(57)【要約】【課題】中空部材の嵌め合わせに適した部材接合構造を提供する。【課題手段】正対する２つの孔１ａ，１ｂが穿設してある第１の筒体１と、正対する２つの孔２ａ，２ｂが穿設してあり且つ第１の筒体１に被さる第２の筒体２と、第１、第２の筒体１，２の各孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂに一端部分及び他端部分が入った補助部材３とを備え、この補助部材３の一端部分及び他端部分のそれぞれを、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体１，２の孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの周囲を部材厚み方向に挟むように形作り、第１、第２の筒体１，２の嵌め合わせ継手を強固に接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項２】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空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３】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作るとともに、第２の中空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】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材に同化させるとともに、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【請求項５】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟む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】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空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】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作るとともに、第２の中空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８】
正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材に同化させるとともに、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作ったことを特徴とする部材接合構造。
【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】
しかしながら特許文献１、２には、互いに嵌め合わせた中空部材を強固に接合することについての提案はない。
【０００８】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、中空部材の嵌め合わせ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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作った構成を採る。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空部材に同化させた構成を採る。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作るとともに、第２の中空部材に同化させた構成を採る。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材とを備え、この補助部材の一端部分及び他端部分の双方を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材に同化させるとともに、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作った構成を採る。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作った構成を採る。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の中空部材に同化させた構成を採る。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作るとともに、第２の中空部材に同化させた構成を採る。
【００１６】
請求項８に記載の発明では、正対する２つの孔が穿設してある第１の中空部材と、正対する２つの孔が穿設してあり且つ前記第１の中空部材に被さる第２の中空部材と、第１、第２の中空部材の各孔に一端部分及び他端部分が入った補助部材と、当該補助部材の一端に設けられ且つ第２の中空部材の外面に当接するストッパとを備え、前記補助部材の他端部分を、摩擦熱と塑性流動により第１の中空部材に同化させるとともに、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように形作った構成を採る。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【００１８】
（１）請求項１に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動により補助部材の一端部分と他端部分を、第１、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように変形させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００１９】
（２）請求項２に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動により補助部材の一端部分と他端部分を、第１、第２の中空部材に同化させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００２０】
（３）請求項３に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動により補助部材の一端部分と他端部分を、第１の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように変形させるとともに、第２の中空部材に同化させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００２１】
（４）請求項４に記載の発明では、摩擦熱と塑性流動により補助部材の一端部分と他端部分を、第１の中空部材に同化させるとともに、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように変形させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００２２】
