(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接合面を有する第１接合部材と、前記第１接合面と当接される第２接合面を有する第２接合部材とを備え、前記第１接合面と前記第２接合面とが摩擦攪拌接合される摩擦攪拌接合材において、
前記第１接合面は、前記第１接合面から突設され前記第１接合部材の厚み方向に配設される複数の第１凸部と、
前記第１接合面に凹設され前記第１接合部材の厚み方向で前記第１凸部と交互に配設される複数の第１凹部とを備え、
前記第２接合面は、前記第２接合面から突設され前記第２接合部材の厚み方向に配設されると共に前記第１接合面と前記第２接合面とが当接した場合に前記複数の第１凹部にそれぞれ係合する複数の第２凸部と、
前記第２接合面に凹設され前記第２接合部材の厚み方向で前記第２凸部と交互に配設されると共に前記第１接合面と前記第２接合面とが当接した場合に前記複数の第１凸部にそれぞれ係合する複数の第２凹部とを備え、
前記複数の第１凸部及び前記複数の第２凸部は略同一形状に形成されると共に、前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部は略同一形状に形成され、
前記第１接合面の前記第１接合部材の厚み方向における両端の縁部は、前記第１凸部の頂部及び第１凹部の底部の略中央を通る第１仮想線上に設定され、前記第２接合面の前記第２接合部材の厚み方向における両端の縁部は、前記第２凸部の頂部及び第２凹部の底部の略中央を通る第２仮想線上に設定され、
前記第１接合面と前記第２接合面とが当接した場合に、前記第１接合面の前記第１接合部材の厚み方向における両端の縁部と前記第２接合面の前記第２接合部材の厚み方向における両端の縁部とが当接し、前記第１接合面及び第２接合面における両端の縁部上で前記第１仮想線と前記第２仮想線とが一致することを特徴とする摩擦攪拌接合材。
【請求項２】
前記第１凸部の頂部の突設量は、前記第２凹部の底部の凹み量より小さく設定されると共に、前記２凸部の頂部の突設量は、前記第１凹部の底部の凹み量より小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の摩擦攪拌接合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦撹拌接合によって接合される摩擦攪拌接合材に関し、特に、接合部分の表面にバリを発生させることなく表面を平滑に仕上げることができる摩擦攪拌接合材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミ合金製の押出形材同士を接合する際に、押出形材への入熱を低減して、押出形材に発生する歪みを小さくするために、近年、特許文献１に開示される摩擦攪拌接合が採用されるようになっている。かかる摩擦攪拌接合について、図６を参照して説明する。
【０００３】
図６は、従来のアルミ合金製の押出形材（摩擦攪拌接合材）５１０，５２０及び摩擦攪拌接合工具１００の斜視図であり、摩擦攪拌接合工具１００を使用して押出形材５１０，５２０の接合面５１１，５２１を摩擦攪拌接合する状態を示している。
【０００４】
図６に示すように、摩擦撹拌接合は、押出形材５１０，５２０の接合面５１１，５２１を当接させ、その接合面５１１，５２１の接合部分５００の上下面を摩擦攪拌接合工具１００のピンツール１０１，１０２で挟持し、そのピンツール１０１，１０２と同軸に設けられる撹拌ピン１０３を接合部分５００に沿って回転移動させることによって行われる。
【特許文献１】特許第２７９２２３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、押出形材５１０，５２０は押出方向で長尺であるため、その押出方向で波打ち状に変形すると共に、摩擦攪拌接合の際、接合部分５００の上下面のうち、摩擦攪拌接合される箇所しかピンツール１０１，１０２で挟持しないので、押出形材５１０，５２０の接合面５１１，５２１に相対的段差が発生する。
【０００６】
その結果、押出形材５１０，５２０の接合面５１１，５２１に相対的段差が発生した状態で、摩擦撹拌接合が行われると、摩擦攪拌接合後の接合部分５００の表面にバリが発生すると問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、接合部分の表面にバリを発生させることなく表面を平滑に仕上げることができる摩擦攪拌接合材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】
【０００８】
