JPH1158038A

JPH1158038A - 摩擦撹拌接合装置

Info

Publication number: JPH1158038A
Application number: JP22141497A
Authority: JP
Inventors: Kouzou Michisaka; 浩三道阪; Ichiro Hashimoto; 一郎橋本
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1999-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-18
Also published as: JP3993917B2

Abstract

(57)【要約】【課題】突合せ状態又は重合せ状態に配置した２個の
接合部材を、突合せ部又は重合せ部において摩擦撹拌接
合する摩擦撹拌接合装置であって、僅かなスペースで接
合状態の均質な接合品を製作することができるものを提
供すること。【解決手段】この装置は、接合線方向に移動する工具
ユニット10と、工具ユニット10の非通過時には進出状態
となされて、接合部材1,2 を支持する一方、工具ユニッ
ト10の通過時には退出して工具ユニットの通過を許容す
る進退自在な複数個の支持装置60とを備える。工具ユニ
ット10は、突合せ部３等に挿入する回転するプローブ32
を有する接合工具30と、接合工具30のプローブ32に対向
して配置されるとともに、突合せ部３等の裏面に当接す
る当接面を有する受け具40とを有し、かつ突合せ部３等
の裏面に受け具40の当接面を当接させるとともに、突合
せ部３等にプローブ32を挿入した態様で、移動するもの
となされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム材
等の金属材からなる接合部材の突合せ接合又は重ね接合
に用いられる摩擦撹拌接合装置に関し、更に詳しくは、
複数個の板状等の接合部材の突合せ接合又は重ね接合を
行って、床材、壁材、天井材、足場材等の大型の接合品
を製作するために好適に用いられる摩擦撹拌接合装置に
関する。

【０００２】なお、この明細書において、「アルミニウ
ム」の語はその合金を含む意味において用いる。

【０００３】

【従来の技術】固相接合法の一つである摩擦撹拌接合法
として、次のような方法が提案されている。即ち、図４
に示すように、径大の円柱状回転子（１３１）と、該回
転子（１３１）の端部軸線（Ｑ）上に突出して設けられ
接合部材（１０１）（１０２）よりも硬質の径小のピン
状プローブ（１３２）とを有する接合工具（１３０）を
用い、前記回転子（１３１）を高速で回転させつつ、突
合せ状態に配置した２枚の金属製板状接合部材（１０
１）（１０２）の突合せ部（１０３）又はその近傍に前
記プローブ（１３２）を挿入する。挿入は、プローブ
（１３２）の先端が両接合部材（１０１）（１０２）の
プローブ挿入側の面と反対側の面の近傍、即ち突合せ部
（１０３）の裏面の近傍に到達するまで行う。通常、こ
のときに回転子（１３１）のプローブ側平坦面からなる
肩部（１３１ａ）を、両接合部材（１０１）（１０２）
の突合せ部（１０３）のプローブ（１３２）挿入側の
面、即ち突合せ部（１０３）の上面に圧接させておく。
そして、プローブ挿入状態のまま突合せ部（１０３）に
沿ってプローブ（１３２）を相対的に移動させる。プロ
ーブ（１３２）の回転により発生する摩擦熱、あるいは
更に回転子（１３１）の肩部（１３１ａ）と接合部材
（１０１）（１０２）との摺動に伴い発生する摩擦熱に
より、プローブ（１３２）との接触部分近傍において接
合部材（１０１）（１０２）は軟化しかつ撹拌されると
ともに、プローブ（１３２）の移動に伴って、軟化撹拌
部分がプローブ（１３２）の進行圧力を受けてプローブ
の通過溝を埋めるようにプローブ（１３２）の進行方向
後方へと回り込む態様で塑性流動したのち摩擦熱を急速
に失って冷却固化される。この現象がプローブ（１３
２）の移動に伴って順次繰り返されていき、最終的に両
接合部材（１０１）（１０２）が突合せ部（１０３）に
おいて接合一体化されるものである。同図において、
（１０４）は、前記プローブ（１３２）により接合され
た両接合部材（１０１）（１０２）の接合部である。ま
た、このような摩擦撹拌接合法は、同図に示すような突
合せ接合の他、重ね接合等にも用いられている。