（５）請求項５に記載の発明では、ストッパにより補助部材の一端部分を第２の中空部材に係止させ、摩擦熱と塑性流動により補助部材の他端部分を、第１、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように変形させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００２３】
（６）請求項６に記載の発明では、ストッパにより補助部材の一端部分を第２の中空部材に係止させ、摩擦熱と塑性流動により補助部材の他端部分を、第１、第２の中空部材に同化させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００２４】
（７）請求項７に記載の発明では、ストッパにより補助部材の一端部分を第２の中空部材に係止させ、摩擦熱と塑性流動により補助部材の他端部分を、第１の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように変形させるとともに、第２の中空部材に同化させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【００２５】
（８）請求項８に記載の発明では、ストッパにより補助部材の一端部分を第２の中空部材に係止させ、摩擦熱と塑性流動により補助部材の他端部分を、第１の中空部材に同化させるとともに、第２の中空部材の孔の周囲を部材厚み方向に挟むように変形させるので、第１、第２の中空部材の嵌め合わせ継手を強固に接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２７】
図１は本発明の部材接合構造の第１の例であり、径方向に正対する２つの孔１ａ，１ｂが穿設してある第１の筒体１、径方向に正対する２つの孔２ａ，２ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体１に被さる第２の筒体２、及び第１、第２の筒体１，２の各孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３を構成要素としている。
【００２８】
孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを機械加工などで各筒体１，２に穿設することになる。
【００２９】
第１、第２の筒体１，２はステンレス鋼を素材とし、補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【００３０】
この補助部材３の一端部分は、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体１，２の孔１ａ，２ａの周囲を部材厚み方向に挟むように形作られ、補助部材３の他端部分は、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体１，２の孔１ｂ，２ｂの周囲を部材厚み方向に挟むように形作られ、第１、第２の筒体１，２の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【００３１】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【００３２】
接合ツール７は、補助部材３よりも太い円柱状のショルダ部８の先端面に、補助部材３よりも細い円柱状のピン部９を同軸に連ねた形をしている。
【００３３】
これら裏当て部材６及び接合ツール７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いる。
【００３４】
裏当て部材６で補助部材３の一端部分を受け、孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体１，２を嵌め合わせ、孔１ａ，２ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔１ｂ，２ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体１，２を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図１（ａ）参照）。
【００３５】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【００３６】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端に押し付けられ、摩擦熱と塑性流動により軟化した補助部材３の他端部分に由来する材料が、孔２ｂ，１ｂを経て第１の筒体１内方側へと押し込まれる。
【００３７】
回転している接合ツール７のピン部９を丸棒状の補助部材３の他端部分に押し付けると、初めのうちは補助部材３も周方向へ回ることがある。
【００３８】
この補助部材３の回動は材料の軟化に伴って収まるが、クランプのような機械的手段を用いて補助部材３の回動を抑えるという手法も採れる。
【００３９】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体１，２には座屈変形が生じない。
【００４０】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、孔１ｂ，２ｂの周囲で第１、第２の筒体１，２を部材厚み方向に挟んでいる補助部材３の塑性流動部位を硬化させ、同様な手順により補助部材３の一端部分に対しても加工を施す（図１（ｂ）参照）。
【００４１】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の両端部分の穴３ａ，３ｂ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。
【００４２】
図２は本発明の部材接合構造の第２の例であり、径方向に正対する２つの孔４ａ，４ｂが穿設してある第１の筒体４、径方向に正対する２つの孔５ａ，５ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体４に被さる第２の筒体５、及び第１、第２の筒体４，５の各孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３を構成要素としている。
【００４３】
孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを機械加工などで各筒体４，５に穿設することになる。
【００４４】
第１、第２の筒体４，５、並びに補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【００４５】
この補助部材３の一端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体４，５の孔４ａ，５ａの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｃを形作り、補助部材３の他端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体４，５の孔４ｂ，５ｂの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｄを形作り、第１、第２の筒体４，５の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【００４６】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【００４７】