この目的を達成するために、請求項１記載の摩擦攪拌接合材は、第１接合面を有する第１接合部材と、前記第１接合面と当接される第２接合面を有する第２接合部材とを備え、前記第１接合面と前記第２接合面とが摩擦攪拌接合されるものであって、前記第１接合面は、前記第１接合面から突設され前記第１接合部材の厚み方向に配設される複数の第１凸部と、前記第１接合面に凹設され前記第１接合部材の厚み方向で前記第１凸部と交互に配設される複数の第１凹部とを備え、前記第２接合面は、前記第２接合面から突設され前記第２接合部材の厚み方向に配設されると共に前記第１接合面と前記第２接合面とが当接した場合に前記複数の第１凹部にそれぞれ係合する複数の第２凸部と、前記第２接合面に凹設され前記第２接合部材の厚み方向で前記第２凸部と交互に配設されると共に前記第１接合面と前記第２接合面とが当接した場合に前記複数の第１凸部にそれぞれ係合する複数の第２凹部とを備え、前記複数の第１凸部及び前記複数の第２凸部は略同一形状に形成されると共に、前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部は略同一形状に形成され、前記第１接合面の前記第１接合部材の厚み方向における両端の縁部は、前記第１凸部の頂部及び第１凹部の底部の略中央を通る第１仮想線上に設定され、前記第２接合面の前記第２接合部材の厚み方向における両端の縁部は、前記第２凸部の頂部及び第２凹部の底部の略中央を通る第２仮想線上に設定され、前記第１接合面と前記第２接合面とが当接した場合に、前記第１接合面の前記第１接合部材の厚み方向における両端の縁部と前記第２接合面の前記第２接合部材の厚み方向における両端の縁部とが当接し、前記第１接合面及び第２接合面における両端の縁部上で前記第１仮想線と前記第２仮想線とが一致する。
【０００９】
【００１０】
請求項２記載の摩擦攪拌接合材は、請求項１記載の摩擦攪拌接合材において、前記第１凸部の頂部の突設量は、前記第２凹部の底部の凹み量より小さく設定されると共に、前記２凸部の頂部の突設量は、前記第１凹部の底部の凹み量より小さく設定されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の摩擦攪拌接合材によれば、第１接合部材の第１接合面と第２接合部材の第２接合面とを当接させ、その第１接合面と第２接合面との接合部分の上下面を摩擦攪拌接合工具のピンツールで挟持し、そのピンツールと同軸に設けられる撹拌ピンを接合部分に沿って回転移動させることによって、第１接合面と第２接合面とが摩擦攪拌接合される。
【００１２】
ここで、請求項１記載の摩擦攪拌接合材によれば、第１接合面は、第１接合面から突設され第１接合部材の厚み方向に配設される複数の第１凸部と、第１接合面に凹設され第１接合部材の厚み方向で第１凸部と交互に配設される複数の第１凹部とを備え、第２接合面は、第２接合面から突設され第２接合部材の厚み方向に配設される複数の第２凸部と、第２接合面に凹設され第２接合部材の厚み方向で第２凸部と交互に配設される複数の第２凹部とを備えており、第１接合面と第２接合面とが当接した場合に複数の第１凸部と複数の第２凹部とがそれぞれ係合すると共に、複数の第１凹部と複数の第２凸部とがそれぞれ係合するので、第１接合面及び第２接合面に発生する相対的段差を低減することができ、第１接合面と第２接合面との接合部分を摩擦攪拌接合した場合に、第１接合面と第２接合面との接合部分の表面にバリが発生することを防止して接合部分の表面を平滑に仕上げることができるという効果がある。
【００１３】
即ち、第１接合面と第２接合面とが当接した場合に複数の第１凸部と複数の第２凹部とがそれぞれ係合すると共に、複数の第１凹部と複数の第２凸部とがそれぞれ係合することにより、第１接合面（第２接合面）の全体が平坦な場合に比べて、第１接合面及び第２接合面が、第１接合部材及び第２接合部材の厚み方向でずれることなく位置決めされた状態で当接される。
【００１４】
これにより、複数の第１凸部と複数の第２凹部とがそれぞれ係合すると共に、複数の第１凹部と複数の第２凸部とがそれぞれ係合することにより、第１接合面及び第２接合面に発生する相対的段差を低減することができる。
【００１５】
よって、第１接合面と第２接合面との接合部分の上下面のみを摩擦攪拌接合工具のピンツールで挟持した場合であっても、第１接合面及び第２接合面に発生する相対的段差を低減することができる。従って、第１接合面及び第２接合面の接合部分を摩擦攪拌接合する際に、第１接合面及び第２接合面を仮止めする作業等を不要とすることができるという効果がある。
【００１６】
