JP2000301358A - 摩擦攪拌接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被接合材を搬送台を介して搬送しつつ定位置
の加工ヘッドによって接合する摩擦攪拌接合装置とし
て、搬送台の接合受け部が接合位置でがた付かず、高品
質の接合品が確実に得られるものを提供する。 【解決手段】 搬送台１Ａは、左右一対の搬送方向に沿
うラック30，30と、ラック30，30の間に配置して被接合
材Ｗ1 ，Ｗ2 同士の接合部位を支承する接合受け部２と
を具備し、搬送路側には、加工ヘッド７による接合位置
において搬送台１Ａの接合受け部２の下面に接するロー
ラー６Ａが配置Ｓ、搬送台１Ａの両ラック30，30に噛合
して回転駆動するピニオン８，８を有する。

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、被接合材の組を
搬送台に載せて搬送しつつ、定位置に配備された摩擦攪
拌接合用の加工ヘッドの回転する先端部を被接合材同士
の接合線に沿って埋入させて接合一体化する摩擦攪拌接
合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、金属材の溶接やロウ付けに代わる
新しい接合手段として、摩擦攪拌接合（Ｆｒｉｃｔｉｏ
ｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）法が登場している。こ
の接合法は、例えば特表平７−５０５０９０号公報に開
示されているように、被加工物よりも硬い材質のプロー
ブ（棒状物）を回転させながら被加工物に摺接させた際
に、この摺接部分で発生する摩擦熱と圧力によって被加
工物素材が塑性流動化するため、該プローブが被加工物
中に埋入して且つこの埋入状態のまま被加工物中を移動
可能になることを利用したものである。

【０００３】例えば、金属板同士の突き合わせ接合線に
沿って前記プローブを埋入状態で相対移動させると、プ
ローブの前方側で塑性流動した両金属板の素材が攪拌混
練されながら該プローブの後方側へ漸次移行し、後方側
で摩擦熱を失って急速に冷却固化するから、両金属板は
素材同士が混じり合って完全に一体化した状態で接合さ
れる。この場合、金属素材が塑性流動する温度は融点よ
りもかなり低く、接合は固相接合の範疇に入り、接合過
程を通して金属材への入熱量は溶接やロウ付けに比較し
て極めて少なく、且つ凝固収縮に伴う応力の発生もない
から、接合部近傍の熱歪みによる変形や割れを生じにく
いという利点がある。

【０００４】このような摩擦攪拌接合には、被接合材を
加工テーブル等に固定して前記プローブを備えた加工ヘ
ッド側を移動させて接合する方式と、逆に被接合材を送
りローラを介して送りつつ定位置に配置した同加工ヘッ
ドにて接合する方式とがある。そして、前者の方式では
一回の接合長さが加工ヘッドの移動ストロークの範囲内
となるために被接合材の長さに制約を受けるのに対し、
後者の方式は上記制約がないので押出形材等の長尺品の
接合に有利である。

【０００５】従来、被接合材を送る方式の摩擦攪拌接合
では、ローラーコンベヤ方式の搬送路において被接合材
の組を下側ローラーと上側ローラーとで挟んで搬送し、
接合位置での加工ヘッドの押圧力を直下に配置した下側
ロールによって受ける構成が一般的である。しかるに、
この構成では、接合位置で塑性流動化した被接合材の素
材が下側ローラーの円周面に接触するため、接合部の裏
面側が通常約０．２ｍｍ程度の膨出状態になる上、ロー
ラー表面の傷が転写されることもあり、接合品の裏面側
の平坦度が悪くなるという問題があった。

【０００６】そこで、本出願人は先に、裏面側の平坦度
の良い接合品を得るために、上面が平坦な接合受け部を
有する搬送台を用い、この搬送台に被接合材の組を接合
部位が前記接合受け部上に位置するように載せ、該搬送
台をローラーコンベヤ方式の搬送路上で搬送しつつ、被
接合材同士を定位置に配備された摩擦攪拌接合用の加工
ヘッドによって接合一体化する方法を提案している。