【０００４】このような摩擦撹拌接合によれば、固相接
合であるため、接合部材（１０１）（１０２）である金
属材の種類に制限を受けないとか、ＭＩＧやＴＩＧ等と
いった溶融溶接と比較して接合時の熱歪みによる変形が
少ない、等の利点がある。

【０００５】ところで、上記のような摩擦撹拌接合は、
両接合部材（１０１）（１０２）の突合せ部（１０３）
又は重合せ部にプローブ（１３２）を挿入した後に、プ
ローブ（１３２）又は接合部材（１０１）（１０２）の
うちいずれか一方を移動させる必要があり、それゆれ、
従来の摩擦撹拌接合装置には、プローブ（１３２）を移
動させるプローブ移動方式を採用するものと、接合部材
（１０１）（１０２）を移動させる接合部材移動方式を
採用するものとの二つが存在する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】而して、プローブ移動
方式を採用する装置では、接合部材（１０１）（１０
２）のセッティングや拘束が容易である反面、次のよう
な難点があった。すなわち、接合状態の均質な接合品を
製作するには、プローブ（１３２）の先端と突合せ部
（１０３）又は重合せ部の裏面との距離を一定に保ちな
がらプローブ（１３２）を移動させなければならない
が、突合せ部（１０３）又は重合せ部の長さ方向の全域
に亘ってかかる距離を一定に保つことは難しく、例えば
プローブ（１３２）移動させる途中で、プローブ（１３
２）の先端が接合部材（１０１）（１０２）の突合せ部
（１０３）又は重合せ部の裏面から突き出たり、プロー
ブ（１３２）の挿入深さが浅くなったりする場合があっ
た。そのため、プローブ移動方式を採用した装置では、
接合状態の均質な接合品を製作することが困難であっ
た。

【０００７】一方、接合部材移動方式を採用する装置で
は、接合状態の均質な接合品の製作が容易となる反面、
両接合部材（１０１）（１０２）の移動スペースを確保
しなければならないために、接合に際して少なくとも接
合部材（１０１）（１０２）の長さの２倍のスペースが
必要となるという難点があった。

【０００８】この発明は、上記のような技術背景に鑑み
てなされたもので、僅かなスペースで接合状態の均質な
接合品を製作することのできる摩擦撹拌接合装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、突合せ状態又は重合せ状態に配置した
２個の接合部材を、突合せ部又は重合せ部において摩擦
撹拌接合する摩擦撹拌接合装置であって、接合線方向に
移動可能な工具ユニットと、前記工具ユニットの非通過
時には進出状態となされて、前記接合部材を支持する一
方、工具ユニットの通過時には退出して該工具ユニット
の通過を許容する進退自在な複数個の支持装置とを備
え、前記工具ユニットは、突合せ部又は重合せ部に挿入
する回転プローブを有する接合工具と、前記接合工具の
プローブに対向して配置されるとともに、前記接合部材
の突合せ部又は重合せ部の裏面に当接する当接面を有す
る受け具とを有し、かつ突合せ部又は重合せ部の裏面に
前記受け具の当接面を当接させるとともに、突合せ部又
は重合せ部に前記回転するプローブを挿入した態様で、
移動するものとなされ、前記工具ユニットの移動に伴
い、プローブとの接触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹拌
して両接合部材を突合せ部又は重合せ部において接合一
体化するものとなされていることを特徴とするものであ
る。

【００１０】これによれば、前記工具ユニットは、突合
せ部又は重合せ部の裏面に前記受け具の当接面を当接さ
せるとともに、突合せ部又は重合せ部に前記回転するプ
ローブを挿入した態様で、移動するものとなされている
ことから、プローブは、その先端と受け具つまり突合せ
部又は重合せ部の裏面との距離が常に一定値を採るよう
に移動するものとなる。その結果、接合部は長さ方向全
域に亘って均質に形成され、接合状態の均質な接合品が
製作される。