また、複数の第１凸部及び複数の第２凸部は略同一形状に形成されると共に、複数の第１凹部及び複数の第２凹部は略同一形状に形成され、第１接合面と第２接合面とが当接した場合に、第１凸部の頂部及び第１凹部の底部の略中央を通る第１仮想線と第２凸部の頂部及び第２凹部の底部の略中央を通る第２仮想線とが一致するので、その第１仮想線上に設定される第１接合面の厚み方向における縁部（又は第２仮想線上に設定される第２接合面の厚み方向における縁部）をセンサーにて検知して、これらの縁部に沿って回転工具の攪拌ピンを回転移動させることにより、第１接合面と第２接合面との間に内部欠損が生じるのを防止することができるという効果がある。
【００１７】
即ち、複数の第１凸部及び複数の第２凸部は略同一形状に形成されると共に、複数の第１凹部及び複数の第２凹部は略同一形状に形成され、第１接合面と第２接合面とが当接した場合に第１凸部の頂部及び第１凹部の底部の略中央を通る第１仮想線と第２凸部の頂部及び第２凹部の底部の略中央を通る第２仮想線とが一致するので、第１仮想線上に設定される第１接合面の厚み方向における縁部と第２仮想線上に設定される第２接合面の厚み方向における縁部とが当接する。よって、第１仮想線上に設定される第１接合面の厚み方向における縁部（又は第２仮想線上に設定される第２接合面の厚み方向における縁部）に沿って攪拌ピンが回転移動することにより、第１凸部と第２凹部との係合部分及び第２凸部と第１凹部との係合部分を均等に塑性流動させることができ、第１接合面と第２接合面との間に内部欠損が生じるのを防止することができる。
【００１８】
加えて、第１接合面の厚み方向における両端の縁部を第１仮想線上に設定した場合及び第２接合面の厚み方向における両端の縁部を第２仮想線上に設定した場合は、第１接合部材及び第２接合部材の両端の縁部のいずれか一方をセンサーにて検知すればよい。よって、第１接合部材及び第２接合部材の表裏面のいずれからも摩擦攪拌接合することができ、摩擦攪拌接合の作業性を向上させることができるという効果がある。
【００１９】
請求項２記載の摩擦攪拌接合材によれば、請求項１記載の摩擦攪拌接合材の奏する効果に加え、第１凸部の頂部の突設量は、第２凹部の底部の凹み量より小さく設定されると共に、第２凸部の頂部の突設量は、第１凹部の底部の凹み量より小さく設定されるので、第１当接面の厚み方向における縁部と第２接合面の厚み方向における縁部とを密着させることができるという効果がある。
【００２０】
即ち、第１凸部の頂部（又は第２凸部の頂部）の突設量は、第２凹部の底部（又は第１凹部の底部）の凹み量より小さく設定されるので、複数の第１凸部の頂部（又は第２凸部の頂部）と複数の第２凹部の底部（又は第１凹部の底部）とを互いに近接する方向に移動させて係合させると、第１凸部（又は第２凸部）の全体が第２凹部（又は第１凹部）の内部に入り込む。これにより、第１当接面の厚み方向における縁部と第２接合面の厚み方向における縁部とを確実に密着させることができる。
【００２１】
その結果、第１接合面と第２接合面との間に内部欠損が生じるのを防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一実施の形態における摩擦攪拌接合材１の正面図であり、図１（ａ）は、第１接合部材１０と第２接合部材２０とを当接させる前の摩擦攪拌接合材１の正面図であり、図１（ｂ）は、第１接合部材１０と第２接合部材２０とを当接させた後の摩擦攪拌接合材１の正面図である。なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）において、第１凹部１４の底部１４ａ及び第１凸部１５の頂部１５ａの略中央を通る第１仮想線Ｘ１と、第２凸部２５の頂部２５ａ及び第２凹部２４の底部２４ａの略中央を通る第２仮想線Ｘ２とを２点鎖線で示している。
【００２３】
まず、図１を参照して、摩擦攪拌接合材１について説明する。摩擦攪拌接合材１は、アルミ合金製の押出形材で形成され、図１（ａ）で示すように、図示しない台座に搭載され後述する摩擦攪拌接合工具１００（図２参照）により摩擦攪拌接合される第１接合部材１０と第２接合部材２０とにより構成されている。
【００２４】
第１接合部材１０は、台座（図示せず）と当接する第１裏面１２と、第１裏面１２と相対向する第１表面１１と、第１表面１１及び第１裏面１２とを連結する側面であって前側（紙面手前側）に配設される第１前面１０ａと、第１表面１１及び第１裏面１２とを連結する側面であって後側（紙面奥側）に配設される第１背面（図示せず）と、第１表面１１及び第１裏面１２とを連結する側面であって内側（図１（ａ）右側）に配設される第１接合面１３と、第１表面１１及び第１接合面１３を区画する縁である第１表側縁部１６と、第１裏面１２及び第１接合面１３を区画する縁である第１裏側縁部１７とを備えて構成されている。
【００２５】