【０００７】図６（イ）（ロ）は上記方法を適用した摩
擦攪拌接合装置の構成例を示す。図中の（11）は搬送台
であり、中央に配置した前後方向に沿う角棒状の接合受
け部（12）と、同じく前後方向に沿う略角棒状で外縁に
突縁部（13ａ）を有する左右一対の側枠部（13）（13）
とが、左右方向に沿う複数本のスクリュー軸（14）…を
介して連結した枠体からなり、接合受け部（12）の下面
にラック（15）が形成されている。一方、搬送路の各送
りローラー（21）の中央部には、前記搬送台（11) のラ
ック（15）に噛合させるピニオン（22）が設けてある。

【０００８】摩擦攪拌接合に際しては、搬送台（11）の
接合受け部（12）と両側枠部（13）（13）の間にわたっ
て、例えば２枚一組の板状の被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)を接
合部位が接合受け部（12）上に位置するように載置し
て、各スクリュー軸（14）の両側に螺合したナット（1
6）（16）の締め付けによって両側から挟み付け固定
し、この搬送台（11）を搬送路の送りローラー（21）…
上に載せ、これら送りローラー（21）…を回転駆動する
ことにより、該搬送台（11）をラック（15）とピニオン
（22）との噛合によって強制的に移送する。この場合、
加工ヘッド（31）による接合位置において、被接合材
（Ｗ1)（Ｗ2)の塑性流動化した素材は裏面側で搬送台
（11）の接合受け部（12）の平坦な上面と面接触するか
ら、接合部の裏面側が膨出状態となったり、ローラー表
面の傷が転写されることはない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の摩擦攪拌接合装置では、該搬送台（11) は接合受け
部（12）の下面のラック（15）と送りローラー（21）の
ピニオン（22）との噛合によって移送されるが、そのギ
ヤ歯の噛み合い変位に伴い、接合位置において該接合受
け部（12）ががた付いて上下に振れるため、加工ヘッド
（31）のプローブ（31ａ）の先端と接合受け部（12）の
上面との間隙が変動して安定した接合を行えず、接合品
質の低下を招く場合があることが判明した。しかして、
高品質の接合品を得るには加工ヘッド（31）のプローブ
（31ａ）の先端と被接合材の受け面つまり接合受け部
（12）の上面との間隙に０．０１ｍｍ以上の精度が要求
されるが、ラック（15）とピニオン（22）との噛合精度
を高めても機構的には接合受け部（12）の０．１ｍｍ程
度の上下動を伴うがた付きが避けられないことから、現
状では上記要求に対応できない。

【００１０】この発明は、上述の事情に鑑みて、被接合
材を搬送台を介して搬送しつつ定位置の加工ヘッドによ
って接合する摩擦攪拌接合装置として、該搬送台におけ
る被接合材同士の接合部位を支承する接合受け部が接合
位置でがた付かず、もって高品質の接合品が確実に得ら
れるものを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ローラーコンベヤ方式の搬送路
と、この搬送路上の定位置に配備された摩擦攪拌接合用
の加工ヘッドと、前記搬送路上を移動する搬送台とを備
え、該搬送台に接合姿勢とした被接合材の組を載せて搬
送しつつ、その被接合材同士の接合線に沿って前記加工
ヘッドの回転する先端部を埋入させて接合一体化する摩
擦攪拌接合装置であって、前記搬送台は、左右一対の搬
送方向に沿うラックと、これら両側のラックの間に配置
して被接合材同士の接合部位を支承する接合受け部とを
具備し、搬送路側には、加工ヘッドによる接合位置にお
いて前記搬送台の接合受け部の下面に接するローラーが
配置すると共に、該搬送台の両ラックに噛合して回転駆
動するピニオンを有することを特徴としている。

