JP2000135575A - 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 - Google Patents
摩擦接合装置及び摩擦接合方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合方向が種々変化するような被接合部材の
接合作業を高能率に行うことが可能な摩擦接合装置と摩
擦接合方法とを提供する。 【解決手段】 被接合部材Ｐの接合部表面に垂直な軸心
回りに回転可能で、特定回転位置に止定可能な回転体２
４を設け、接合ツールＴを上記回転体２４に傾斜状態で
取付ける。回転体２４はモータ２８によって回転駆動す
る。
接合作業を高能率に行うことが可能な摩擦接合装置と摩
擦接合方法とを提供する。 【解決手段】 被接合部材Ｐの接合部表面に垂直な軸心
回りに回転可能で、特定回転位置に止定可能な回転体２
４を設け、接合ツールＴを上記回転体２４に傾斜状態で
取付ける。回転体２４はモータ２８によって回転駆動す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は摩擦接合装置及び
摩擦接合方法に関するものであって、特に接合ツールの
回転による摩擦熱を利用した摩擦接合装置と摩擦接合方
法とに係るものである。
摩擦接合方法に関するものであって、特に接合ツールの
回転による摩擦熱を利用した摩擦接合装置と摩擦接合方
法とに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】接合ツールの回転による摩擦熱を利用し
た摩擦接合方法は、例えば第２７１２８３８号特許公報
にも記載されているように公知である。この摩擦接合方
法は、図７に示すように、ツール本体１の先端部にそれ
よりも径小なピン２を設け、上記ツール本体１の先端面
における上記ピン２の取付部の周辺をショルダ３として
構成した接合ツールＴを用いる。そしてアルミニウム合
金等の被接合部材Ｐの接合部に上記ピン２を回転させな
がら挿入すると共に、上記ショルダ３を上記接合部表面
に接触させながら上記被接合部材Ｐと上記接合ツールＴ
とを相対移動させる。このとき上記接合ツールＴは、図
７及び図８に示すように、被接合部材Ｔの表面に垂直な
軸芯に対し、その先端側が接合進行方向の前方へと所定
角度αだけ傾斜した状態に配置し、上記ショルダ３が接
合進行方向の後方側の接合部表面に接触するようにして
おく必要がある。そして上記接合ツールＴの回転によっ
て摩擦熱が生じるが、この摩擦熱によって上記接合部及
びその近傍の変形抵抗を減少させると共に、塑性流動を
生ぜしめ、被接合部材Ｐの母材組織を攪拌し、冷却後に
母材組織を一体化させることにより接合を行うのであ
る。
た摩擦接合方法は、例えば第２７１２８３８号特許公報
にも記載されているように公知である。この摩擦接合方
法は、図７に示すように、ツール本体１の先端部にそれ
よりも径小なピン２を設け、上記ツール本体１の先端面
における上記ピン２の取付部の周辺をショルダ３として
構成した接合ツールＴを用いる。そしてアルミニウム合
金等の被接合部材Ｐの接合部に上記ピン２を回転させな
がら挿入すると共に、上記ショルダ３を上記接合部表面
に接触させながら上記被接合部材Ｐと上記接合ツールＴ
とを相対移動させる。このとき上記接合ツールＴは、図
７及び図８に示すように、被接合部材Ｔの表面に垂直な
軸芯に対し、その先端側が接合進行方向の前方へと所定
角度αだけ傾斜した状態に配置し、上記ショルダ３が接
合進行方向の後方側の接合部表面に接触するようにして
おく必要がある。そして上記接合ツールＴの回転によっ
て摩擦熱が生じるが、この摩擦熱によって上記接合部及
びその近傍の変形抵抗を減少させると共に、塑性流動を
生ぜしめ、被接合部材Ｐの母材組織を攪拌し、冷却後に
母材組織を一体化させることにより接合を行うのであ
る。
【０００３】図３には、上記のような摩擦接合方法を実
施するための摩擦接合装置の全体の概略構成を示してい