接合ツール７は、補助部材３よりも太い円柱状のショルダ部８の先端面に、補助部材３よりも細い円柱状のピン部９を同軸に連ねた形をしている。
【００４８】
これら裏当て部材６及び接合ツール７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いる。
【００４９】
裏当て部材６で補助部材３の一端部分を受け、孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体４，５を嵌め合わせ、孔４ａ，５ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔４ｂ，５ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体４，５を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図２（ａ）参照）。
【００５０】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【００５１】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端や第２の筒体５の外周面に押し付けられ、第２の筒体５や第１の筒体４も摩擦熱と塑性流動により軟化して、接合ツール７のピン部９の周囲に、補助部材３の他端部分及び第１、第２の筒体４，５に由来する材料の同化層３ｄが軟化した状態で生じる。
【００５２】
回転している接合ツール７のピン部９を丸棒状の補助部材３の他端部分に押し付けると、初めのうちは補助部材３も周方向へ回ることがある。
【００５３】
この補助部材３の回動は材料の軟化に伴って収まるが、クランプのような機械的手段を用いて補助部材３の回動を抑えるという手法も採れる。
【００５４】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体４，５には座屈変形が生じない。
【００５５】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、前述した同化層３ｄを硬化させ、同様な手順により補助部材３の一端部分に対しても同化層３ｃを形作る加工を施す（図２（ｂ）参照）。
【００５６】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の両端部分の穴３ａ，３ｂ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。
【００５７】
図３は本発明の部材接合構造の第３の例であり、径方向に正対する２つの孔１ａ，１ｂが穿設してある第１の筒体１、径方向に正対する２つの孔５ａ，５ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体１に被さる第２の筒体５、及び第１、第２の筒体１，５の各孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３を構成要素としている。
【００５８】
孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂを機械加工などで各筒体１，５に穿設することになる。
【００５９】
第１の筒体１はステンレス鋼を素材とし、第２の筒体５及び補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【００６０】
この補助部材３の一端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第２の筒体５の孔５ａの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｃを形作り、第１の筒体１の孔１ａの周囲を部材厚み方向に挟み、補助部材３の他端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第２の筒体５の孔５ｂの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｄを形作り、第１の筒体１の孔１ｂの周囲を部材厚み方向に挟んで、第１、第２の筒体１，５の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【００６１】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【００６２】
裏当て部材６で補助部材３の一端部分を受け、孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体１，５を嵌め合わせ、孔１ａ，５ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔１ｂ，５ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体１，５を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図３（ａ）参照）。
【００６３】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【００６４】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端や第２の筒体５の外周面に押し付けられ、第２の筒体５も摩擦熱と塑性流動により軟化し、接合ツール７のピン部９の周囲に、補助部材３の他端部分及び第２の筒体５に由来する材料の同化層３ｄが軟化した状態で生じ、更に、軟化した補助部材３の他端部分に由来する材料が、孔１ｂを経て第１の筒体１内方側へと押し込まれる。
【００６５】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体１，５には座屈変形が生じない。
【００６６】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、前述した同化層３ｄを硬化させ、同様な手順により補助部材３の一端部分に対しても同化層３ｃを形作る加工を施す（図３（ｂ）参照）。
【００６７】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の両端部分の穴３ａ，３ｂ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。
【００６８】
図３の事例は、立席を利用する乗客のために路線バスの車内に設けてあるスタンションポールや吊り手などの転倒防止具を想定している。
【００６９】
スタンションポール本体、及び吊り手の支持梁としてはステンレス鋼管を用いることが多く、このステンレス鋼管の端部などに被せたソケットを、ボディ構体の床部、天井部、及び内壁部に、直接、もしくはブラケットを介して取り付けている。