【００１２】この摩擦攪拌接合装置では、被接合材の組
を載せた搬送台は両側のラックが搬送路の回転駆動する
ピニオンと噛合することによって該搬送路上を移動する
が、この移動過程で接合受け部の下面側は搬送路のロー
ラー周面と平坦面同士で接するから、加工ヘッドによる
接合位置で接合受け部のがた付きを生じることはなく、
接合受け部上に位置する被接合材同士の接合部位に埋入
した加工ヘッドの先端部（プローブ）と受け面つまり当
該接合受け部の上面との設定間隙が高精度で維持され
る。なお、搬送台の左右両側ではラックとピニオンとの
噛合に伴うがた付きを生じるが、接合位置での接合受け
部は加工ヘッドの押圧力によって搬送路のローラーの平
坦周面に押し付けられるために上下動を生じない。

【００１３】請求項２の発明は、上記請求項１の摩擦攪
拌接合装置において、前記搬送路に、搬送台の接合受け
部の下面に接する平坦周面部と前記ピニオンとを一体化
した駆動ローラーが配設されてなるものとしている。こ
の場合、搬送路のローラーが搬送台の接合受け部の支承
機能とラックに噛合するピニオン機能を併せ持つから、
ローラーコンベヤの装置構成が簡素になる。

【００１４】請求項３の発明は、上記請求項２の摩擦攪
拌接合装置において、前記駆動ローラーに一体化された
平坦周面部とピニオンの有効径が等しく設定されてなる
ものとしている。この場合、ローラーにおける搬送台の
接合受け部の下面に接する平坦周面部と同ラックに噛合
するピニオン部分の周速が一致するから、搬送台の移動
過程で接合受け部の下面がローラー周面に対して滑るこ
とがない。

【００１５】請求項４の発明は、上記請求項１の摩擦攪
拌接合装置において、前記搬送路に、搬送台の接合受け
部の下面に接して遊転する従動ローラーが配設されてな
るものとしている。この場合、従動ローラーにおける搬
送台の接合受け部の下面に接する平坦周面部の径がピニ
オンの有効径と一致しなくとも、この平坦周面部と搬送
台の接合受け部の下面との間で滑りを生じることがな
い。

【００１６】請求項５の発明は、上記請求項１〜４のい
ずれかの摩擦攪拌接合装置において、前記搬送台は、下
面にラックを形成した左右一対のラックバーと、棒状材
よりなる接合受け部とが左右方向に沿う複数本の連結杆
を介して連結一体化されてなるものとしている。この構
成では、接合受け部は、加工ヘッドの押圧と被接合材の
重量の負荷が加わった状態で搬送路のローラーに接する
ために消耗し易いが、独立した棒状材であるから、例え
ば鋼材等の安価な材料を用い、消耗時に容易に新品と取
り替えることができる。

【００１７】請求項６の発明は、上記請求項５の摩擦攪
拌接合装置において、前記の各ラックバーの側面に補助
バーがねじ止め接合され、これら補助バーを介して搬送
台の左右両側部が搬送路側のローラーに支承されるよう
に構成している。この構成では、搬送台の左右両側部に
おいて、補助バーが被接合材の重量負荷を受けて搬送路
側のローラーに接するから、該補助バーとして例えば鋼
材等の安価な材料を用いて消耗時に新品と取り替えるよ
うにできると共に、製作コストの高いラックバーはピニ
オンと噛合するだけでよいために消耗しにくく長寿命と
なる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る摩擦攪拌接
合装置の実施例について、図面を参照して具体的に説明
する。図１及び図２は第一実施例、図３は第二実施例、
図４は第三実施例、図５は第四実施例、をそれぞれを示
す。