また、第１接合面１３は、第１表面１１及び第１裏面１２に直交し第１表側縁部１６を上縁とする第１表側端面１３ａと、第１表面１１及び第１裏面１２に直交し第１裏側縁部１７を下縁とする第１裏側端面１３ｂと、第１接合部材１０の厚み方向（図１左右方向）に凹設されると共に第１接合部材１０の前後方向（図１紙面手前から奥方向）に延設される３つの第１凹部１４と、第１接合部材１０の厚み方向（図１左右方向）に突設されると共に第１接合部材１０の前後方向（図１紙面手前から奥方向）に延設される２つの第１凸部１５とを備えて構成されている。これらの第１凹部１４と第１凸部１５とは交互に連続して配設されている。なお、第１表側端面１３ａ及び第１裏側端面１３ｂは、第１凹部１４の底部１４ａ及び第１凸部１５の頂部１５ａの略中央を通る第１仮想線Ｘ１上に形成されている。
【００２６】
第１凹部１４は、第１仮想線Ｘ１を含む面を基準として、外側（図１左側）に凹設され、正面視で底部１４ａを頂点とする三角形状に形成されている。また、底部１４ａから第１表側端面１３ａまでの第１接合部材１０の幅方向（図１（ａ）左右方向）における距離（第１凹部１４の底部１４ａの凹み量）はＬ１に設定されている。
【００２７】
第１凸部１５は、第１仮想線Ｘ１を含む面を基準として、内側（図１右側）に突設され、正面視で頂部１５ａを頂点とする三角形状に形成されている。また、頂部１５ａから第１表側端面１３ａまでの第１接合部材１０の幅方向（図１（ａ）左右方向）における距離（第１凸部１５の頂部１５ａの突設量）はＬ２に設定されている。なお、このＬ２はＬ１と同一に設定され、第１凹部１４の三角形状と第１凸部１５の三角形状は略同一形状に形成されている。
【００２８】
第２接合部材２０は、第１接合部材１０と厚さ方向（図１（ａ）上下方向）、幅方向（図１（ａ）左右方向）及び長さ方向（図１（ａ）紙面手前から奥方向）で略同一に形成され、台座（図示せず）と当接する第２裏面２２と、第２裏面２２と相対向する第２表面２１と、第２表面２１及び第２裏面２２とを連結する側面であって前側（紙面手前側）に配設される第２前面２０ａと、第２表面２１及び第２裏面２２とを連結する側面であって後側（紙面奥側）に配設される第２背面（図示せず）と、第２表面２１及び第２裏面２２とを連結する側面であって内側（図１（ａ）左側）に配設される第２接合面２３と、第２表面２１及び第２接合面２３を区画する縁である第２表側縁部２６と、第２裏面２２及び第２接合面２３を区画する縁である第２裏側縁部２７とを備えて構成されている。
【００２９】
また、第２接合面２３は、第２表面２１及び第２裏面２２に直交し第２表側縁部２６を上縁とする第２表側端面２３ａと、第２表面２１及び第２裏面２２に直交し第２裏側縁部２７を下縁とする裏側端面２３ｂと、第２接合部材２０の厚み方向に凹設されると共に第２接合部材２０の前後方向（図１紙面手前から奥方向）に延設される３つの第２凸部２５と、第２接合部材２０の厚み方向に突設されると共に第２接合部材１０の前後方向（図１紙面手前から奥方向）に延設される２つの第２凹部２４とを備えて構成されている。第２凹部２４と第２凸部２５とは交互に連続して配設されている。なお、第２表側端面２３ａ及び第２裏側端面２３ｂは、第２凸部２５の頂部２５ａ及び第２凹部２４の底部２４ａの略中央を通る第２仮想線Ｘ２上に形成されている。
【００３０】
第２凸部２５は、第２仮想線Ｘ２を含む面を基準として、内側（図１左側）に突設され、正面視で頂部２５ａを頂点とする三角形状に形成されている。また、頂部２５ａから第２表側端面２３ａまでの第２接合部材２０の幅方向（図１（ａ）左右方向）における距離（第２凸部２５の頂部２５ａの突設量）はＬ３に設定されている。
【００３１】
第２凹部２４は、第２仮想線Ｘ２を含む面を基準として、外側（図１右側）に凹設され、正面視で底部２４ａを頂点とする三角形状に形成されている。また、底部２４ａから第２表側端面２３ａまでの第２接合部材２０の幅方向（図１（ａ）左右方向）における距離（第２凹部２４の底部２４ａの凹み量）はＬ４に設定されている。
【００３２】
なお、このＬ４はＬ３と同一に設定され、第２凹部２４の三角形状と第２凸部２５の三角形状は略同一形状に形成されている。なお、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は等しく設定され、第１凸部１５（第２凸部２５）の三角形状と第１凹部１４（第２凹部２４）の三角形状とは同一に形成されている。
【００３３】
摩擦攪拌接合する前に、図１（ｂ）で示すように、第１接合部材１０と第２接合部材２０とを互いに近接する方向に移動させて、第１接合面１３及び第２接合面２３を当接させると、第１凹部１４（第２凹部２４）と第２凸部２５（第１凹部１４）とが係合し、第１仮想線Ｘ１と第２仮想線Ｘ２とが一致（第１接合面１３の第１表側端面１３ａ及び第２接合面２３の第２表側端面２３ａが当接すると共に第１接合面１３の第１裏側端面１３ｂ及び第２接合面２３の第２裏側端面２３ｂが当接）し、第１仮想線Ｘ１（第２仮想線Ｘ２）上で第１表側縁部１６及び第２表側縁部２６が当接すると共に第１仮想線Ｘ１（第２仮想線Ｘ２）上で第１裏側縁部１７及び第２裏側縁部２７が当接する。