るが、同図において、上記同様にＴは接合ツール、Ｐは
被接合部材であり、この被接合部材Ｐは定盤４上に載置
されている。また１０は自走式の門型フレームであり、
この門型フレーム１０に上記接合ツールＴが取付けられ
ている。１１は制御装置であり、この制御装置１１によ
って上記接合ツールＴを図中Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に駆
動制御することにより接合作業を行うようにしているの
である。
施するための摩擦接合装置の全体の概略構成を示してい
るが、同図において、上記同様にＴは接合ツール、Ｐは
被接合部材であり、この被接合部材Ｐは定盤４上に載置
されている。また１０は自走式の門型フレームであり、
この門型フレーム１０に上記接合ツールＴが取付けられ
ている。１１は制御装置であり、この制御装置１１によ
って上記接合ツールＴを図中Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に駆
動制御することにより接合作業を行うようにしているの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記摩擦接合
方法においては、上記したように、接合ツールＴは、そ
の先端部を、接合の進行方向前方に傾斜させ、接合ツー
ルＴのショルダ３でもってピン２の後方の接合部表面を
押圧する必要がある。従って、図４や図５に示す継手の
場合には、接合の進行と共に、接合ツールＴの傾斜方向
を変化させる必要が生じる。しかしながら従来の摩擦接
合装置においては、接合ツールＴは固定状態で支持され
ているため、このような場合に、その接合作業の実施に
際して多大の手数を要するという欠点がある。例えば図
４には円周継手の例を示しているが、従来の装置では、
このような継手をそのまま接合することは不可能で、タ
ーンテーブル等を用いて被接合部材Ｐを回転させる必要
がある。従って、被接合部材Ｐのセッティングに多くの
手数を要する。また図５には、車両側構体におけるドア
パネルと腰板との継手を示しているが、このような継手
の場合、ドアパネルの接合終了後に、被接合部材Ｐの設
置方向の変更作業をした後、腰板の接合を行う必要があ
る。
方法においては、上記したように、接合ツールＴは、そ
の先端部を、接合の進行方向前方に傾斜させ、接合ツー
ルＴのショルダ３でもってピン２の後方の接合部表面を
押圧する必要がある。従って、図４や図５に示す継手の
場合には、接合の進行と共に、接合ツールＴの傾斜方向
を変化させる必要が生じる。しかしながら従来の摩擦接
合装置においては、接合ツールＴは固定状態で支持され
ているため、このような場合に、その接合作業の実施に
際して多大の手数を要するという欠点がある。例えば図
４には円周継手の例を示しているが、従来の装置では、
このような継手をそのまま接合することは不可能で、タ
ーンテーブル等を用いて被接合部材Ｐを回転させる必要
がある。従って、被接合部材Ｐのセッティングに多くの
手数を要する。また図５には、車両側構体におけるドア
パネルと腰板との継手を示しているが、このような継手
の場合、ドアパネルの接合終了後に、被接合部材Ｐの設
置方向の変更作業をした後、腰板の接合を行う必要があ
る。
【０００５】この発明は上記した従来の欠点を解決する
ためになされたものであって、その目的は、接合方向が
種々変化するような被接合部材の接合作業を高能率に行
うことが可能な摩擦接合装置と摩擦接合方法とを提供す
ることにある。
ためになされたものであって、その目的は、接合方向が
種々変化するような被接合部材の接合作業を高能率に行
うことが可能な摩擦接合装置と摩擦接合方法とを提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで請求項１の摩擦接
合装置は、ツール本体の先端部にそれよりも径小なピン
を設け、上記ツール本体の先端面における上記ピン取付
部の周辺をショルダとして構成した接合ツールを備え、