【００１９】図１（イ）（ロ）及び図２に示すように、
第一実施例の摩擦攪拌接合装置における搬送台（１Ａ）
は、前後方向に沿う角棒状で左右方向の中央に位置する
接合受け部（２）と、前後方向に沿う角棒状で下面にラ
ック（30）を有する左右一対のラックバー（３）（３）
と、両ラックバー（３）（３）の外側に配置した左右一
対の縦帯板状の幅寄せ部材（４）（４）とが、左右方向
に沿う複数本の連結杆（５）…を介して連結した枠体か
らなる。しかして、各連結杆（５）は、両端側がねじ軸
部（５ａ）（５ａ）をなし、接合受け部（２）及び両ラ
ックバー（３）（３）に対して貫通部分に押接するセッ
トねじ（51）にて固定されると共に、各幅寄せ部材
（４）に貫通したねじ軸部（５ａ）の外側にナット（5
2）を螺着することにより、該幅寄せ部材（４）を左右
方向移動可能で且つナット（52）にて外側位置を規制す
るように保持している。また、接合受け部（２）の上下
面（２ａ）（２ｂ）は共に平滑であり、その上面（２
ａ）は両ラックバー（３）（３）の上面（３ａ）と同一
高さに設定されている。

【００２０】一方、搬送路は、水平回転軸の駆動ローラ
ー（６Ａ）…が水平方向一定間隔置きに配置したローラ
ーコンベヤ方式であり、その行程途中の定位置上方に摩
擦攪拌接合用の昇降可能な加工ヘッド（７）が配備して
おり、該加工ヘッド（７）の直下に駆動ローラー（６
Ａ）…の一本が位置するように設定されている。しかし
て、各駆動ローラー（６Ａ）は、左右両側に底部がピニ
オン（８）となった環状凹部（61）を有しており、この
上に載せた搬送台（１Ａ）の接合受け部（２）の下面
（２ｂ）が平坦周面部（６ａ）に接した状態で、両側の
ピニオン（８）（８）が該搬送台（１Ａ）の左右のラッ
ク（30）（30）と各々噛合し、この噛合状態での回転駆
動によって該搬送台（１Ａ）を強制的に前方へ移送する
ように設定されている。

【００２１】上記構成の摩擦攪拌接合装置において、例
えばアルミニウム合金等よりなる２枚一組の板状の被接
合材（Ｗ1)（Ｗ2)を接合一体化する場合、図１（イ）
（ロ）に示すように、搬送台（１Ａ）の接合受け部
（２）と両ラックバー（３）（３）を支承部として、両
被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)を接合すべき側縁同士が接合受け
部（２）の中央上で突き合わされるように載置し、ナッ
ト（５ｂ）…を締め付けることにより、両幅寄せ部材
（４）（4 ）にて両被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)を左右から挟
み付けて拘束状態とする。そして、この搬送台（１Ａ）
を搬送路の駆動ローラ（６Ａ）…上に載せて搬送する
が、搬送台（１Ａ）の左右のラックバー（３）（３）が
駆動ローラ（６Ａ）…の両側の環状凹部（61）（61）に
嵌合した形で、各ラック（30）とピニオン（８）と噛合
するから、搬送中に左右方向の位置ずれを生じず、両被
接合材（Ｗ1)（Ｗ2)の突き合わせ接合線が確実に加工ヘ
ッド（７）による接合位置を通ることになる。

【００２２】しかして、搬送台（１Ａ）に載せた両被接
合材（Ｗ1)（Ｗ2)の突き合わせ接合線の前端部を接合位
置に合わせ、上方で待機していた加工ヘッド（７）を高
速回転させつつ降下させ、その先端のプローブ（９ａ）
を両被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)の突き合わせ部に埋入させ、
この埋入状態で駆動ローラ（６Ａ）…を回転駆動させて
搬送台（１Ａ）を前方へ一定速度で搬送する。これによ
り、プローブ（９ａ）の埋入部分では、被接合材（Ｗ1)
（Ｗ2)の素材が既述のように摩擦熱と圧力によって塑性
流動化し、攪拌混合されてプローブ（９ａ）の進行後方
側で冷却固化し、もって両被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)が完全
に接合一体化してゆく。