【００７０】
ソケットはアルミニウム合金を素材にした鋳造によって形作ることが多く、このため、従来はソケットとスタンションポール本体の嵌め合い個所の締結手段、並びにソケットと吊り手の支持梁の嵌め合い個所の締結手段に、ブラインドリベット、あるいはタッピングねじのような機械要素を使っているが、ステンレス鋼管に繰り返し加わる荷重で機械要素が弛み、車両の揺れに伴って騒音が生じる。
【００７１】
そこで、ブラケットを図３における第２の筒体５と見立て、スタンションポール本体や吊り手の支持梁を図３における第１の筒体１と見立てれば、上述したような転倒防止具の不具合の発現を抑止できる。
【００７２】
図４は本発明の部材接合構造の第４の例であり、径方向に正対する２つの孔４ａ，４ｂが穿設してある第１の筒体４、径方向に正対する２つの孔２ａ，２ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体４に被さる第２の筒体２、及び第１、第２の筒体４，２の各孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３を構成要素としている。
【００７３】
孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂを機械加工などで各筒体４，２に穿設することになる。
【００７４】
第２の筒体２はステンレス鋼を素材とし、第１の筒体４及び補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【００７５】
この補助部材３の一端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第１の筒体４の孔４ａの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｃを形作り、第２の筒体２の孔２ａの周囲を部材厚み方向に挟み、補助部材３の他端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第１の筒体４の孔４ｂの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｄを形作り、第２の筒体２の孔２ｂの周囲を部材厚み方向に挟んで、第１、第２の筒体４，２の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【００７６】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【００７７】
裏当て部材６で補助部材３の一端部分を受け、孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体４，２を嵌め合わせ、孔４ａ，２ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔４ｂ，２ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体４，２を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図４（ａ）参照）。
【００７８】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【００７９】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端に押し付けられ、第１の筒体４も摩擦熱と塑性流動により軟化し、接合ツール７のピン部９の周囲に、補助部材３の他端部分及び第１の筒体４に由来する材料の同化層３ｄが軟化した状態で生じる。
【００８０】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体４，２には座屈変形が生じない。
【００８１】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、孔２ｂの周囲で第２の筒体２を部材厚み方向に挟んでいる補助部材３の塑性流動部位を、前述した同化層３ｄを含めて硬化させ、同様な手順により補助部材３の一端部分に対しても同化層３ｃを形作る加工を施す（図４（ｂ）参照）。
【００８２】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の両端部分の穴３ａ，３ｂ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。
【００８３】
図５は本発明の部材接合構造の第５の例であり、径方向に正対する２つの孔１ａ，１ｂが穿設してある第１の筒体１、径方向に正対する２つの孔２ａ，２ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体１に被さる第２の筒体２、第１、第２の筒体１，２の各孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３、及び当該補助部材３の一端に設けたフランジ状のストッパ１０を構成要素としている。
【００８４】
孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを機械加工などで各筒体１，２に穿設することになる。
【００８５】
第１、第２の筒体１，２はステンレス鋼を素材とし、補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【００８６】
この補助部材３の一端のストッパ１０は、第２の筒体２の外周に孔２ａを取り囲むように形作った平坦な面取り部に当接し、補助部材３の他端部分は、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体１，２の孔１ｂ，２ｂの周囲を部材厚み方向に挟むように形作られ、第１、第２の筒体１，２の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【００８７】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【００８８】
裏当て部材６で補助部材３のストッパ１０を受け、孔１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体１，２を嵌め合わせ、孔１ａ，２ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔１ｂ，２ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体１，２を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図５（ａ）参照）。
【００８９】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【００９０】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端に押し付けられ、摩擦熱と塑性流動により軟化した補助部材３の他端部分に由来する材料が、孔２ｂ，１ｂを経て第１の筒体１内方側へと押し込まれる。
