JP2008155238A - 材料の摩擦圧接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦圧接を利用して金属材料同士を接合する接合装置において、材料を接合後にも結合部材をスムーズに把持手段から取り外せ、容易に次工程の接合材を取り付けることの出来る摩擦圧接装置を提供することを目的とする。
【解決手段】摩擦圧接装置が、材料を回転可能に舵する駆動部を備え、該駆動部が上半部と下半部に分かれて形成されインサート材を回転状態で把持する把持手段と、前記把持手段が駆動源の回転力をインサート材へ伝達する伝達部を有し、前記駆動部には伝達部からの回転を受けて把持手段と係合し一体となって回転する従動側ギアが上半部と下半部に分割可能に設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、摩擦圧接を利用して金属材料同士を接合する接合装置に関するものである。

従来から金属材料の接合方法として摩擦圧接による接合方法が知られている。
この接合方法は、被接合部材同士を突き合わせて、何れか一方を固定し、他の一方を回転させる相対回転運動させ、その接触面に発生する摩擦熱を利用して圧接する方法である。この圧接では、被接合部材の突き合わせ部位が摩擦熱によって所定温度に達し、軟化した状態でさらに互いを押しつけられることで接合される。
また、どちらの被接合部材も回転させない摩擦圧接方法として、二つの被接合部材の間に接合材を介在させ、被接合部材を非回転状態にし、接合材を回転状態として各々を接触させ摩擦接合を行なう接合材を用いる圧接方法も知られている。（例えば、特許文献１参照）

図１０は特許文献１に記載されている接合材を用いた摩擦圧接装置を示している。
図１０で示す摩擦圧接装置において、被接合部材１１０は非回転状態で保持装置１１６に設けられたチャック１１３で保持されている。保持装置１１６の本体１１１には駆動シリンダー１１９が連結され、シリンダー１１９によって本体１１１がベッド１２０上のレールに沿って図中左右方向に進退可能になされている。

また、二つの被接合部材１１０、１１２の間に配置される接合材１１４は回転駆動装置１１８に備えられ回転可能に支持された回転体１２６に設けられたチャック１２８に取り付けられている。接合材１１４は両端部を夫々二つの接合材１１２、１１０に対向させて設けられており、接合材１１４は回転体１２６に挿入されて取り付けられ、各々両端部を二つのチャック１２８に取り付けられている。
このように取り付けられた接合材と被接合材は摩擦圧接後、接合材と被接合材が接合された結合部材となし、この接合部材をチャック１２８から取り外す際には、接合部材を一方側へ引き抜いてチャック１２８から取り外される。

この特許文献１に記載の摩擦圧接装置においては、被接合材がコイル巻きの連続した材料を摩擦圧接するものであるので、摩擦圧接後も次々に材料を引き出して取り出せばよいが、被接合材が連続したものでなく短尺の被接合材同士を摩擦圧接する場合には、摩擦圧接加工を終える度に結合部材を取り外し、次に加工する接合材と被接合材を各々のチャックへ取り付けねばならない。その際、結合部材は中間部位の接合材を取り付けている回転体のどちらか一方側から引き抜き出す必要がある。

しかしながら、摩擦圧接時に接合材と被接合材の接触面には押圧力が加えられているので結合部材には外周側へはみ出す部分（以後バリと記す）が発生してしまい、バリ（外周にはみ出す部分）が邪魔をして結合部材をスムーズに引き抜くことが困難となる。結合部材を取り外す際にこのバリを避けるためには、結合部材を把持しているチャックの爪を必要以上に外方へ移動する必要がある。そのため結合部材の取り外し作業が煩雑となり、作業時間の増大につながる。

また、結合部材を回転体から引き抜くには、引き抜く方向に結合部材の全長と同じ距離の空間が必要となる。そのため、被接合材を把持する保持装置の移動距離も同じ距離が必要となり、ベッド１２０全体の長さが大きくなり、装置が大型化してしまう。
特開平６−３２８２７３号公報