【００２３】このとき、搬送台（１Ａ）の左右両側では
ラック（30）とピニオン（８）との噛合に伴うがた付き
を生じるが、接合受け部（２）は加工ヘッド（７）の押
圧力によって平滑な下面（２ｂ）が駆動ローラー（６）
の平坦周面部（６ａ）に押し付けられるために上下動を
生じない。従って、加工ヘッド（７）のプローブ（７
ａ）の先端と接合受け部（２）の上面（２ａ）との間の
設定間隙が高精度で維持され、安定した接合状態が持続
すると共に、接合部の下面側は接合受け部（２）の平坦
な上面（２ａ）に接しているから、塑性流動化した素材
が被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)の下面から膨出することはな
く、接合品位が高く裏面の平坦度のよい接合品が得られ
る。

【００２４】なお、接合受け部（２）は、加工ヘッド
（７）の押圧と被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)の重量の負荷が加
わった状態で搬送路の駆動ローラー（６Ａ）…に接する
ために消耗し易いが、独立した棒状材であるから、例え
ば鋼材等の安価な材料を用い、消耗時に容易に新品と取
り替えることができる。

【００２５】図３に示す第二実施例の摩擦攪拌接合装置
では、搬送台（１Ｂ）は、第一実施例の搬送台（１Ａ）
と同様に中央の接合受け部（２）と左右一対のラックバ
ー（３）（３）及び幅寄せ部材（４）（４）が連結杆
（４）…を介して連結した枠体からなるが、接合受け部
（２）の下面（２ｂ）がラック（30）の基準ピッチ位置
と同じレベルになるように設定されている。そして、搬
送路の各駆動ローラー（６Ｂ）は、中央部に環状凹部
（62）を有し、この環状凹部（62）の径を両側の環状凹
部（61）（61）のピニオン（８）のピッチ円直径と同一
に設定してあり、この上に載せた搬送台（１Ｂ）の接合
受け部（２）の下面（２ｂ）が中央の環状凹部（62）の
底面をなす平坦周面部（６ｂ）に接した状態で、両側の
ピニオン（８）（８）が該搬送台（１Ｂ）の左右のラッ
ク（30）（30）と噛合するように構成されている。

【００２６】この第二実施例の摩擦攪拌接合装置におい
ては、前記第一実施例と同様に、２枚一組の被接合材
（Ｗ1)（Ｗ2)を拘束状態で載置した搬送台（１Ｂ）を搬
送路の駆動ローラー（６Ｂ）…上に載せて搬送しつつ、
加工ヘッド（７）によって両被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)を摩
擦攪拌接合するが、駆動ローラー（６Ｂ）の平坦周面部
（６ｂ）とピニオン（８）（８）の有効径が等しく、回
転に伴う周速の差を生じないため、搬送台（１Ｂ）の搬
送過程で接合受け部（２）と駆動ローラー（６Ｂ）の平
坦周面部（６ｂ）と間で滑りが発生しない。従って、搬
送台（１Ｂ）の送りが安定し、接合品位がより向上す
る。

【００２７】図４（イ）（ロ）に示す第三実施例の摩擦
攪拌接合装置では、前記第一実施例と同様の搬送台（１
Ａ）を用いるが、搬送路側には、軸受（63）（63）を介
して遊転自在に保持された従動ローラー（６Ｃ）…と、
左右一対のギヤ（８ａ）（８ａ）を固着したピニオン軸
（80）…とが交互に所定間隔置きに配置しており、ピニ
オン軸（80）…の一本は加工ヘッド（７）の直下に位置
している。そして、搬送台（１Ａ）の搬送に際し、接合
受け部（２）を従動ローラー（６Ｃ）…にて支承すると
共に、ピニオン軸（80）…の各ギヤ（８ａ）がピニオン
（８）として該搬送台（１Ａ）のラック（30）に噛合す
るように設定されている。なお、ピニオン軸（80）の各
ピニオン（８）部分は、搬送台（１Ａ）のラックバー
（３）を嵌合させるために、ギヤ（８ａ）に円盤（８
ｂ）を固着して凹陥状としてある。