【００９１】
回転している接合ツール７のピン部９を丸棒状の補助部材３の他端部分に押し付けると、初めのうちは補助部材３も周方向へ回ることがある。
【００９２】
この補助部材３の回動は材料の軟化に伴って収まるが、クランプのような機械的手段を用いて補助部材３の回動を抑えるという手法も採れる。
【００９３】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体１，２には座屈変形が生じない。
【００９４】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、孔１ｂ，２ｂの周囲で第１、第２の筒体１，２を部材厚み方向に挟んでいる補助部材３の塑性流動部位を硬化させる（図５（ｂ）参照）。
【００９５】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の他端部分の穴３ｂ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。
【００９６】
図６は本発明の部材接合構造の第６の例であり、径方向に正対する２つの孔４ａ，４ｂが穿設してある第１の筒体４、径方向に正対する２つの孔５ａ，５ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体４に被さる第２の筒体５、第１、第２の筒体４，５の各孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３、及び当該補助部材３の一端に設けたフランジ状のストッパ１０を構成要素としている。
【００９７】
孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを機械加工などで各筒体４，５に穿設することになる。
【００９８】
第１、第２の筒体４，５、並びに補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【００９９】
この補助部材３の一端のストッパ１０は、第２の筒体５の外周に一方の孔５ａを取り囲むように形作った平坦な面取り部に当接し、補助部材３の他端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第１、第２の筒体４，５の孔４ｂ，５ｂの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｄを形作り、第１、第２の筒体４，５の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【０１００】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【０１０１】
裏当て部材６で補助部材３のストッパ１０を受け、孔４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体４，５を嵌め合わせ、孔４ａ，５ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔４ｂ，５ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体４，５を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図６（ａ）参照）。
【０１０２】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【０１０３】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端や第２の筒体５の外周面に押し付けられ、第２の筒体５や第１の筒体４も摩擦熱と塑性流動により軟化して、接合ツール７のピン部９の周囲に、補助部材３の他端部分及び第１、第２の筒体４，５に由来する材料の同化層３ｄが軟化した状態で生じる。
【０１０４】
回転している接合ツール７のピン部９を丸棒状の補助部材３の他端部分に押し付けると、初めのうちは補助部材３も周方向へ回ることがある。
【０１０５】
この補助部材３の回動は材料の軟化に伴って収まるが、クランプのような機械的手段を用いて補助部材３の回動を抑えるという手法も採れる。
【０１０６】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体４，５には座屈変形が生じない。
【０１０７】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、前述した同化層３ｄを硬化させる（図６（ｂ）参照）。
【０１０８】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の他端部分の穴３ｂ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。
【０１０９】
図７は本発明の部材接合構造の第７の例であり、径方向に正対する２つの孔１ａ，１ｂが穿設してある第１の筒体１、径方向に正対する２つの孔５ａ，５ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体１に被さる第２の筒体５、第１、第２の筒体１，５の各孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３、及び当該補助部材３の一端に設けたフランジ状のストッパ１０を構成要素としている。
【０１１０】
孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂを機械加工などで各筒体１，５に穿設することになる。
【０１１１】
第１の筒体１はステンレス鋼を素材とし、第２の筒体５及び補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【０１１２】
この補助部材３の一端のストッパ１０は、第２の筒体５の外周に一方の孔５ａを取り囲むように形作った平坦な面取り部に当接し、補助部材３の他端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第２の筒体５の孔５ｂの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｄを形作り、第１の筒体１の孔１ｂの周囲を部材厚み方向に挟んで、第１、第２の筒体１，５の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【０１１３】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【０１１４】
裏当て部材６で補助部材３のストッパ１０を受け、孔１ａ，１ｂ，５ａ，５ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体１，５を嵌め合わせ、孔１ａ，５ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔１ｂ，５ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体１，５を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図７（ａ）参照）。
