(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの積み重ねられたプレート（３、４）を有している摩擦溶接継ぎ手であって、下側のプレート（４）が１０００メガパスカルよりも大きい引張強度を有する高強度鋼で形成され、１つ以上の上側のプレート（３）が貫通可能な材料、特に軽金属で形成され、前記下側のプレート（４）へと摩擦溶接（５、６）によって接続される摩擦溶接部材（１、２）によって貫通される摩擦溶接継ぎ手に関する。  前記摩擦溶接部材（１、２）が、炭素を０．１７％〜４．４５％、クロムを０．７０％〜１．５％、モリブデンを０．１５％〜０．８０％含む合金鋼で形成されている。【選択図】図１
2013514888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０００メガパスカルよりも大きい引張強度を有する高強度スチールで形成された最も下側のプレート（４）と、貫通可能な材料である軽金属で形成され、前記最も下側のプレート（４）へと摩擦溶接（６）で接続される摩擦溶接部材（２）によって貫通される１つ以上の上側のプレート（３）とを含む少なくとも２つの積み重ねられたプレート（３、４）を有している摩擦溶接継ぎ手であって、
前記摩擦溶接部材（２）が、炭素を０．１７％〜０．４５％、クロムを０．７０％〜１．５％、モリブデンを０．１５％〜０．８０％含む合金スチールからなることを特徴とする摩擦溶接継ぎ手。
【請求項２】
前記摩擦溶接部材（２）が、さらにバナジウムを０．２０％〜０．３５％含むことを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項３】
前記摩擦溶接部材（２）が、１０００メガパスカルよりも大きい引張強度を有していることを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項４】
前記貫通される上側のプレート（３）が、プラスチック材料からなることを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項５】
前記最も下側のプレート（４）が、前記摩擦溶接部材（２）によって貫通されない高強度スチールからなることを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項６】
前記最も下側のプレート（４）が、前記摩擦溶接部材（２）によって貫通されることを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項７】
前記摩擦溶接部材（２）が、コーティングを備えていることを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２枚の積み重ねられたプレートの摩擦溶接継ぎ手であって、最も下方のプレートが１０００メガパスカルを超える引張強度を有する高強度スチールで製作され、１つ以上の上方のプレートが貫通可能な材料、特に軽金属で製作され、上方のプレートが摩擦溶接で最も下方のプレートへと接続される摩擦溶接部材によって貫かれる摩擦溶接継ぎ手に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような摩擦溶接継ぎ手が、ＤＥ１０２００６０１３５２９．１により公知である。
この摩擦溶接継ぎ手は、スチールからなる下側のプレートと、アルミニウム、または、プラスチック材料からなる上側のプレートとを備えている。
摩擦溶接部材そのものはスチールで構成され、下側のプレートとの所望の摩擦溶接継ぎ手へと進入している。
このような摩擦溶接継ぎ手の適用は、一方では高い剛性を有し、他方では環境の影響に耐えるプレートの構成であり、例えば、自動車の車体の板材に必要とされるようなプレートの構成である。
そのような構成は、ＤＥ１０２００６５２９Ａ１およびＤＥ２００９００６７７５Ａ１に開示されているように見受けられる。
そこでは、最後に挙げられた文献の段落００２７において、第１の（上側の）プレートが第２の（下側の）プレート４０よりも柔らかい材料からなる事実が指摘されている。
例えば、第１のプレートがアルミニウムの薄板材であってよく、第２のプレートがスチールの薄板材であってよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、課される要件に対応するとともに、環境に関して必要な特性を備えるだけでなく、高い確実性を有する摩擦溶接継ぎ手の生成も保証する材料の組成を提供するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、本発明によれば、炭素の含有量が０．１７％〜０．４５％であり、クロムの含有量が０．７０％〜１．５％であり、モリブデンの含有量が０．１５％〜０．８０％である合金スチールからなる摩擦溶接部材によって達成される。
これは、例えば、２１ＣｒＭｏＶ５７および４０ＣｒＭｏＶ４７といった品種の材料であってよい。
【０００５】