【００１１】また、前記支持装置は、工具ユニットの非
通過時には進出状態となされて、接合部材を支持する一
方、工具ユニットの通過時には退出して該工具ユニット
の通過を許容するものであることから、工具ユニットは
前記支持装置に干渉されずに移動しうるものとなる。

【００１２】また、工具ユニットを移動させて両接合部
材を接合するものであるから、両接合部材の移動スペー
スを確保する必要がなく、僅かなスペースで接合するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示実施形態に
基づいて説明する。

【００１４】図１〜図３はこの発明の一実施形態を示す
ものである。これらの図において、（１）（２）は、幅
方向の一端面を突き合わせた状態に配置された２個の長
尺板状のアルミニウム製接合部材である。なお、両接合
部材（１）（２）の長さは、例えば約２５ｍである。こ
のように突合せ状態に配置された２個の接合部材（１）
（２）は、この実施形態の摩擦撹拌接合装置により、突
合せ部（３）において接合一体化されるものである。以
下に、この実施形態の摩擦撹拌接合装置について説明す
る。

【００１５】上記のように突合せ状に配置された両接合
部材（１）（２）の下方には、両接合部材（１）（２）
を支持する進退自在な複数個の支持装置（６０）…が配
置されている。前記支持装置（６０）は、油圧式又は空
圧式のシリンダで構成されており、シリンダ本体（６
１）と、該シリンダ本体（６１）に設けられ先端に支持
ローラ（６３）を有するロッド（６２）とを備え、両接
合部材（１）（２）の長さ方向に等間隔をおいて配置さ
れている。そして、前記支持ローラ（６３）の周面を両
接合部材（１）（２）の下面に当接させる態様で両接合
部材（１）（２）を水平状に支持するものとなされてい
る。さらに、前記ロッド（６２）は、後記する工具ユニ
ット（１０）の非通過時には進出状態となされて、両接
合部材（１）（２）を水平状に支持する一方、工具ユニ
ット（１０）の通過時には退出して工具ユニット（１
０）の通過を許容するものとなされている。

【００１６】前記両接合部材（１）（２）の上方には、
前記支持装置（６０）により支持された両接合部材
（１）（２）を前記支持ローラ（６３）に押し付ける進
退自在な複数個の押え装置（７０）…が配置され、前記
支持装置（６０）による両接合部材（１）（２）の支持
を確実にするものとなされている。前記押え装置（７
０）は、前記支持装置（６０）と同様に、油圧式又は空
圧式のシリンダで構成されており、シリンダ本体（７
１）と、該シリンダ本体（７１）に設けられ先端に押え
ローラ（７３）を有するロッド（７２）とを備え、両接
合部材（１）（２）の長さ方向に等間隔をおいて配置さ
れている。そして、前記押えローラ（７３）の周面を両
接合部材（１）（２）の上面に当接させる態様で両接合
部材（１）（２）を押し付けるものとなされている。さ
らに、前記ロッド（７２）は、後記する工具ユニット
（１０）の非通過時には進出状態となされて、両接合部
材（１）（２）を押し付ける一方、工具ユニット（１
０）の通過時には退出して工具ユニット（１０）の通過
を許容するものとなされている。