【００２８】この第三実施例の摩擦攪拌接合装置におい
ては、搬送台（１Ａ）に前記第一実施例と同様に２枚一
組の被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)を拘束状態で載置し、この搬
送台（１Ａ）を搬送路上でピニオン軸（80）…の回転駆
動によって前方へ送りつつ前記同様に加工ヘッド（７）
による摩擦攪拌接合を行うが、従動ローラー（６Ｃ）…
は該搬送台（１Ａ）の搬送過程で接合受け部（２）の下
面（２ｂ）と接触して従動回転するから、前記第二実施
例の場合と同じく搬送台（１Ａ）の送りが安定し、接合
品位がより向上する。なお、この場合、従動ローラー
（６Ｃ）…の径はピニオン（８）の有効径とは無関係に
設定できる。

【００２９】図５に示す第四実施例の摩擦攪拌接合装置
では、搬送台（１Ｃ）は、前記第二実施例の搬送台（１
Ｂ）における各ラックバー（３）の両側に縦帯板状の補
助バー（９）（９）がねじ止め接合された構造を有して
いる。そして、各補助バー（９）は、上面（９ａ）がラ
ックバー（３）の上面（３ａ）と同じ高さで、且つ下面
（９ｂ）がラック（30）の基準ピッチ位置と同じレベル
に設定されている。一方、搬送路に配置された駆動ロー
ラー（６Ｄ）…は、中央部に前記第二実施例の駆動ロー
ラー（６Ｂ）と同様の環状凹部（62）を有すると共に、
各ピニオン（８）の両側にも環状凹面部（64）（64）を
有しており、これら環状凹面部（64）…と中央の環状凹
部（62）とがピニオン（８）のピッチ円直径と同一にな
るように設定されている。

【００３０】この第四実施例の摩擦攪拌接合装置におい
ては、搬送台（１Ｃ）に２枚一組の被接合材（Ｗ1)（Ｗ
2)を拘束状態で載置し、この搬送台（１Ｃ）を搬送路の
駆動ローラー（６Ｄ）…上に載せて搬送しつつ、加工ヘ
ッド（７）によって両被接合材（Ｗ1)（Ｗ2)を摩擦攪拌
接合するが、この搬送過程で搬送台（１Ｃ）の左右両側
部が補助バー（９）…を介して駆動ローラー（６Ｄ）に
支承され、ラック（30）（30）には重量負荷が加わらな
い。従って、製作コストの高いラックバー（３）は消耗
しににく長寿命となる一方、補助バー（９）として鋼材
等の安価な材料を用いて消耗時に新品と交換するように
して、保全コストを低減できる。また、この第四実施例
の構成でも、駆動ローラー（６Ｄ）の中央の環状凹部
（62）及び両側の環状凹面部（64）…とピニオン（８）
の有効径が等しく、回転に伴う周速の差を生じないこと
から、前記第二及び第三実施例と同様に搬送台（１Ｃ）
の送りが安定し、接合品位がより向上する。しかして、
この場合、補助バー（９）を各ラックバー（３）の片側
のみに設ける構成としてもよい。

【００３１】なお、前記第一〜第四実施例で用いた搬送
台（１Ａ）〜（１Ｃ）では左右のラックバー（３）
（３）を被接合材の支承部としているが、両側の幅寄せ
部材（４）（４）に被接合材の非接合側の側縁部を支持
するための段部を設けて、ラックバーで被接合材を支承
しない構造としてもよい。また、搬送路側で搬送台の接
合受け部を従動ローラーにて支承する構成では、前記第
三実施例のように従動ローラー（６Ｃ）とピニオン軸
（80）を別体とせず、従動ローラーをピニオン軸（80）
自体に軸受を介して相対回転自在に嵌装させることも可
能である。更に、前記実施例では搬送台の左右方向の位
置決めのために搬送路のローラーの環状凹部（61）（6
2）に搬送台のラックバー（３）や接合受け部（２）を
嵌合させているが、同様の目的でこれら嵌合の凹凸関係
を逆にすることもできる。