したがって、本発明は、摩擦圧接装置において、材料を接合後にも結合部材をスムーズに把持手段から取り外せ、容易に次工程の接合材を取り付けることの出来る摩擦圧接装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため、本発明における摩擦圧接装置は、金属素材のインサート材を回転自在に設け、該インサート材の両端で回転軸芯上に一対の被接合金属部材である第一被接合材と第二被接合材を並列に配置し、前記インサート材の一方の端面を第一被接合材の端面に対向させるとともに他方の端面を第二被接合材の端面に対向させ、材料同士を接合させる際にインサート材を回転させた状態で第一被接合材と第二被接合材に接触させ、圧接させて材料同士の摩擦圧接を行なう摩擦圧接装置において、基台と、該基台に設けられ第一被接合材を非回転状態で把持する固定部と、同様に基台に設けられインサート材を回転状態で把持する駆動部と、第二被接合材を把持し、材料へ圧接圧力を加える加圧部を備え、前記駆動部が駆動源の回転力をインサート材へ伝達する伝達部とインサート材を把持する把持手段を有し、該把持手段が上半部と下半部に分かれて形成され、上半部と下半部の間にインサート材を配置し上半部と下半部を締結してインサート材を把持する挟持手段を備え、前記伝達部には把持手段と係合し一体となって回転する従動側ギアが上半部と下半部に分割可能に設けられていることを特徴とする。

また、前記駆動部が、駆動部ボディと、該駆動部ボディへ水平移動可能に設けられ従動側ギアを回転可能に支持する駆動部本体を備え、前記駆動部ボディと駆動部本体が上半部と下半部に分割可能に設けられていることを特徴とする。
さらには、前記把持手段が上半部と下半部に分割可能になされ、前記挟持手段が上半部と下半部を締結するボルトで構成されていることを特徴とする。
また、前記把持手段の上半部と下半部の一端側が互いに回動可能に係合され、前記挟持手段が上半部と下半部の他端側に設けられ上半部と下半部を締結するボルトで構成されていることを特徴とする。
また、前記把持手段がインサート材の異なる外径に対応する複数の把持面を有する回転爪を複数備え、該回転爪が把持手段の内方へ突出にして設けられインサート材を把持する構成になされていることを特徴とする。

本発明によれば、インサート材を把持する部位である駆動部の各構成が二分割に分割され、上半部を取り外すことができるので、接合部材を容易に上方から駆動部把持手段から容易に取り外すことができる。これにより、接合部材を水平方向へ移動させることなく摩擦圧接装置から取り外すことができるので、装置全体が大型化せずコンパクトな装置が実現できる。
また、接合部材が単純な円筒形ではなく、屈曲した配管材や、凹凸のあるカムシャフトなどの異形の接合部材であっても、摩擦圧接後に接合部材を引き抜くことなく装置から取り出すことができるので、異形の接合部材の摩擦圧接加工が可能となる

以下に本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて説明する。
図１は本発明を実施する装置の概略斜視図である。図２は本発明を実施する装置の側面図である。
図１、図２に示した摩擦圧接装置は、二つの被接合材である第一被接合材１と第二被接合材２とその間に配置されるインサート材３が設置される。
この摩擦圧接装置には、各要素を搭載する基台４が設けられている。この基台４の上面には、第一被接合材１を回転させずに固定状態で把持する固定部５と、インサート材３を回転可能に把持する駆動部６と、第二被接合材２を回転させずに固定状態で把持しそこへ圧接圧力を加える加圧部７を備えている。第一被接合材１とインサート材３と第二被接合材２は並列に配置され、第一被接合材１と第二被接合材２とに間にインサート材３が配置される。駆動部６と加圧部７は回転軸芯方向にスライド自在に設けられている。基台４の一端側に固定部５が設けられ、他端側に加圧部７が設けられており、固定部５と加圧部７の間に駆動部６が設置されている。