【００１７】また、前記両接合部材（１）（２）の幅方
向両側には、両接合部材（１）（２）を突合せ方向に加
圧する進退自在な複数個の一対の加圧装置（８０）…
（９０）…が配置されている。前記加圧装置（８０）
（９０）は、油圧式又は空圧式のシリンダで構成されて
おり、シリンダ本体（８１）（９１）と、該シリンダ本
体（８１）（９１）に設けられ先端に加圧ローラ（８
３）（９３）を有するロッド（８２）（９２）とを備
え、両接合部材（１）（２）の長さ方向に等間隔をおい
て配置されている。そして、加圧ローラ（８３）（９
３）の周面を両接合部材（１）（２）の幅方向両端面に
当接させる態様で両接合部材（１）（２）を突合せ方向
に加圧するものとなされている。さらに、これら一対の
加圧装置（８０）（９０）のうち、後記する工具ユニッ
ト（１０）の本体（２０）連結部（２２）が通過する側
に配置された加圧装置（８０）のロッド（８２）は、後
記する工具ユニット（１０）の非通過時には進出状態と
なされて、両接合部材（１）（２）を加圧する一方、工
具ユニット（１０）の通過時には退出して工具ユニット
（１０）の通過を許容するものとなされている。

【００１８】（１０）は接合線方向、即ち両接合部材
（１）（２）の長さ方向に移動する工具ユニットであ
る。前記工具ユニット（１０）は、両接合部材（１）
（２）の突合せ部（３）に挿入される回転するプローブ
（３２）を有する接合工具（３０）と、前記接合工具
（３０）のプローブ（３２）に対向して配置されるとと
もに、突合せ部（３）の裏面が当接される当接面を有す
る受け具（４０）とを有するものであって、側面視コ字
状の工具ユニット本体（２０）に前記接合工具（３
０）、受け具（４０）等が取り付けられて構成されてい
る。この工具ユニット（１０）の構成について以下に説
明する。

【００１９】前記工具ユニット本体（２０）は、両接合
部材（１）（２）の下方に水平状に配置された方形平板
状の受け具取付け部（２１）と、両接合部材（１）
（２）の上方に前記受け具取付け部（２１）と対向する
ように配置された方形平板状の接合工具取付け部（２
３）と、前記受け具取付け部（２１）と接合工具取付け
部（２３）の一側縁同士を連結する方形平板状の連結部
（２２）とで形成されている。

【００２０】前記接合工具取付け部（２３）の略中央に
は、径大の円柱状回転子（３１）と、該回転子（３１）
の端部軸線（Ｑ）上に一体に設けられるとともに、両接
合部材（１）（２）の突合せ部（３）に挿入される径小
のピン状プローブ（３２）とを有する接合工具（３０）
が、そのプローブ（３２）を下方に向ける態様に、かつ
回転子（３１）の軸線（Ｑ）を移動方向後方側に僅かに
傾斜させた態様に、図示しない昇降装置を介して取り付
けられている。前記接合工具（３０）は、前記回転子
（３２）を回転させることによりプローブ（３２）も回
転させうるものとなされたものである。また、前記プロ
ーブ（３２）及び回転子（３２）は、両接合部材（１）
（２）よりも硬質でかつ接合時に発生する摩擦熱に耐え
うる耐熱材料によって形成されている。また、前記プロ
ーブ（３２）の周面には、突合せ部（３）の撹拌用凹凸
（図示せず）が形成されている。そして、前記接合工具
（３０）は、前記昇降装置により、プローブ（３２）を
両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）に挿入した
り、引き抜いたりすることができるものとなされてい
る。なお、図１に示す（３１ａ）は、回転子（３１）の
プローブ側平坦面からなる肩部である。

【００２１】前記受け具取付け部（２１）の上面には、
前記接合工具（３０）のプローブ（３２）に対向して配
置されるとともに、両接合部材（１）（２）の突合せ部
（３）の裏面が当接される当接面を有する受け具（４
０）が取り付けられる。この実施形態では、前記受け具
（４０）は、周面を当接面とした回転自在な円柱状の受
けローラ（４１）からなる。そして、該受けローラ（４
１）の周面を突合せ部（３）裏面に当接させる態様に、
ローラ支持体（４２）を介して取り付けられている。

