挤压成型框架构件的板厚较厚才能支承摩擦振颤接合期间的插入力，所以难以减轻中空挤压成型框架构件的连接件的结构重量。

上述日本专利申请公开号平9-221024示出的盖板焊在中空框架构件的桁架的交叉点上。

本发明的目的是提供一种重量轻、刚性好的结构体和结构体的制造方法。

实现上述目的的结构体的制造方法的特征在于，制备中空框架构件，该构件中的两个薄面板通过多个筋板连接成桁架型，所述面板之一的端部从另一面板的端部朝所述端部的一侧伸出，而所述面板之一的所述端部和所述另一面板的所述端部通过构成所述桁架的所述多个筋板连接；第二构件基本上朝着所述另一面板的延伸方向定位，以及第二构件的端部与所述另一面板的所述端部的接合是摩擦振颤接合。

可实现上述目的的结构体制造方法的特征在于，制备中空框架构件，该构件中的两个薄面板通过多个筋板连接成桁架型，所述面板之一的端部从另一面板的端部朝所述端部的一侧伸出，而所述面板之一的所述端部和所述另一面板的所述端部通过构成所述桁架的所述多个筋板连接，以及该构件具有位于所述另一面板的端部和在所述桁架的附近的支座；准备一个第二中空框架构件，该构件中的两个薄面板通过多个筋板连接成桁架型，所述面板之一的端部从另一面板的端部朝所述端部的一侧伸出，而所述面板之一的所述端部和所述另一面板的所述端部通过构成所述桁架的所述多个筋板连接，以及该构件具有位于所述另一面板的端部和在所述桁架的附近的支座；第一中空框架构件的所述面板之一的所述端部与所述第二中空框架构件的所述支座重叠；所述第一中空框架构件的所述面板之一的所述端部与所述第二中空框架构件的所述支座重叠；并分别将所述重叠部分接合。