第一被接合材１を把持する固定部５は、基台４に固定された固定部ボディ８と、固定部ボディ８に固着され、第一被接合材１を把持する固定部把持手段９を備えている。固定部把持手段９は第一被接合材１を非回転状態とし、軸心方向に移動不可に固定して把持している。
本実施例では固定部把持手段９は二分割されるようになされ、上半部９ａと下半部９ｂとに分割される。上半部９ａと下半部９ｂは挟持部材１０を用いて固着自在となされており、本実施例では挟持部材１０としてボルト１０ａが設けられている。ボルト１０ａは上半部９ａに貫通して下半部９ｂへ螺着されている。
上半部９ａと下半部９ｂとの間に第一被接合材１を配置し、上半部９ａと下半部９ｂをボルト１０ａで締め付けることで、第一被接合材１が固定部把持手段の上半部９ａと下半部９ｂに挟み込まれて固定され固定部５に把持される。

インサート材３を把持する駆動部６は、基台４に固定された駆動部ボディ１１と、回転力を発生する駆動源１２と、駆動源１２の回転力をインサート材３の回転力へと伝達する伝達部１３と、インサート材３を把持し前記伝達部１３からの回転力により回転する駆動部回転部１４と、駆動ボディ１１に支持され駆動部回転部１４を回転可能に設ける駆動部本体１５を備えている。実施例では駆動源１２としてモーター１２ａが用いられている。

図３には、図２中のＡ−Ａ矢視図を示している。
駆動部ボディ１１は、上半部がカバー３２として分割できるようになされ、基台４に固定された幹部と開閉可能に設けられている。カバー３２の一端側にはシリンダー３６で作動するロック手段３５が設けられている。また、カバー３２の他端側にはシリンダー３４で作動するピン構造で構成されている開閉手段３３が設けられている。また、駆動部本体１５は、図示しない固着手段により上下に分割可能になされている。

図５には図３中のＣ−Ｃ矢視図を示し、図６には図３中のＤ−Ｄ矢視図を示しており、図５、図６には夫々駆動部６のインサート材把持部分の断面図を示している。
駆動部ボディ１１にはスライド軸１６が備えられており、駆動部本体１５に設けられた軸受１７に軸通し駆動部本体１５を軸方向に平行移動自在に設けられている。カバー３２には、駆動部本体１５と、ピン３９を伸縮させるシリンダー４０が備えられており、ピン３９の伸縮によりカバー３２と駆動部本体１５とを結合、分離に選択可能となるようになされている。ピン３９が縮んでいる時にはカバー３２と駆動部本体１５が別体となり、ピン３９が伸長することでカバー３２と駆動部本体１５が一体となるようになされている。
そのため、駆動部の回転しない部分である駆動部ボデイ１１と、駆動部本体１５は一体で上下に分割可能になされている。

駆動部回転部１４は伝達部１３により伝えられた駆動源１２の回転力を受け取る従動ギア１８と、従動ギア１８へ着脱可能に係合し、インサート材３を把持する駆動部把持手段１９を備えている。従動側ギア１８は、ローラー４１を介在させて駆動部本体１５に回転可能に備えられ、上半部１８ａと下半部１８ｂに分断されており、上半部１８ａと下半部１８ｂを結合する固定部材２０を設けて分割、結合自在になされている。
図８は、駆動部把持手段１９の断面図を示す。
駆動部把持手段１９は上半部１９ａと下半部１９ｂに分断されており、上半部１９ａと下半部１９ｂの間にインサート材３を挟み付けて固定する挟持手段２１を備えている。駆動部把持手段１９の上半部１９ａと下半部１９ｂは挟持手段２１を用いて固着自在となされており、本実施例では挟持手段２１としてボルト２１ａが設けられている。ボルト２１ａは上半部１９ａに貫通して下半部１９ｂへ螺着されている。上半部１９ａと下半部１９ｂとの間にインサート材３を配置し、上半部１９ａと下半部１９ｂをボルト２１ａで締め付けることで、インサート材３が駆動部把持手段１９の上半部１９ａと下半部１９ｂに挟み込まれて固定され把持される。