上記接合ツールの軸心を、被接合部材の接合部表面に垂
直な軸心に対して接合進行方向前方へと傾斜させて配置
し、上記接合部に上記ピンを回転させながら挿入すると
共に、上記ショルダを上記接合部後方の表面に接触させ
ながら上記被接合部材と上記接合ツールとを相対移動さ
せ、上記ツールの回転による摩擦熱によって上記接合部
及びその近傍の変形抵抗を減少させると共に、塑性流動
を生ぜしめることにより接合を行う摩擦接合装置におい
て、上記被接合部材の接合部表面に垂直な軸心回りに回
転可能で、特定回転位置に止定可能な回転体を設け、上
記接合ツールを上記回転体に傾斜状態で取付けたことを
特徴としている。
合装置は、ツール本体の先端部にそれよりも径小なピン
を設け、上記ツール本体の先端面における上記ピン取付
部の周辺をショルダとして構成した接合ツールを備え、
上記接合ツールの軸心を、被接合部材の接合部表面に垂
直な軸心に対して接合進行方向前方へと傾斜させて配置
し、上記接合部に上記ピンを回転させながら挿入すると
共に、上記ショルダを上記接合部後方の表面に接触させ
ながら上記被接合部材と上記接合ツールとを相対移動さ
せ、上記ツールの回転による摩擦熱によって上記接合部
及びその近傍の変形抵抗を減少させると共に、塑性流動
を生ぜしめることにより接合を行う摩擦接合装置におい
て、上記被接合部材の接合部表面に垂直な軸心回りに回
転可能で、特定回転位置に止定可能な回転体を設け、上
記接合ツールを上記回転体に傾斜状態で取付けたことを
特徴としている。
【０００７】上記請求項１の摩擦接合装置においては、
回転体を回転させることによって、上記接合ツールもそ
の回転軸心回りに回転するが、接合ツールは傾斜状態で
取付けられているので、上記回転によってその傾斜方向
を任意に選択できる。従って、接合方向に応じて接合ツ
ールを傾斜させる作業を極めて簡単に行うことが可能で
ある。上記回転体の回転は、手動によって行ってもよい
が、請求項２のように、モータ等の駆動源を設けた場合
には、接合ツールの傾斜方向の変更作業を一段と容易に
行うことができる。
回転体を回転させることによって、上記接合ツールもそ
の回転軸心回りに回転するが、接合ツールは傾斜状態で
取付けられているので、上記回転によってその傾斜方向
を任意に選択できる。従って、接合方向に応じて接合ツ
ールを傾斜させる作業を極めて簡単に行うことが可能で
ある。上記回転体の回転は、手動によって行ってもよい
が、請求項２のように、モータ等の駆動源を設けた場合
には、接合ツールの傾斜方向の変更作業を一段と容易に
行うことができる。
【０００８】また請求項３の摩擦接合方法は、上記請求
項２の摩擦接合装置を用い、上記接合方向の変化に上記
駆動源を追従駆動し、接合方向の変化に応じて上記接合
ツールの傾斜方向を変えながら接合を行うことを特徴と
している。
項２の摩擦接合装置を用い、上記接合方向の変化に上記
駆動源を追従駆動し、接合方向の変化に応じて上記接合
ツールの傾斜方向を変えながら接合を行うことを特徴と
している。
【０００９】請求項３の摩擦接合方法によれば、接合方
向の変化に応じて上記接合ツールの傾斜方向が自動的に
変化していくので、その途中で接合方向が変化するよう
な接合作業を自動的に、かつ高能率に行うことが可能と
なる。
向の変化に応じて上記接合ツールの傾斜方向が自動的に
変化していくので、その途中で接合方向が変化するよう
な接合作業を自動的に、かつ高能率に行うことが可能と
なる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次にこの発明の摩擦接合装置と摩
擦接合方法との具体的な実施の形態について、図面を参
照しつつ詳細に説明する。
擦接合方法との具体的な実施の形態について、図面を参
照しつつ詳細に説明する。
【００１１】図１には上記接合ツールＴの取付構造（ヘ
ッド部分の構造）の具体例を示している。まず上記門型
フレーム１０は、Ｘ方向に自走するものであるが、この