【００３４】
次に、図２を参照して、摩擦攪拌接合工具１００を使用して第１接合部材１０と第２接合部材２０とを摩擦攪拌接合する工程について説明する。図２は、摩擦攪拌接合工具１００を使用して、第１接合面１３及び第２接合面２３が摩擦攪拌接合される状態を示しており、図２（ａ）は、第１接合面１３及び第２接合面２３が当接された後であって摩擦攪拌接合される前の摩擦攪拌接合材１の正面図であり、図２（ｂ）は、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分が摩擦攪拌接合されている途中の摩擦攪拌接合材１の正面図であり、図２（ｃ）は、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分が摩擦攪拌接合された後の摩擦攪拌接合材１の正面図である。
【００３５】
摩擦攪拌接合材１を摩擦攪拌接合する前に、図２（ａ）で示すように、第１接合面１３及び第２接合面２３を当接させると、複数の第１凹部１４及び複数の第２凸部２５が係合すると共に複数の第１凸部１５及び複数の第２凹部２４が係合し、第１仮想線Ｘ１と第２仮想線Ｘ２とが一致する。そして、第１仮想線Ｘ１上に設定される第１表側縁部１６及び第２仮想線Ｘ２上に設定される第２表側縁部２６が当接すると共に第１仮想線Ｘ１上に設定される第１裏側縁部１７及び第２仮想線Ｘ２上に設定される第２裏側縁部２７が当接する。その後、摩擦攪拌接合工具１００の攪拌ピン１０３の中心線Ｙを第１表側縁部１６（第２表側縁部２６）のライン上、即ち第１仮想線Ｘ１（第２仮想線Ｘ２）上に設定する。
【００３６】
そして、図２（ｂ）で示すように、ピンツール１０１，１０２で第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分の表面１１，２１及び裏面１２，２２を挟み込み、攪拌ピン１０３を第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分の前面１０ａ（２０ａ）に配設する。この攪拌ピン１０３は、センサー（図示せず）が検出する溶接線、即ち第１仮想線Ｘ１（第２仮想線Ｘ２）上に設定される第１表側縁部１６（第２表側縁部２６）のラインに沿って、第１接合部材１０及び第２接合部材２０の接合部分の前面１０ａ（２０ａ）側から背面（図示せず）側（図２（ｂ）紙面手前から奥側）に回転移動することにより、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分が発熱して軟化する。これにより、図２（ｃ）で示すように、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分が塑性流動してできた可塑性材によって第１接合面１３及び第２接合面２３が固相接合され、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分が摩擦攪拌接合される。
【００３７】
よって、第１接合面１３及び第２接合面２３を当接させると、第１凹部１４（第２凹部２４）と第２凸部２５（第１凹部１４）とが係合するので、第１接合面１３（第２接合面２３）の全体が平坦な場合に比べて、第１接合面１３及び第２接合面２３が、第１接合部材１０及び第２接合部材２０の厚み方向でずれることなく位置決めされた状態で当接され、第１接合面１３及び第２接合面２３に発生する相対的段差を低減することができる。
【００３８】
従って、第１接合面１３及び第２接合面の接合部分の表面１１，２１及び裏面１２，２２のみを摩擦攪拌接合工具１００のピンツール１０１，１０２，（図２参照）で挟持するだけであっても、第１接合面１３及び第２接合面２３に発生する相対的段差を低減することができる。
【００３９】
このように、第１接合面１３及び第２接合面２３に発生する相対的段差を低減することができるので、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分を摩擦攪拌接合した場合に、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分の表面１１，２１（裏面１２，２２）にバリが発生することを防止して接合部分の表面１１，２１（裏面１２，２２）を平滑に仕上げることができる。
【００４０】