図４には図２中のＢ−Ｂ矢視図を示している。
図４に示すように、伝達部１３は、駆動源１２であるモーター１２ａの出力軸に固着される駆動側ギア２２と、駆動側ギア２２と従動側ギア１８に巻接し駆動側ギア２２の回転力を従動側ギア１８へ伝達するベルト２３から構成されている。
また、駆動部本体１５には従動側ギア１８の下半部１８ｂの両外方に配置される中間ギア２４が設けられており、駆動側ギア２２に掛けられたベルト２３は中間ギア２４を介して従動側ギア１８の下半部１８ｂのみへ掛けられている。
また、駆動部把持手段１９は従動側ギア１８と係合し、駆動部把持手段１９と従動側ギア１８はともに回転するようになされている。
本実施例では、駆動源１２であるモーター１２ａから図示しない分配ギアにより二つの駆動側ギア２２へ回転力を伝達している。

加圧部７は、基台４に固定された加圧部ボディ２５と、加圧部ボディ２５に支持される加圧部本体２６と、加圧部本体２６に設けられ第二被接合材２を非回転状態で把持する加圧部把持手段２７と、加圧部把持手段２７を固定部５側へ押圧し移動させる押圧手段２８を備えている。
加圧部ボディ２５には、スライド軸２９が備えられており、加圧部本体２６に設けられた軸受３０に軸通され加圧部本体２６を軸方向へ平行移動可能に設けられている。加圧部本体２６に設けられた加圧部把持手段２７は第二被接合材２を非回転状態として把持している。
本実施例では加圧部把持手段２７は二分割されるようになされ、上半部２７ａと下半部２７ｂとに分割される。上半部２７ａと下半部２７ｂは挟持部材３１を用いて固着自在となされており、本実施例では挟持部材３１としてボルト３１ａが設けられている。
ボルト３１ａは上半部２７ａに貫通して下半部２７ｂへ螺着されている。上半部２７ａと下半部２７ｂとの間に第二被接合材２を配置し、上半部２７ａと下半部２７ｂをボルト３１ａで締め付けることで、第二被接合材２が加圧部把持手段２７の上半部２７ａと下半部２７ｂに挟み込まれて固定され加圧部７に把持される。
本実施例では押圧手段２８として油圧シリンダー２８ａを備えている。

以下に本発明による摩擦圧接装置の動作について説明する。
固定部５に第一被接合材１が把持され、駆動部６にインサート材３が把持され、加圧部７に第二被接合材２が把持されて各々の材料の摩擦接合を行なう。
接合材を摩擦圧接装置に取り付ける際に、インサート材３を駆動部６へ取り付ける場合は、駆動部ボディ１１のカバー３２を上方へ開く。図７には図４で示した駆動部の断面図においてカバー３２が開いた状態を示している。カバー３２は、ロック手段３５のシリンダー３６を伸長させることでロックが解除され、さらに開閉手段３３のシリンダー３４が短縮することで上方に開く。
この時、従動ギア１８の上半部１８ａと下半部１８ｂを結合している固定手段を解除し、従動ギアを上半部１８ａと下半部１８ｂとに分断しておき、図６に示すカバー３２に設けられたシリンダー４０を伸長することでピン３９が駆動部本体１５に係合される。この状態でカバー３２を上方へ開くと、カバー３２と共に従動ギアの上半部１８ａも上方へ移動され、従動ギア１８の内方に設けられている駆動部把持手段１９が残った状態で表出される。

次に駆動部把持手段１９を固定する挟持手段２１であるボルト２１ａを緩めて駆動部把持手段１９の上半部１９ａを取り外す。
駆動部把持手段１９の下半部１９ｂにインサート材３を配置する。駆動部把持手段１９の上半部１９ａを置き、駆動部把持手段１９の下半部１９ｂと上半部１９ａの間にインサート材３を挟むように設置する。挟持手段２１であるボルト２１ａで駆動部把持手段１９の上半部１９ａと下半部１９ｂを締め付け、インサート材３を挟みインサート材３を把持する。