門型フレーム１０には、Ｙ方向（図１の紙面に直交する
方向）に往復駆動される水平スライドフレーム１２がス
ライド機構１３を介して取付けられている。またこの水
平スライドフレーム１２には、Ｚ方向に往復駆動される
垂直スライドフレーム１４がスライド機構１５によって
支持されている。上記水平スライドフレーム１２の上部
には、モータ１６が取付けられており、このモータ１６
によってボールネジ１７を介して上記垂直スライドフレ
ーム１４を上下方向に駆動するようになっている。上記
垂直スライドフレーム１４にはさらに、本体フレーム１
８がスライド機構１９を介してＺ方向に移動可能に支持
されている。そして上記本体フレーム１８に接合ヘッド
２０が取付けられている。
ッド部分の構造）の具体例を示している。まず上記門型
フレーム１０は、Ｘ方向に自走するものであるが、この
門型フレーム１０には、Ｙ方向（図１の紙面に直交する
方向）に往復駆動される水平スライドフレーム１２がス
ライド機構１３を介して取付けられている。またこの水
平スライドフレーム１２には、Ｚ方向に往復駆動される
垂直スライドフレーム１４がスライド機構１５によって
支持されている。上記水平スライドフレーム１２の上部
には、モータ１６が取付けられており、このモータ１６
によってボールネジ１７を介して上記垂直スライドフレ
ーム１４を上下方向に駆動するようになっている。上記
垂直スライドフレーム１４にはさらに、本体フレーム１
８がスライド機構１９を介してＺ方向に移動可能に支持
されている。そして上記本体フレーム１８に接合ヘッド
２０が取付けられている。
【００１２】上記接合ヘッド２０は、上下方向（Ｚ方
向）に延びる支持筒体２１と、この支持筒体２１の内周
部に一対のベアリング２２、２３によって回転可能に支
持された回転筒体（回転体）２４とを有している。この
回転筒体２４には、その軸心に対して一定角度αだけ傾
斜した状態で、ツール支持部材２５が固定されている。
２６、２７はツール支持部材２５の固定用のセットボル
トである。また上記支持筒体２１の外周部にはモータ２
８が上向きに取付けられ、その出力軸には小径ギア２９
が取付けられている。一方上記回転筒体２４の上部外周
部には大径ギア３０が形成されており、この大径ギア３
０が上記小径ギア２９と噛合している。つまり上記モー
タ２８によって上記回転筒体２４と共に、上記ツール支
持部材２５をＺ方向軸心回りに回転駆動可能としてある
のである。上記ツール支持部材２５はその頂部に接合ツ
ールＴの駆動用モータ３１を備えており、またその下端
部からは接合ツールＴが導出されている。なお３２、３
３はガイドローラであり、上記接合ツールＴの接合進行
方向の前後に配置されている。
向）に延びる支持筒体２１と、この支持筒体２１の内周
部に一対のベアリング２２、２３によって回転可能に支
持された回転筒体（回転体）２４とを有している。この
回転筒体２４には、その軸心に対して一定角度αだけ傾
斜した状態で、ツール支持部材２５が固定されている。
２６、２７はツール支持部材２５の固定用のセットボル
トである。また上記支持筒体２１の外周部にはモータ２
８が上向きに取付けられ、その出力軸には小径ギア２９
が取付けられている。一方上記回転筒体２４の上部外周
部には大径ギア３０が形成されており、この大径ギア３
０が上記小径ギア２９と噛合している。つまり上記モー
タ２８によって上記回転筒体２４と共に、上記ツール支
持部材２５をＺ方向軸心回りに回転駆動可能としてある
のである。上記ツール支持部材２５はその頂部に接合ツ
ールＴの駆動用モータ３１を備えており、またその下端
部からは接合ツールＴが導出されている。なお３２、３
３はガイドローラであり、上記接合ツールＴの接合進行
方向の前後に配置されている。
【００１３】一方、上記垂直スライドフレーム１４の上
部には、エアシリンダ（バラストクションシリンダ）３
４が取付けられている。そしてこのエアシリンダ３４に
エアを供給するエア配管３５には、２次圧一定形の減圧