加えて、第１凹部１４（第２凹部２４）と第２凸部２５（第１凹部１４）とが係合すると、第１接合面１３と第２接合面２３とが、第１接合部材１０及び第２接合部材２０の厚み方向でずれることなく位置決めされた状態で当接されるので、第１接合面１３及び第２接合面２３の接合部分を摩擦攪拌接合する際に、第１接合面１３及び第２接合面２３を仮止めする作業等を不要とすることができる。
【００４１】
また、複数の第１凸部１５及び複数の第２凸部２５は略同一形状に形成されると共に、複数の第１凹部１４及び複数の第２凹部２４は略同一形状に形成され、第１表側縁部１６（第２表側縁部２６）が第１仮想線Ｘ１（第２仮想線Ｘ２）上に設定される。よって、第１接合面１３と第２接合面２３とが当接した場合に第１仮想線Ｘ１と第２仮想線Ｘ２とが一致し、第１仮想線Ｘ１上に設定される第１表側縁部１６及び第２仮想線Ｘ２上に設定される第２表側縁部２６が当接すると共に第１仮想線Ｘ１上に設定される第１裏側縁部１７及び第２仮想線Ｘ２上に設定される第２裏側縁部２７が当接する。
【００４２】
従って、第１仮想線Ｘ１上に設定される第１表側縁部１６（第２表側縁部２６）のラインに沿って攪拌ピン１０３が回転移動することにより、第１接合面１３及び第２接合面の接合部分、即ち第１凸部１５と第２凹部２４との係合部分及び第２凸部２５と第１凹部１４との係合部分を均等に塑性流動させることができ、第１接合面１３と第２接合面２３との間に内部欠損が生じるのを防止することができる。
【００４３】
加えて、第１接合面１３の厚み方向における両端の縁部である第１表側縁部１６及び第１裏側縁部１７を第１仮想線上Ｘ１に設定すると共に第２接合面２３の厚み方向における両端の縁部である第２表側縁部２６及び第２裏側縁部２７を第２仮想線Ｘ２上に設定するので、摩擦攪拌接合する際に第１接合部材１０の第１裏側縁部１７（第２接合部材２０の第２裏側縁部２７）のラインをセンサーにて検知してもよい。よって、第１接合部材１０及び第２接合部材２０の表面１１，２１及び裏面１２，２２のいずれからも摩擦攪拌接合することができ、摩擦攪拌接合の作業性を向上させることができる。
【００４４】
次に、図３を参照して、本発明の第二実施の形態における摩擦攪拌接合材２０１について説明する。図３は、本発明の第二実施の形態における摩擦攪拌接合材２０１の正面図であり、図３（ａ）は第１接合部材２１０と第２接合部材２２０とを当接させる前の摩擦攪拌接合材２０１の正面図であり、図３（ｂ）は第１接合部材２１０と第２接合部材２２０とを当接させた後の摩擦攪拌接合材２０１の正面図である。また、図３において第１仮想線Ｘ１と第２仮想線Ｘ２とを２点鎖線で示している。なお、上記した第一実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４５】
第一実施の形態における摩擦攪拌接合材１は、第１仮想線Ｘ１上に第１表側端面１３ａ及び第１裏側端面１３ｂが形成されると共に、第２仮想線Ｘ２上に第２表側端面２３ａ及び第２裏側端面２３ｂが形成されるのに対して、第二実施の形態における摩擦攪拌接合材２０１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）で示すように、第１仮想線Ｘ１より第２接合面２２３側（図３右側）に第１表側端面２１３ａが突設されると共に、第１仮想線Ｘ１より第２接合面２２３側（図３右側）に第１裏側端面２１３ｂが突設され、第２仮想線Ｘ２より第２接合部材２２０の外側面（図示せず）側（図３右側）に第１表側端面２１３ａに係合する第２表側端面２２３ａが凹設されると共に第１裏側端面２１３ｂに係合する第２裏側端面２２３ｂが凹設されている。
【００４６】
また、第１表側端面２１３ａ及び第１裏側端面２１３ｂがガイドとなって、第２表面２２１側（図３上側）の第２凸部２５及び第２裏面２２２側（図３下側）の第２凸部２５を第１凹部１４にそれぞれ簡易に係合させることができる。従って、第１凹部１４と第２凸部２５との係合作業を簡易に行うことができる。
【００４７】
次に、図４を参照して、本発明の第三実施の形態における摩擦攪拌接合材３０１について説明する。図４は、本発明の第三実施の形態における摩擦攪拌接合材３０１の正面図であり、図４（ａ）は、第１接合部材３１０と第２接合部材３２０とを当接させる前の摩擦攪拌接合材３０１の正面図であり、図４（ｂ）は、第１接合部材３１０と第２接合部材３２０とを当接させた後の摩擦攪拌接合材３０１の正面図である。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、第１凹部３１４の底部３１４ａ及び第１凸部３１５の頂部３１５ａの略中央を通る第３仮想線Ｘ３と、第２凸部３２５の頂部３２５ａ及び第２凹部３２４の底部３２４ａの略中央を通る第４仮想線Ｘ４とを２点鎖線で示している。第１凹部３１４の底部３１４ａの凹み量Ｌ５と、第１凸部３１５の頂部３１５ａの突設量Ｌ６と、第２凸部３２５の頂部３２５ａの突設量Ｌ７と、第２凹部３２４の底部３２４ａの凹み量Ｌ８とは略同一に設定されている。