第一被接合材１を固定部５へ取り付ける場合は、固定部把持手段９を固定する挟持部材１０であるボルト１０ａを緩めて固定部把持手段９の上半部９ａを取り外す。
固定部把持手段９の下半部９ｂに第一被接合材１を配置する。固定部把持手段９の上半部９ａを置き、固定部把持手段９の下半部９ｂと上半部９ａの間に第一被接合材１を挟むように設置する。挟持部材１０であるボルト１０ａで固定部把持手段９の上半部９ａと下半部９ｂを締め付け、第一被接合材１を挟み第一被接合材１を把持する。

第二被接合材２を加圧部７へ取り付ける場合は、加圧部把持手段２７を固定する挟持部材３１であるボルト３１ａを緩めて加圧部把持手段２７の上半部２７ａを取り外す。
加圧部把持手段２７の下半部２７ｂに第二被接合材２を配置する。加圧部把持手段２７の上半部２７ａを置き、加圧部把持手段２７の下半部２７ｂと上半部２７ａの間に第二被接合材２を挟むように設置する。挟持部材３１であるボルト３１ａで加圧部把持手段２７の上半部２７ａと下半部２７ｂを締め付け、第二被接合材２を挟み第二被接合材２を把持する。
摩擦圧接装置に各部材が設置されると、部材同士の摩擦圧接を行なう。駆動源１２であるモーター１２ａが回転し、伝達部１３を介してインサート材３が所望の回転数で回転される。

駆動部６に把持されたインサート材３が回転された状態で、押圧手段２８である油圧シリンダー２８ａを伸長し、加圧部本体２６を駆動部６側（図中左側）方向へ移動させる。それにより加圧部７に把持された第二被接合材２がインサート材３に接触し摩擦により発熱状態となる。
さらに押圧手段２８で押され、第二被接合材２を介してインサート材３が押されて第一被接合材１に接触する。この状態でさらに押圧手段２８が加圧することで第一被接合材１とインサート材３、及びインサート材３と第二被接合材２とが摩擦圧接され一体の接合部材となる。

接合の後、接合部材を摩擦圧接装置から取り外すには、固定部５と加圧部７は、夫々固定部把持手段９と加圧部把持手段２６を固定する挟持部材１０、３１であるボルト１０ａ、３１ａを緩めて把持手段９、２６の上半部９ａ、２６ａを取り外し、接合部材を上方から取り外す事が出来る。
駆動部６においては、駆動部ボディ１１のカバー３２を上方へ開く。図７には図４で示した駆動部の断面図においてカバー３２が開いた状態を示している。
カバー３２は、ロック手段３５のシリンダー３６を伸長させることでロックが解除され、さらに開閉手段３３のシリンダー３４が短縮することで上方に開く。この時、従動ギア１８の上半部１８ａと下半部１８ｂを結合している固定手段を解除し、従動ギアを上半部１８ａと下半部１８ｂとに分断しておき、図６に示すカバー３２に設けられたシリンダー４０を伸長することでピン３９が駆動部本体１５に係合される。この状態でカバー３２を上方へ開くと、カバー３２と共に従動ギアの上半部１８ａも上方へ移動され、従動ギア１８の内方に設けられている駆動部把持手段１９が残った状態で表出される。
次に駆動部把持手段１９を固定する挟持手段２１であるボルト２１ａを緩めて駆動部把持手段１９の上半部１９ａを取り外すことで接合部材を上方から取り外す事が出来る。

接合の後に接合部材を摩擦圧接装置から取り外す際には、固定部把持手段９と加圧部把持手段２７は上下に分割可能になされているため、挟持部材１０、３１であるボルト１０ａ、３１ａを取り外し、上半部９ａ、３１ａを取り外して接合部材を上方から把持手段の下半部９ａ、３１ａから引き抜くことなく取り外すことができる。このとき、駆動部把持手段１９から接合部材を取り外すには、駆動部６には回転を伝達するための従動ギア１８が設けられている。
しかしながら、本発明の摩擦圧接装置は、インサート材３を把持する部位である駆動部６の構成要素である駆動部ボデイ１１と駆動部本体１５と従動側ギア１８と駆動部把持手段１９が二分割に分割され、容易に上半部を取り外すことができるので、接合部材を容易に上方から駆動部把持手段１９の下半部１９ｂから取り外すことができる。
したがって、接合部材を水平方向へ移動させることなく摩擦圧接装置から取り外すことができるので、装置全体が大型化せずコンパクトな装置が実現できる。