【００３２】しかして、請求項１〜４の発明では、搬送
台における接合受け部と両側のラックとが板状等の基体
に一体形成された構成や、両側のラックを外向きに設け
て側方からピニオンが噛合する構成も包含する。

【００３３】一方、この発明の摩擦攪拌接合装置は、実
施例で例示したような平板状の被接合材に限らず、中空
部を有するものや枠状のもの等、様々な形態の被接合材
同士の接合に適用できると共に、突き合わせ部の接合に
限らず、重ね合わせ部や嵌合部等の他の組み合わせ構造
部の接合にも適用可能である。また、これら被接合材の
形状や接合形態によっては、搬送路に搬送台上の被接合
材の上面に接して転動する押さえローラを設けてもよい
し、搬送台における被接合材の固定手段としても、例示
した幅寄せ部材（４）による両側からの挟み付け以外の
様々な機構を採用できる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、被接合材を搬
送台を介してローラーコンベヤ方式の搬送路で移送しつ
つ定位置の加工ヘッドによって摩擦攪拌接合する装置と
して、搬送台の送りをその左右両側に設けたラックと搬
送路側のピニオンの噛合によって行い、該搬送台におけ
る被接合材同士の接合部位を支承する接合受け部の下面
が搬送路側のローラー周面と平坦面同士で接する構成と
していることから、加工ヘッドによる接合位置で接合受
け部のがた付きを生じず、加工ヘッドの先端部と接合受
け部の上面との設定間隙を高精度で維持でき、もって安
定した接合状態によって高い接合品位で裏面の平坦度の
よい接合品を確実に得られるものが提供される。

【００３５】請求項２の発明によれば、上記の摩擦攪拌
接合装置において、搬送路のローラーが搬送台の接合受
け部の支承機能とラックに噛合するピニオン機能を併せ
持つことから、ローラーコンベヤの装置構成が簡素にな
り、それだけ設備コストを低減できるという利点があ
る。

【００３６】請求項３の発明によれば、上記の摩擦攪拌
接合装置において、搬送路のローラーにおける搬送台の
接合受け部に接する平坦周面部と同ラックに噛合するピ
ニオン部分の周速が一致し、搬送台の移動過程で接合受
け部の下面がローラー周面に対して滑りを生じないこと
から、該搬送台の送りが安定し、接合品位がより向上す
るという利点がある。

【００３７】請求項４の発明によれば、上記の摩擦攪拌
接合装置において、搬送路のローラーが搬送台の接合受
け部の下面に接して遊転する従動ローラーからなり、こ
のローラーにおける搬送台の接合受け部の下面に接する
平坦周面部の径がピニオンの有効径と一致しなくとも、
この平坦周面部と搬送台の接合受け部の下面との間で滑
りを生じず、もって該搬送台の送りが安定し、接合品位
がより向上するという利点がある。

【００３８】請求項５の発明によれば、上記の摩擦攪拌
接合装置として、搬送台が左右一対のラックバーと棒状
材よりなる接合受け部とを複数本の連結杆を介して連結
一体化したものであるから、該搬送台の構成が極めて簡
素であると共に、消耗し易い接合受け部に例えば鋼材等
の安価な材料を用い、その消耗時に容易に新品と取り替
えることが可能であり、もって搬送台の製作コスト及び
保全コストを低減できるものが提供される。