摩擦溶接継ぎ手のこの実施において、摩擦溶接部材の材料が、とりわけ一方では自身に変化を生じることなく上側のプレートをこのプレートの可塑化を通じて貫かなければならず、最も下側のプレートの最終的なコーティングを容易に摩擦して貫くことができ、最も下側のプレートと格別の耐久性および強度を特徴とする摩擦溶接継ぎ手を形成することによって、きわめて高い強度を摩擦溶接継ぎ手によって板複合材へと与えるため、特別な役割を果たす。
したがって、この接続材料は、高強度スチールの使用ゆえにきわめて安定であり、所望の軽量な構造をもたらすがゆえに、自動車の車体の製造に特に適している。
【０００６】
本発明に適したそのような実施例が、例えば、ＤＥ１０２００６０１３５２９の図４、図５、および図６に示されているが、複合材料がわずか２枚のプレートを備えているにすぎず、すなわち、上側のプレートの比較的柔らかい材料と、下側のプレートの高強度の硬い材料とを備えているにすぎない（段落００３７を参照）。
【０００７】
本発明による摩擦溶接部材の特別な組成は、１つ以上の上側のプレートそのものを貫く溶融貫通にもかかわらず硬さを実質的に失わないため、貫通のプロセスそのものが障害なく生じることができるという特徴をもたらす。
また、摩擦溶接部材が最も下方のプレートにぶつかるとき、最初に述べた部材が、まず第１には最後に述べたプレートの摩擦溶接まで自身の強度をかなりの程度まで維持し、これが最も下方のプレートの実際の摩擦溶接の際に摩擦溶接部材の溶接にもつながる。
これは、摩擦溶接継ぎ手を製造する確実なプロセスのためにきわめて重要であり、マンガン、および／または、ボーアを含有するスチールの使用において、材料のこの使用に関して上述のＤＥ１０２００９００６７７５の段落００１４に述べられている低い材料強度ゆえのプロセスの安全性によって保証される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による摩擦溶接継ぎ手の構造全体の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明による摩擦溶接継ぎ手の構造全体の実施例が、図に示されている。
この図は、摩擦溶接部材２による上側のプレート３および下側のプレート４の組み合わせに関して示されているボールド１を示しており、プレート３およびプレート４が構成材を構成し、プレート３およびプレート４が摩擦溶接６によって互いに接続されている。
プレート３はアルミニウム板であり、プレート４はスチール板である。
摩擦溶接部材２が、摩擦溶接プロセスの際にプレート３を突起５で貫き、最終的にプレート４に到達し、プレート４において回転および圧力に基づいて摩擦溶接ゾーン６０をもたらしている。
ここで、プレート３は、ショルダ７をプレート４に当接させて摩擦溶接部材２によって連続的にプレート４へと押し付けられ、摩擦溶接プロセスの終わりにおいて、両方のプレート３およびプレート４の間の強力な接続が摩擦溶接６によって生み出される。
【図１】
2013514888.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月26日(2012.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０００メガパスカルよりも大きい引張強度を有する高強度スチールで形成された最も下側のプレート（４）と、貫通可能な材料である軽金属で形成され、前記最も下側のプレート（４）へと摩擦溶接（６）で接続される摩擦溶接部材（２）によって貫通される１つ以上の上側のプレート（３）とを含む少なくとも２つの積み重ねられたプレート（３、４）を有している摩擦溶接継ぎ手であって、
前記摩擦溶接部材（２）が、炭素を０．１７％〜０．４５％、クロムを０．７０％〜１．５％、モリブデンを０．１５％〜０．８０％含む合金スチールからなることを特徴とする摩擦溶接継ぎ手。
【請求項２】
前記摩擦溶接部材（２）が、さらにバナジウムを０．２０％〜０．３５％含むことを特徴とする請求項１に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項３】
前記摩擦溶接部材（２）が、１０００メガパスカルよりも大きい引張強度を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項４】
前記貫通される上側のプレート（３）が、プラスチック材料からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項５】
前記最も下側のプレート（４）が、前記摩擦溶接部材（２）によって貫通されない高強度スチールからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項６】
前記最も下側のプレート（４）が、前記摩擦溶接部材（２）によって貫通されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の摩擦溶接継ぎ手。
【請求項７】
前記摩擦溶接部材（２）が、コーティングを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の摩擦溶接継ぎ手。
【国際調査報告】
2013514888.tif 000004
2013514888.tif 000005
2013514888.tif 000006
2013514888.tif 000007