本発明の他の実施例として以下の態様を示す。
図９は、第二実施例の駆動部把持手段１９の断面図を示す。
第二実施例での把持手段１９は、前記実施例の把持手段１９のように完全に分断するのではなく、把持手段１９の上半部１９ａと下半部１９ｂの一端側が互いに回動可能にピン構造で係合され、他端側には上半部１９ａと下半部１９ｂを締結する挟持手段２１であるボルト２１ａが設けられている。
把持手段１９には複数の回転爪３７が回転可能に設けられており、この回転爪３７の外方は、インサート材３の外周を把持する曲面からなる複数の把持面３８を有する。回転爪３７は、把持手段１９の内方に向けて突出されて設けられており、上下に分割された把持手段１９が結合しインサート材３を挟み込むことで、インサート材３を把持するようになされている。回転爪３７が回転することで、外方に設けられた把持面３８の位置を変更できるようになされている。

例えば、図９に示すように、外径２００ｍｍのインサート３に適応する把持面３８ａと、外径２１０ｍｍのインサート材に適応する把持面３８ｂを有する３つの回転爪３７が把持手段１９の円周方向に３等分する位置に配設されている。
まず、外径２００ｍｍのインサート材を用いる場合には、全ての回転爪３７を回転させ外径２００ｍｍに適応する把持面３８ａが内方へ向くようにする。全ての回転爪３７の把持面３８ａを位置合わせした後、外径２００ｍｍのインサート材を所定の位置へ配置し、把持手段の上半部１９ａと下半部１９ｂを挟持手段２１で締め付けてインサート材を把持させる。
次に外径２１０ｍｍのインサート材を用いる場合には、全ての回転爪３７を回転させて、外径２１０ｍｍに適応する把持面３８ｂが内方へ向くようにする。全ての回転爪３７の把持面３８ｂを位置合わせした後、外径２１０ｍｍのインサート材を所定の位置へ配置し、把持手段の上半部１９ａと下半部１９ｂを挟持手段２１で締め付けてインサート材を把持させる。
このように、インサート材３の外径寸法が異なる場合や、製造時に外径誤差が生じる場合などには、回転爪３７に異なる外径に適応する形状の把持面３８を複数面備えさせることで、回転爪３７を回転して最適な形状の把持面３８を選択し、異なる外径のインサート材３を把持することが容易に可能となる。

また、前記実施例では、駆動源１２の回転力を二つの駆動側ギア２２へ分配し夫々の駆動側ギア２２からベルト２３を介して従動側ギア１８へ回転力を伝達している。これは伝達する回転力を分けることにより、ひとつのベルト２３や駆動側ギア２２に加わる力が半減され、装置の軽量化、特に軸方向の厚さを薄くできることで、回転部分である駆動部６の小型化、薄肉化が実現できるものである。
しかしながら、回転力の伝達はこれに限るものではなく、回転力の伝達を分配することなく１系統で伝達させるために、駆動側ギア２２やベルト２３を１つのみ備える構成となしても良い。この場合には装置の部品点数を半減でき、機構の簡略化が可能となる。

また、前述の実施例において、従動側ギア１８や把持手段１９の分割を二分割に記載し、図面でも二つに分割したものを記載しているが、当然分割数はこれに限るものではなく摩擦圧接する部材の形状や材質性状や摩擦圧接装置の構成などの必要に応じて、三分割などの複数分割になされていればよい。

また、本実施例ではインサート材３を把持する駆動部６はひとつを基台４上に設け、インサート材３は回転軸方向に一箇所を把持されているが、接合後のワーク形状によっては、インサート材３を回転軸方向に長尺にする必要もある。その場合には、回転軸方向に複数の駆動部６を基台４上に設けることでインサート材３を回転軸方向に複数ヶ所把持することが可能となり、長尺のインサート材３を安定した状態で回転させることができる。