弁３６が介設され、上記エアシリンダ３４の押圧力を略
一定に保持するようなされている。なお上記減圧弁３５
とエアシリンダ３４の出入口ポートとの間にはストップ
バルブ３７、３８が介設されている。そして上記垂直ス
ライドフレーム１４に支持されている本体フレーム１８
の頂部には、上記エアシリンダ３４のロッド３９の当接
するジョイント（フローティングジョイント）４０が取
付けられている。つまり図２にも示すように、上記エア
シリンダ３４によって上記本体フレーム１８を介してツ
ール支持部材２５を下方へと付勢し、これにより接合ツ
ールＴを被接合部材Ｐに押圧、接触させているのであ
る。
部には、エアシリンダ（バラストクションシリンダ）３
４が取付けられている。そしてこのエアシリンダ３４に
エアを供給するエア配管３５には、２次圧一定形の減圧
弁３６が介設され、上記エアシリンダ３４の押圧力を略
一定に保持するようなされている。なお上記減圧弁３５
とエアシリンダ３４の出入口ポートとの間にはストップ
バルブ３７、３８が介設されている。そして上記垂直ス
ライドフレーム１４に支持されている本体フレーム１８
の頂部には、上記エアシリンダ３４のロッド３９の当接
するジョイント（フローティングジョイント）４０が取
付けられている。つまり図２にも示すように、上記エア
シリンダ３４によって上記本体フレーム１８を介してツ
ール支持部材２５を下方へと付勢し、これにより接合ツ
ールＴを被接合部材Ｐに押圧、接触させているのであ
る。
【００１４】上記摩擦接合装置によれば、図７に示すよ
うに、アルミニウム合金等の被接合部材Ｐの接合部に上
記ピン２を回転させながら挿入すると共に、上記ショル
ダ３を上記接合部表面に接触させながら上記接合ツール
Ｔを移動させることにより、摩擦熱を利用した接合を行
う。このとき接合ツールＴは上記エアシリンダ３４によ
って略一定の付勢力でもって被接合部材Ｐの表面に押
圧、接触していることによって良好な接合品質を得るこ
とが可能となる。すなわち良好な接合品質を得るために
は、接合ツールＴのピン２の先端と被接合部材Ｐの裏面
との間隔L1や、接合ツールＴのショルダ３と被接合部材
Ｐの表面との位置関係L2（図７）を正確に保持する必要
があるが、被接合部材Ｐと接合ツールＴとの位置関係が
一定であれば、接合ツールＴが被接合部材Ｐから受ける
反力は一定となるのであり、そのため逆に、接合ツール
Ｔを付勢力が略一定になるように上記被接合部材Ｐに対
して押圧、接触させれば、上記位置関係を略一定に保持
できることになるのである。この結果、被接合部材Ｐの
製作誤差による板厚変動や定盤へのセッティング誤差、
あるいは定盤面の局部的な変形が存在しても、被接合部
材Ｐと接合ツールＴとの位置関係は略一定に保たれ、良
好な接合を行うことが可能となる。しかも従来のような
接合ツールの動作プログラムの作成のために定盤面の計
測等の余分な作業が不要であるので、高能率に接合作業
を行うことが可能である。特にこの摩擦接合装置及び摩
擦接合方法によれば、図２に示すように、接合線が板厚
方向に大きく湾曲しているような継手において、接合ツ
ールＴの押圧、付勢力を略一定にするような制御を行え
ば、接合ツールＴは自動的に上記湾曲形状を倣うことに
なるのであり、接合ツールＴは被接合部材Ｐに対して常
に一定の位置関係を維持しながら、高品質な接合作業高
能率に行うことが可能になる。
うに、アルミニウム合金等の被接合部材Ｐの接合部に上
記ピン２を回転させながら挿入すると共に、上記ショル
ダ３を上記接合部表面に接触させながら上記接合ツール
Ｔを移動させることにより、摩擦熱を利用した接合を行
う。このとき接合ツールＴは上記エアシリンダ３４によ
って略一定の付勢力でもって被接合部材Ｐの表面に押
圧、接触していることによって良好な接合品質を得るこ
とが可能となる。すなわち良好な接合品質を得るために
は、接合ツールＴのピン２の先端と被接合部材Ｐの裏面
との間隔L1や、接合ツールＴのショルダ３と被接合部材
Ｐの表面との位置関係L2（図７）を正確に保持する必要