【００３９】請求項６の発明によれば、上記の摩擦攪拌
接合装置において、搬送台の左右両側部がラックバーに
ねじ止めした補助バーを介して搬送路側のローラーに接
し、ラックバーはピニオンと噛合するだけでよいから、
製作コストの高いラックバーが消耗しにくく長寿命にな
ると共に、補助バーとして例えば鋼材等の安価な材料を
用いて消耗時に新品と交換するようにして、保全コスト
を低減できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例に係る摩擦攪拌接合装置
を示し、（イ）図は接合位置おける縦断正面図、（ロ）
図は（イ）図中のローロ線の断面矢視図である。

【図２】同第一実施例の摩擦攪拌接合装置に用いる搬送
台の平面図である。

【図３】同第二実施例の摩擦攪拌接合装置の接合位置に
おける縦断正面図である。

【図４】同第三実施例に係る摩擦攪拌接合装置を示し、
（イ）図は非接合位置おける縦断正面図、（ロ）図は接
合位置おける縦断正面図である。

【図５】同第四実施例の摩擦攪拌接合装置の接合位置に
おける縦断正面図である。

【図６】先行技術における摩擦攪拌接合装置の構成例を
示し、（イ）図は接合位置での縦断正面図、（ロ）図は
（イ）図中のローロ線の断面矢視図である。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｃ・・・・・搬送台 ２・・・・・・・・・接合受け部 ２ａ・・・・・・・・上面 ２ｂ・・・・・・・・下面 ３・・・・・・・・・ラックバー ３０・・・・・・・・ラック ４・・・・・・・・・幅寄せ部材 ５・・・・・・・・・連結杆 ５ａ・・・・・・・・ねじ軸部 ６Ａ，６Ｂ，６Ｄ・・駆動ローラー ６Ｃ・・・・・・・・従動ローラー ６ａ，６ｂ・・・・・平坦周面部 ７・・・・・・・・・加工ヘッド ７ａ・・・・・・・・プローブ（先端部） ８・・・・・・・・・ピニオン ９・・・・・・・・・補助バー Ｗ1 ，Ｗ2 ・・・・・被接合材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラーコンベヤ方式の搬送路と、この
   搬送路上の定位置に配備された摩擦攪拌接合用の加工ヘ
   ッドと、前記搬送路上を移動する搬送台とを備え、該搬
   送台に接合姿勢とした被接合材の組を載せて搬送しつ
   つ、その被接合材同士の接合線に沿って前記加工ヘッド
   の回転する先端部を埋入させて接合一体化する摩擦攪拌
   接合装置であって、 前記搬送台は、左右一対の搬送方向に沿うラックと、こ
   れら両側のラックの間に配置して被接合材同士の接合部
   位を支承する接合受け部とを具備し、 搬送路側には、加工ヘッドによる接合位置において前記
   搬送台の接合受け部の下面に接するローラーが配置する
   と共に、該搬送台の両ラックに噛合して回転駆動するピ
   ニオンを有することを特徴とする摩擦攪拌接合装置。
2. 【請求項２】 前記搬送路に、搬送台の接合受け部の下
   面に接する平坦周面部と前記ピニオンとを一体化した駆
   動ローラーが配設されてなる請求項１記載の摩擦攪拌接
   合装置。
3. 【請求項３】 前記駆動ローラーに一体化された平坦周
   面部とピニオンの有効径が等しく設定されてなる請求項
   ２記載の摩擦攪拌接合装置。
4. 【請求項４】 前記搬送路に、搬送台の接合受け部の下
   面に接して遊転する従動ローラーが配設されてなる請求
   項１記載の摩擦攪拌接合装置。
5. 【請求項５】 前記搬送台は、下面にラックを形成した
   左右一対のラックバーと、棒状材よりなる接合受け部と
   が左右方向に沿う複数本の連結杆を介して連結一体化さ
   れてなる請求項１〜４のいずれかに記載の摩擦攪拌接合
   装置。
6. 【請求項６】 前記の各ラックバーの側面に補助バーが
   ねじ止め接合され、これら補助バーを介して搬送台の左
   右両側部が搬送路側のローラーに支承されるように構成
   されてなる請求項５記載の摩擦攪拌接合装置。