【００４８】
第一実施の形態における摩擦攪拌接合材１は、第１凹部１４，第１凸部１５，第２凹部２４及び第２凸部２５が三角形状に形成されるのに対して、図４（ａ）及び図４（ｂ）で示すように第三実施の形態における摩擦攪拌接合材３０１は、第１凹部３１４，第１凸部３１５，第２凸部３２５及び第２凹部３２４が半円状に形成されている。
【００４９】
加えて、第一実施の形態における摩擦攪拌接合材１は、第１仮想線Ｘ１上に第１表側端面１３ａ及び第１裏側端面１３ｂが形成されると共に、第２仮想線Ｘ２上に第２表側端面２３ａ及び第２裏側端面２３ｂが形成されるのに対して、第三実施の形態における摩擦攪拌接合材３０１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）で示すように、第１仮想線Ｘ３より第２接合面３２３側（図４右側）に第１表側端面３１３ａが突設されると共に、第１仮想線Ｘ１より第２接合面３２３側（図４右側）に第１裏側端面３１３ｂが突設され、第２仮想線Ｘ４より第２接合部材３２０の外側面（図示せず）側（図４右側）に第１表側端面３１３ａに係合する第２表側端面３２３ａが凹設されると共に第１裏側端面３１３ｂに係合する第２裏側端面３２３ｂが凹設されている。
【００５０】
よって、第１凹部３１４，第１凸部３１５，第２凸部３２５及び第２凹部３２４が半円状に形成されているので、アルミ合金製の押出形材で形成される第１接合部材３１０及び第２接合部材３２０の型を簡易に形成することができる。
【００５１】
次に、図５を参照して、本発明の第四実施の形態における摩擦攪拌接合材４０１について説明する。図５は、本発明の第四実施の形態における摩擦攪拌接合材４０１の正面図であり、図５（ａ）は第１接合部材４１０と第２接合部材４２０とを当接させる前の摩擦攪拌接合材４０１の正面図であり、図５（ｂ）は第１接合部材４１０と第２接合部材４２０とを当接させた後の摩擦攪拌接合材４０１の正面図である。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）では、第１仮想線Ｘ５と、第２仮想線Ｘ６とを２点鎖線で示している。
【００５２】
第一実施の形態における摩擦攪拌接合材１は、第１凹部１４の底部１４ａ，第１凸部１５の頂部１５ａ，第２凹部２４の底部２４ａ及第２凸部２５の頂部２５ａの外縁が鋭角状に形成されるのに対して、第四実施の形態における摩擦攪拌接合材４０１は、第１凸部４１５の頂部４１５ａ及び第２凸部４２５の頂部４２５ａの外縁が円弧状に形成されている。
【００５３】
よって、また、第１凸部４１５の頂部４１５ａの突設量Ｌ９は、第２凹部２４の底部２４ａの凹み量Ｌ４より小さく設定されると共に、第２凸部４２５の頂部４２５ａの突設量Ｌ１０は、第１凹部１４の底部１４ａの凹み量Ｌ１より小さく設定される。従って、複数の第１凸部４１５の頂部４１５ａ（又は第２凸部４２５の頂部４２５ａ）と複数の第２凹部２４の底部２４ａ（又は第１凹部１４の底部１４ａ）とを互いに近接する方向に移動させて係合させると、第１凸部４１５（又は第２凸部４２５）の全体が第２凹部２４（又は第１凹部１４）の内部に入り込むので、第１表側縁部１６（第１裏側縁部１７）と第２表側縁部２６（第２裏側縁部２７）とを確実に密着させることができる。
【００５４】
また、第１表側縁部１６（第１裏側縁部１７）と第２表側縁部２６（第２裏側縁部２７）とを密着させると、第１表側端面１３ａと第２表側端面２３ａとが必ず当接し、第１仮想線Ｘ５と第４仮想線Ｘ６とが必ず一致する。よって、第１凸部４１５（第２凸部４２５）と第２凹部２４（第１凹部１４）とを係合させるだけで、第１接合面４１３と第２接合面４２３との全体を簡易に当接させることができる。その結果、第１接合面４１３と第２接合面４２３との間に内部欠損が生じるのを防止することができる。
【００５５】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５６】
例えば、本発明の各実施の形態においては、第１接合面１３（第２接合面２３）に第１凹部１４（第２凹部２４）と第１凸部１５（第２凸部２５）とを交互に連続して配設したが、第１凹部１４（第２凹部２４）と第１凸部１５（第２凸部２５）との間に第１表面１１（第２表面２１）及び第１裏面１２（第２裏面２２）に直交する水平面部を設けてもよい。
【００５７】