があるが、被接合部材Ｐと接合ツールＴとの位置関係が
一定であれば、接合ツールＴが被接合部材Ｐから受ける
反力は一定となるのであり、そのため逆に、接合ツール
Ｔを付勢力が略一定になるように上記被接合部材Ｐに対
して押圧、接触させれば、上記位置関係を略一定に保持
できることになるのである。この結果、被接合部材Ｐの
製作誤差による板厚変動や定盤へのセッティング誤差、
あるいは定盤面の局部的な変形が存在しても、被接合部
材Ｐと接合ツールＴとの位置関係は略一定に保たれ、良
好な接合を行うことが可能となる。しかも従来のような
接合ツールの動作プログラムの作成のために定盤面の計
測等の余分な作業が不要であるので、高能率に接合作業
を行うことが可能である。特にこの摩擦接合装置及び摩
擦接合方法によれば、図２に示すように、接合線が板厚
方向に大きく湾曲しているような継手において、接合ツ
ールＴの押圧、付勢力を略一定にするような制御を行え
ば、接合ツールＴは自動的に上記湾曲形状を倣うことに
なるのであり、接合ツールＴは被接合部材Ｐに対して常
に一定の位置関係を維持しながら、高品質な接合作業高
能率に行うことが可能になる。
【００１５】またこの摩擦接合方法においては、図７に
示しているように、接合ツールＴは、その先端部を、接
合の進行方向前方に傾斜させ、接合ツールＴのショルダ
３でもってピン２の後方の接合部表面を押圧する必要が
ある。従って、図４や図５に示す継手の場合には、接合
の進行と共に、接合ツールＴの傾斜方向を変化させる必
要が生じる。このような場合に、上記摩擦接合装置によ
れば、モータ２８によって回転筒体２４を回転させれ
ば、接合ツールＴの傾斜方向が順に変化していくことに
なるので、このような接合作業を連続的に行えるとの利
点が生じる。すなわち図４に示す円周継手の場合には、
接合ツールＴを、図３におけるＸ−Ｙ平面内で位置制御
しながら、これにモータ２８を連動させれば、接合ツー
ルＴの移動に伴って接合ツールＴの傾斜方向も変化して
いくことになり、これにより円周継手を連続的に接合す
ることが可能となる。また図５に示す車両側構体におけ
るドアパネルと腰板との継手の場合、各接合線の接合を
終了する度毎に、上記モータ２８によって上記回転筒体
２４を９０°づつ回転していけば、接合ツールＴの移動
方向に応じてその傾斜方向を変更できるので、被接合部
材Ｐの再セッティング作業が不要となり、高能率な接合
作業が行えることになる。そしてこのとき、図６（ａ）
に示すように、接合ツールＴの先端芯Ｏを回転軸として
回転（ジャイロ運動）させるようにすれば、接合ツール
Ｔが回転しても接合位置が変動しないので、実用上は好
ましい。なお接合ツールＴの先端芯Ｏと回転軸とが一致
しない場合には、図６（ｂ）のように接合位置が変化す
る。
示しているように、接合ツールＴは、その先端部を、接
合の進行方向前方に傾斜させ、接合ツールＴのショルダ
３でもってピン２の後方の接合部表面を押圧する必要が
ある。従って、図４や図５に示す継手の場合には、接合
の進行と共に、接合ツールＴの傾斜方向を変化させる必
要が生じる。このような場合に、上記摩擦接合装置によ
れば、モータ２８によって回転筒体２４を回転させれ
ば、接合ツールＴの傾斜方向が順に変化していくことに
なるので、このような接合作業を連続的に行えるとの利
点が生じる。すなわち図４に示す円周継手の場合には、
接合ツールＴを、図３におけるＸ−Ｙ平面内で位置制御
しながら、これにモータ２８を連動させれば、接合ツー
ルＴの移動に伴って接合ツールＴの傾斜方向も変化して
いくことになり、これにより円周継手を連続的に接合す
ることが可能となる。また図５に示す車両側構体におけ
るドアパネルと腰板との継手の場合、各接合線の接合を
終了する度毎に、上記モータ２８によって上記回転筒体
２４を９０°づつ回転していけば、接合ツールＴの移動
方向に応じてその傾斜方向を変更できるので、被接合部
材Ｐの再セッティング作業が不要となり、高能率な接合
作業が行えることになる。そしてこのとき、図６（ａ）