【００２２】さらに、前記受け具取付け部（２１）の上
面には、回転自在な４個の円柱状の補助ローラ（４３）
…が、工具ユニット（１０）の移動方向における受けロ
ーラ（４１）の前後にそれぞれ２個ずつ移動方向に並ん
で、その周面を突合せ部（３）裏面に当接させる態様
に、ローラ支持体（４４）…を介して取り付けられてい
る。前記各補助ローラ（４３）及び各ローラ支持枠（４
４）は、前記受けローラ（４１）及びローラ支持枠（４
２）と同形・同寸に形成されている。

【００２３】一方、前記受け具取付け部（２１）の下面
には、図示しない駆動装置により回転駆動される４個の
車輪（５０）が車輪支持体（５１）を介して設けられて
いる。そして、これら車輪（５０）が、両接合部材
（１）（２）の下方に両接合部材（１）（２）の長さ方
向と並行するように配置された２本のレール（５）
（５）に乗って走行することにより、工具ユニット（１
０）が移動し、従って両接合部材（１）（２）の突合せ
部（３）に挿入したプローブ（３２）を突合せ部（３）
に沿って移動させうるものとなされている。

【００２４】以上のように、工具ユニット本体（２０）
に接合工具（３０）、受けローラ（４１）等が取り付け
られて工具ユニット（１０）が構成されている。

【００２５】接合を行う場合には、接合工具（３０）の
プローブ（３２）を回転させながら両接合部材（１）
（２）の突合せ部（３）に挿入し、プローブ挿入状態
で、車輪（５０）を回転駆動させる。これにより、工具
ユニット（１０）は、突合せ部（３）の裏面に受けロー
ラ（４１）の周面を当接させるとともに、突合せ部
（３）にプローブ（３２）を挿入した態様で移動するも
のとなる。ここで、接合時にあっては、前記接合工具
（３０）のプローブ（３２）を、その先端から受けロー
ラ（４１）の周面までの距離が０．０５〜０．４ｍｍの
範囲になるように配置するのが望ましい。かかる距離が
０．０５ｍｍ未満では、プローブ（３２）の先端と受け
ローラ（４１）の周面とが不本意に接触して受けローラ
（４１）やプローブ（３２）を疵付けてしまう虞があ
り、一方０．４ｍｍを超えると、両接合部材（１）
（２）の突合せ部（３）裏面との距離が長くなり過ぎ
て、突合せ部（３）裏面近傍が軟化撹拌されなくなり、
この部分において接合不良となる虞があるからである。

【００２６】次に、上記摩擦撹拌接合装置を用いて摩擦
撹拌接合を行う場合について説明する。

【００２７】まず、支持装置（６０）、押え装置（７
０）及び加圧装置（８０）（９０）のロッド（６２）
（７２）（８２）（９２）…を進出させて両接合部材
（１）（２）を突合せ状態にかつ水平状態に固定配置さ
せる。次いで、プローブ（３２）を受けローラ（４１）
の上方離間位置に移動させた状態で、車輪（５０）を駆
動させて工具ユニット（１０）を移動させる。

【００２８】工具ユニット（１０）のプローブ（３２）
が、両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）の接合開
始予定位置に到達したとき、車輪（５０）の駆動を一旦
停止する。このとき、支持装置（６０）、押え装置（７
０）及び加圧装置（８０）のロッド（６２）（７２）
（８２）のうち両接合部材（１）（２）の長さ方向の一
端部に配置されたものは、退出状態になる。さらに、受
けローラ（４１）は、その周面が両接合部材（１）
（２）の突合せ部（３）裏面に当接した態様になり、同
様に、補助ローラ（４２）は、その周面が両接合部材
（１）（２）の突合せ部（３）裏面に当接した態様にな
る。

【００２９】次いで、プローブ（３２）を回転させなが
ら下降させる。プローブ（３２）の先端が両接合部材
（１）（２）の突合せ部に接触すると、該接触部は摩擦
熱によって軟化するため、さらにプローブ（３２）を下
降させて突合せ部（３）に挿入し、プローブ（３２）先
端と受けローラ（４２）の周面の距離が０．０５〜０．
４ｍｍとなる状態でプローブ（３２）を停止固定する。