【０１１５】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【０１１６】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端や第２の筒体５の外周面に押し付けられ、第２の筒体５も摩擦熱と塑性流動により軟化し、接合ツール７のピン部９の周囲に、補助部材３の他端部分及び第２の筒体５に由来する材料の同化層３ｄが軟化した状態で生じ、更に、軟化した補助部材３の他端部分に由来する材料が、孔１ｂを経て第１の筒体１内方側へと押し込まれる。
【０１１７】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体１，５には座屈変形が生じない。
【０１１８】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、前述した同化層３ｄを硬化させる（図７（ｂ）参照）。
【０１１９】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の他端部分の穴３ｂ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。
【０１２０】
図７の事例は、立席を利用する乗客のために路線バスの車内に設けてあるスタンションポールや吊り手などの転倒防止具を想定している。
【０１２１】
スタンションポール本体、及び吊り手の支持梁としてはステンレス鋼管を用いることが多く、このステンレス鋼管の端部などに被せたソケットを、ボディ構体の床部、天井部、及び内壁部に、直接、もしくはブラケットを介して取り付けている。
【０１２２】
ソケットはアルミニウム合金を素材にした鋳造によって形作ることが多く、このため、従来はソケットとスタンションポール本体の嵌め合い個所の締結手段、並びにソケットと吊り手の支持梁の嵌め合い個所の締結手段に、ブラインドリベット、あるいはタッピングねじのような機械要素を使っているが、ステンレス鋼管に繰り返し加わる荷重で機械要素が弛み、車両の揺れに伴って騒音が生じる。
【０１２３】
そこで、ブラケットを図７における第２の筒体５と見立て、スタンションポール本体や吊り手の支持梁を図７における第１の筒体１と見立てれば、上述したような転倒防止具の不具合の発現を抑止できる。
【０１２４】
図８は本発明の部材接合構造の第８の例であり、径方向に正対する２つの孔４ａ，４ｂが穿設してある第１の筒体４、径方向に正対する２つの孔２ａ，２ｂが穿設してあり且つ前記第１の筒体４に被さる第２の筒体２、第１、第２の筒体４，２の各孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂに一端部分と他端部分が入った丸棒状の補助部材３、及び当該補助部材３の一端に設けたフランジ状のストッパ１０を構成要素としている。
【０１２５】
孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂの形状は、補助部材３が丸棒状であれば、ドリルで穿設した丸孔でよく、補助部材３が角棒状、もしくは板状である場合には、それに見合った形の孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂを機械加工などで各筒体４，２に穿設することになる。
【０１２６】
第２の筒体２はステンレス鋼を素材とし、第１の筒体４及び補助部材３はアルミニウム合金を素材としている。
【０１２７】
この補助部材３の一端のストッパ１０は、第２の筒体２の外周に一方の孔２ａを取り囲むように形作った平坦な面取り部に当接し、補助部材３の他端部分に由来する材料は、摩擦熱と塑性流動により第１の筒体４の孔４ｂの周囲の部分に由来する材料とともに同化層３ｄを形作り、第２の筒体２の孔２ｂの周囲を部材厚み方向に挟んで、第１、第２の筒体４，２の嵌め合わせ継手を強固に接合している。
【０１２８】
補助部材３の各端部分を上述したような形状とするときには、例えば、裏当て部材６と接合ツール７を用いる。
【０１２９】
裏当て部材６で補助部材３のストッパ１０を受け、孔４ａ，４ｂ，２ａ，２ｂが同軸に位置するように第１、第２の筒体４，２を嵌め合わせ、孔４ａ，２ａに補助部材３の一端部分が入り且つ孔４ｂ，２ｂに補助部材３の他端部分が入るように、第１、第２の筒体４，２を配置し、接合ツール７を補助部材３の他端部分に相対させる（図８（ａ）参照）。
【０１３０】
接合ツール７を回転させながら、ピン部９を補助部材３の他端に押し付けると、摩擦熱と塑性流動により軟化したこの部位にピン部９が徐々にめり込む。
【０１３１】
やがて、接合ツール７のショルダ部８端面が補助部材３の他端に押し付けられ、第１の筒体４も摩擦熱と塑性流動により軟化し、接合ツール７のピン部９の周囲に、補助部材３の他端部分及び第１の筒体４に由来する材料の同化層３ｄが軟化した状態で生じる。
【０１３２】
接合ツール７の押圧力は、補助部材３を介して裏当て部材６に伝わるので、第１、第２の筒体４，２には座屈変形が生じない。
【０１３３】
この後、接合ツール７を補助部材３から引き離して、孔２ｂの周囲で第２の筒体２を部材厚み方向に挟んでいる補助部材３の塑性流動部位を、前述した同化層３ｄを含めて硬化させる（図８（ｂ）参照）。
【０１３４】
また、接合ツール７のピン部９がめり込んだあとに形作られた補助部材３の他端部分の穴３ｂ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。
【０１３５】
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、
第１、第２の筒体に補助部材を組み付けるのに際して、ピン部がない単なる円柱状の接合ツールを用いること、補助部材の両端部分に同時に接合ツールを押し付けるような工程を採ること、その他、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】
【０１３６】
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】
【０１３７】
【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。
【符号の説明】
【０１３８】
１  第１の筒体（第１の中空部材）
１ａ        孔
１ｂ        孔
２  第２の筒体（第２の中空部材）
２ａ        孔
２ｂ        孔
３  補助部材
４  第１の筒体（第１の中空部材）
４ａ        孔
４ｂ        孔
５  第２の筒体（第２の中空部材）
５ａ        孔
５ｂ        孔
１０  ストッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008183571.tif 000007
【図６】
2008183571.tif 000008
【図７】
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【図８】
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