また、第１接合面１３には、第１接合部材１０の厚み方向に凹設される３つの第１凹部１４と、第１接合部材１０の厚み方向に突設され第１凹部１４と交互に配設される２つの第１凸部１５とを設けたが、第２接合面に、３つの第２凹部２４と２つの第１凸部１５とを設けてもよく、第１凹部１４と第１凸部１５とを同じ数に設定してもよい。また、第１凹部１４、第１凸部１５、第１凹部１４に係合する第１凸部１５及び１５に係合する第２表側縁部２６の数は、本発明の各実施の形態の場合に限られず、いくつであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第一実施の形態における摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ａ）は、第１接合部材と第２接合部材とを当接させる前の摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ｂ）は、第１接合部材と第２接合部材とを当接させた後の摩擦攪拌接合材の正面図である。
【図２】（ａ）は、第１接合面及び第２接合面が当接された後であって摩擦攪拌接合される前の摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ｂ）は、第１接合面及び第２接合面の接合部分が摩擦攪拌接合されている途中の摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ｃ）は、第１接合面及び第２接合面の接合部分が摩擦攪拌接合された後の摩擦攪拌接合材の正面図である。
【図３】本発明の第二実施の形態における摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ａ）は第１接合部材と第２接合部材とを当接させる前の摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ｂ）は第１接合部材と第２接合部材とを当接させた後の摩擦攪拌接合材の正面図である。
【図４】本発明の第三実施の形態における摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ａ）は第１接合部材と第２接合部材とを当接させる前の摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ｂ）は第１接合部材と第２接合部材とを当接させた後の摩擦攪拌接合材の正面図である。
【図５】本発明の第四実施の形態における摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ａ）は第１接合部材と第２接合部材とを当接させる前の摩擦攪拌接合材の正面図であり、（ｂ）は第１接合部材と第２接合部材とを当接させた後の摩擦攪拌接合材の正面図である。
【図６】従来のアルミ合金製の押出形材（摩擦攪拌接合材）及び摩擦攪拌接合工具の斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２０１，３０１，４０１    摩擦攪拌接合材
１０，２１０，３１０，４１０  第１接合部材
１３，２１３，３１３，４１３  第１接合面
１４，３１４                  第１凹部
１４ａ，３１４ａ              底部（第１接合部材の底部）
１５，３１５，４１５          第１凸部
１５ａ，３１５ａ，４１５ａ    頂部（第１接合部材の頂部）
１６，２１６，３１６，４１６  第１表側縁部（第１接合面の第１接合部材の厚み方向における縁部）
１７，２１７，３１７，４１７  第１裏側縁部（第１接合面の第１接合部材の厚み方向における縁部）
２０，２２０，３２０，４２０  第２接合部材
２３，２２３，３２３，４２３  第２接合面
２４，３２４                  第２凹部
２４ａ，３２４ａ              底部（第２凹部の底部）
２５，３２５，４２５          第２凸部
２５ａ，３２５ａ，４２５ａ    頂部（第２凸部の頂部）
２６，２２６，３２６，４２６  第２表側縁部（第２接合面の第２接合部材の厚み方向における縁部）
２７，２２７，３２７，４２７  第２裏側縁部（第２接合面の第２接合部材の厚み方向における縁部）
Ｘ１                          第１仮想線
Ｘ２                          第２仮想線
Ｘ３                          第３仮想線（第１仮想線）
Ｘ４                          第４仮想線（第２仮想線）
【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】
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【図６】
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