【００３０】なお、プローブ（３２）を予め下降させて
おき、車輪（５０）を駆動させて工具ユニット（１０）
を移動させることにより、プローブ（３２）を両接合部
材（１）（２）の長さ方向の端面から突合せ部（３）に
強制的にもぐり込ませて挿入しても良い。

【００３１】次に、車輪（５２）を再駆動させて、工具
ユニット（１０）を移動させる。この工具ユニット（１
０）の移動により、受けローラ（４１）はその周面が両
接合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面に当接しな
がら回転走行し、またプローブ（３２）は突合せ部
（３）に挿入した状態で突合せ部（３）に沿って移動す
る。また、工具ユニット（１０）の移動に伴い、支持装
置（６０）、押え装置（７０）及び加圧装置（８０）の
ロッド（６２）（７２）（８２）が順次退出して、工具
ユニット（１０）の移動を許容する。さらに、接合工具
（３０）は移動方向後方に僅かに傾斜しているから、回
転子（３１）の肩部（３１ａ）の移動方向側の部分が両
接合部材（１）（２）の上面から僅かに浮上した状態と
なるとともに、回転子（３１）の肩部（３１ａ）の移動
方向と反対側の部分が、両接合部材（１）（２）の上面
に接触した状態で移動する。

【００３２】以上のように工具ユニット（１０）が移動
することによって、プローブ（３２）との接触部が摩擦
熱にて順次軟化撹拌されて両接合部材（１）（２）は突
合せ部（３）において接合一体化される。すなわち、プ
ローブ（３２）の回転により発生する摩擦熱、あるいは
更に回転子（３１）の肩部（３１ａ）と両接合部材
（１）（２）の上面との摺動に伴い発生する摩擦熱によ
り、プローブ（３２）との接触部分近傍において両接合
部材（１）（２）は軟化し、かつ撹拌されるとともに、
プローブ（３２）の移動に伴って、軟化撹拌部分がプロ
ーブ（３２）の進行圧力を受けてプローブ（３２）の通
過溝を埋めるようにプローブ（３２）の進行方向後方へ
と回り込む態様で塑性流動したのち、摩擦熱を急速に失
って冷却固化される。この現象がプローブ（３２）の移
動に伴って順次繰り返されていき、最終的に両接合部材
（１）（２）が突合せ部（３）において接合一体化され
る。

【００３３】また、回転子（３１）の肩部（３１ａ）の
移動方向反対側の部分が両接合部材（１）（２）の上面
に接触する状態のもとで、プローブ（３２）が移動する
ので、軟化部分の素材の飛散が防止されかつ加圧されて
均一な接合状態が確実に実現されるとともに、両接合部
材（１）（２）上面の凹凸形成が防止されて、接合部
（４）上面が平滑になる。さらに、回転子（３１）の肩
部（３１ａ）の移動方向側の部分が両接合部材（１）
（２）の上面から浮上した状態のもとで、プローブ（３
２）が移動するので、肩部（３１ａ）の移動方向側の部
分のコーナー部が両接合部材（１）（２）の上面に存在
することのある微細な凹凸に引っ掛かってしまうことを
防止し得る。

【００３４】また、両接合部材（１）（２）は、加圧装
置（８０）（９０）により突合せ方向に加圧されている
から、プローブ（３２）の周縁近傍に形成される軟化部
が容易に密着変形して突合せ部（３）に形成される隙間
（図示せず）が消滅し、該隙間に存在する空気は接合部
（４）外部へ逃げ、接合部（４）への空気の巻込みが防
止される。

【００３５】さらに、プローブ（３２）の先端から受け
ローラ（４１）の周面までの距離は受けローラ（４１）
が回転しても一定であることから、プローブ（３２）
は、その先端と突合せ部（３）の裏面との距離が常に一
定値を採るように移動するものとなる。その結果、接合
部（４）は長さ方向全域に亘って均質に形成される。