に示すように、接合ツールＴの先端芯Ｏを回転軸として
回転（ジャイロ運動）させるようにすれば、接合ツール
Ｔが回転しても接合位置が変動しないので、実用上は好
ましい。なお接合ツールＴの先端芯Ｏと回転軸とが一致
しない場合には、図６（ｂ）のように接合位置が変化す
る。
【００１６】なお上記回転筒体２４は上記のようにモー
タ２８を駆動源として駆動する他、手動式で回転させる
ようにしてもよく、また任意の回転位置において止定
し、その位置を保持するのは、上記モータ２８のトルク
を利用する他、機械的なロック装置を用いることも可能
である。また上記では、接合ツールＴの駆動用モータ３
１も含めたツール支持部材２５の全体を回転筒体２４に
支持しているが、この駆動用モータ３１まで含めて傾斜
させる必要はない。
タ２８を駆動源として駆動する他、手動式で回転させる
ようにしてもよく、また任意の回転位置において止定
し、その位置を保持するのは、上記モータ２８のトルク
を利用する他、機械的なロック装置を用いることも可能
である。また上記では、接合ツールＴの駆動用モータ３
１も含めたツール支持部材２５の全体を回転筒体２４に
支持しているが、この駆動用モータ３１まで含めて傾斜
させる必要はない。
【００１７】
【発明の効果】上記請求項１の摩擦接合装置において
は、接合ツールの傾斜方向を任意に選択でき、従って、
接合方向に応じて接合ツールを傾斜させる作業を極めて
簡単に行うことが可能であり、その途中で接合方向が変
化するような接合作業を高能率に行うことが可能であ
る。
は、接合ツールの傾斜方向を任意に選択でき、従って、
接合方向に応じて接合ツールを傾斜させる作業を極めて
簡単に行うことが可能であり、その途中で接合方向が変
化するような接合作業を高能率に行うことが可能であ
る。
【００１８】また請求項２のように、モータ等の駆動源
を設けた場合には、接合ツールの傾斜方向の変更作業を
一段と容易に行うことができ、接合作業を一段と高能率
に行うことが可能となる。
を設けた場合には、接合ツールの傾斜方向の変更作業を
一段と容易に行うことができ、接合作業を一段と高能率
に行うことが可能となる。
【００１９】さらに請求項３の摩擦接合方法によれば、
接合方向の変化に応じて上記接合ツールの傾斜方向が自
動的に変化していくので、その途中で接合方向が変化す
るような接合作業を自動的に、かつ高能率に行うことが
可能となる。
接合方向の変化に応じて上記接合ツールの傾斜方向が自
動的に変化していくので、その途中で接合方向が変化す
るような接合作業を自動的に、かつ高能率に行うことが
可能となる。
【図１】この発明の摩擦接合装置の実施形態のヘッド部
分における接合ツールの取付構造の概略構成を示す説明
図である。
分における接合ツールの取付構造の概略構成を示す説明
図である。
【図２】上記摩擦接合装置の要部を模式的に示す説明図
である。
である。
【図３】摩擦接合装置の全体の構造を示す説明図であ
る。
る。
【図４】この発明の摩擦接合装置及び摩擦接合方法の適
用例を示す説明図である。
用例を示す説明図である。
【図５】この発明の摩擦接合装置及び摩擦接合方法の他
の適用例を示す説明図である。
の適用例を示す説明図である。
【図６】上記摩擦接合装置における接合ツールと回転軸
との関係を示す説明図で、（ａ）は接合ツールの先端芯
と回転軸とが略一致している状態を、また（ｂ）は接合
ツールの先端芯と回転軸とが一致していない状態をそれ
ぞれ示している。
との関係を示す説明図で、（ａ）は接合ツールの先端芯
と回転軸とが略一致している状態を、また（ｂ）は接合
ツールの先端芯と回転軸とが一致していない状態をそれ
ぞれ示している。
【図７】従来の摩擦接合方法を説明するための説明図で
ある。
ある。
【図８】従来の摩擦接合方法を説明するための説明図で
ある。
ある。