【００３６】こうして両接合部材（１）（２）は、接合
一体化されて、接合状態が均質で、かつ接合部（４）に
空気の巻込みの少ない従って接合欠陥が少ないといった
高品位の接合品となる。

【００３７】さらに、支持装置（６０）、押え装置（７
０）及び突合せ装置（８０）のロッド（６２）（７２）
（８２）は、工具ユニット（１０）の通過時に退出する
ことから、工具ユニット（１０）は、これらの装置（６
０）（７０）（８０）に干渉されずに移動しうるものと
なる。

【００３８】また、基本的にはプローブ（３２）を移動
させるプローブ移動方式を採用したものであるから、両
接合部材（１）（２）の移動スペースを確保する必要が
なく、僅かなスペースで接合することができる。

【００３９】以上、この発明の一実施形態を説明した
が、この発明は、上記実施形態に限定されるものではな
く、各種変形が可能である。例えば、上記実施形態は、
受け具（４０）として、周面を当接面とする受けローラ
（４１）を採用しているが、これに代えて平坦面を当接
面とする受け台（図示せず）を採用しても良い。

【００４０】また、上記実施形態は、接合部材（１）
（２）の突合せ接合を行う場合を示しているが、この発
明は、接合部材の重ね接合を行う場合に適用しても良い
ことはもちろんである。

【００４１】

【発明の効果】上述の次第で、この発明に係る摩擦撹拌
接合装置によれば、工具ユニットは、突合せ部又は重合
せ部の裏面に受け具の当接面を当接させるとともに、突
合せ部又は重合せ部に回転するプローブを挿入した態様
で、移動するものとなされているので、プローブを、そ
の先端と突合せ部又は重合せ部の裏面との距離が常に一
定値を採るように移動させることができる。したがっ
て、接合状態の均質な接合品を製作することができる。

【００４２】さらに、支持装置は工具ユニットの通過時
に退出するので、工具ユニットは支持装置に干渉されず
に移動することができる。

【００４３】もとより、接合部材を移動させる接合部材
移動方式を採用したものではなく、プローブを移動させ
るプローブ移動方式を採用したものであるから、接合部
材の移動スペースを確保する必要がなく、僅かなスペー
スで両接合部材を接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る摩擦撹拌接合装置の一実施形態
を示す正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】摩擦撹拌接合方法を説明するための斜視図であ
る。

【符号の説明】

１、２…接合部材３…突合せ部４…接合部５…レール１０…工具ユニット２０…工具ユニット本体３０…接合工具３２…プローブ４０…受け具４１…受けローラ５０…車輪６０…支持装置７０…押え装置８０、９０…加圧装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】突合せ状態又は重合せ状態に配置した２
個の接合部材（１）（２）を、突合せ部（３）又は重合
せ部において摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合装置であっ
て、接合線方向に移動可能な工具ユニット（10）と、前記工具ユニット（10）の非通過時には進出状態となさ
れて、前記接合部材（１）（２）を支持する一方、工具
ユニット（10）の通過時には退出して該工具ユニットの
通過を許容する進退自在な複数個の支持装置（60）とを
備え、前記工具ユニット（10）は、突合せ部（３）又は重合せ
部に挿入する回転プローブ（32）を有する接合工具（3
0）と、前記接合工具（30）のプローブ（32）に対向し
て配置されるとともに、前記接合部材（１）（２）の突
合せ部（３）又は重合せ部の裏面に当接する当接面を有
する受け具（40）とを有し、かつ突合せ部（３）又は重
合せ部の裏面に前記受け具（40）の当接面を当接させる
とともに、突合せ部（３）又は重合せ部に前記回転する
プローブ（32）を挿入した態様で、移動するものとなさ
れ、前記工具ユニット（10）の移動に伴い、プローブ（32）
との接触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹拌して両接合部
材（１）（２）を突合せ部（３）又は重合せ部において
接合一体化するものとなされていることを特徴とする摩
擦撹拌接合装置。