１ ツール本体 ２ ピン ３ ショルダ ２４ 回転筒体（回転体） ２８ モータ（駆動源） Ｔ 接合ツール Ｐ 被接合部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神岡 光浩 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 堀本 耕造 神戸市兵庫区和田山通２丁目１番18号 川 崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者 山下 政一郎 神戸市兵庫区和田山通２丁目１番18号 川 崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者 四方 宏 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 株式会社 川重播磨テック内 Ｆターム(参考） 4E067 BG01 CA01
Claims (3)
- 【請求項１】 ツール本体の先端部にそれよりも径小な
ピンを設け、上記ツール本体の先端面における上記ピン
取付部の周辺をショルダとして構成した接合ツールを備
え、上記接合ツールの軸心を、被接合部材の接合部表面
に垂直な軸心に対して接合進行方向前方へと傾斜させて
配置し、上記接合部に上記ピンを回転させながら挿入す
ると共に、上記ショルダを上記接合部後方の表面に接触
させながら上記被接合部材と上記接合ツールとを相対移
動させ、上記ツールの回転による摩擦熱によって上記接
合部及びその近傍の変形抵抗を減少させると共に、塑性
流動を生ぜしめることにより接合を行う摩擦接合装置に
おいて、上記被接合部材の接合部表面に垂直な軸心回り
に回転可能で、特定回転位置に止定可能な回転体を設
け、上記接合ツールを上記回転体に傾斜状態で取付けた
ことを特徴とする摩擦接合装置。 - 【請求項２】 上記回転体を回転駆動するためのモータ
等の駆動源を設けたことを特徴とする請求項１の摩擦接
合装置。 - 【請求項３】 上記請求項２の摩擦接合装置を用い、上
記接合方向の変化に上記駆動源を追従駆動し、接合方向
の変化に応じて上記接合ツールの傾斜方向を変えながら
接合を行うことを特徴とする摩擦接合方法。
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|---|---|---|---|
| JP32288698A JP4215179B2 (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32288698A JP4215179B2 (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000135575A true JP2000135575A (ja) | 2000-05-16 |
| JP2000135575A5 JP2000135575A5 (ja) | 2005-11-24 |
| JP4215179B2 JP4215179B2 (ja) | 2009-01-28 |
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ID=18148724
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|---|---|---|---|
| JP32288698A Expired - Fee Related JP4215179B2 (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 摩擦接合装置及び摩擦接合方法 |
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-
1998
- 1998-10-27 JP JP32288698A patent/JP4215179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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