前述の実施例においては、駆動源１２の回転力を従動側ギア１８へ伝達するためベルト２３を駆動側ギア２２と従動側ギア１８へ掛けて回転力を伝達している。しかしながら伝達手段１３の構成はベルト２３の使用に限定するものではない。例えば、ベルト２３の変わりにチェーンを用いたり、また駆動側ギア２２と従動側ギア１８とを歯合させて直接に回転を伝達することもできる。ギア同士で直接回転力を伝達するため前述のベルト２３での伝達に比べて確実に回転力を伝達でき、また部品点数も削減でき簡単な構造とすることができる。
また、前述の実施例でのベルト２３を用いて駆動力を伝達する場合は、ギアによる伝達に比べてギア同士の接触が無いので、音の発生が少なく、静音性に優れるものである。

本発明の実施例の摩擦圧接装置の概略斜視図。 本発明の実施例の摩擦圧接装置の側面図。 図２のＡ−Ａ矢視断面図。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図。 図３のＣ−Ｃ矢視断面図。 図３のＤ−Ｄ矢視断面図。 図４に示す図のカバーが開いた状態の断面図 駆動部把持手段を示す拡大図。 他の実施例の駆動部把持手段を示す拡大断面図。 従来の摩擦圧接装置を示す側面図。

符号の説明

１ 第一被接合材
２ 第二被接合材
３ インサート材
４ 基台
５ 固定部
６ 駆動部
７ 加圧部
９ 固定部把持手段
９ａ 固定部把持手段上半部
９ｂ 固定部把持手段下半部
１１ 駆動部ボディ
１２ 駆動源
１２ａ モーター
１３ 伝達部
１４ 駆動部回転部
１５ 駆動部本体
１６ スライド軸
１７ 軸受
１８ 従動側ギア
１８ａ 従動側ギア上半部
１８ｂ 従動側ギア下半部
１９ 駆動部把持手段
１９ａ 駆動部把持手段上半部
１９ｂ 駆動部把持手段下半部
２１ 挟持手段
２１ａ ボルト
２２ 駆動側ギア
２３ ベルト
２４ 中間ギア
２７ 加圧部把持手段
２７ａ 加圧部把持手段上半部
２７ｂ 加圧部把持手段下半部
２８ 押圧手段
３２ カバー
３７ 回転爪
３８ 把持面

Claims (5)

1. 金属素材のインサート材を回転自在に設け、該インサート材の両端で回転軸芯上に一対の被接合金属部材である第一被接合材と第二被接合材を並列に配置し、前記インサート材の一方の端面を第一被接合材の端面に対向させるとともに他方の端面を第二被接合材の端面に対向させ、材料同士を接合させる際にインサート材を回転させた状態で第一被接合材と第二被接合材に接触させ、圧接させて材料同士の摩擦圧接を行なう摩擦圧接装置において、基台と、該基台に設けられ第一被接合材を非回転状態で把持する固定部と、同様に基台に設けられインサート材を回転状態で把持する駆動部と、第二被接合材を把持し、材料へ圧接圧力を加える加圧部を備え、前記駆動部が駆動源の回転力をインサート材へ伝達する伝達部とインサート材を把持する把持手段を有し、該把持手段が上半部と下半部に分かれて形成され、上半部と下半部の間にインサート材を配置し上半部と下半部を締結してインサート材を把持する挟持手段を備え、前記駆動部には把持手段と係合し一体となって回転する従動側ギアが上半部と下半部に分割可能に設けられていることを特徴とする摩擦圧接装置。
2. 前記駆動部が、駆動部ボディと、該駆動部ボディへ水平移動可能に設けられ従動側ギアを回転可能に支持する駆動部本体を備え、前記駆動部ボディと駆動部本体が上半部と下半部に分割可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の摩擦圧接装置。
3. 前記把持手段が上半部と下半部に分割可能になされ、前記挟持手段が上半部と下半部を締結するボルトで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦圧接装置。
4. 前記把持手段の上半部と下半部の一端側が互いに回動可能に係合され、前記挟持手段が上半部と下半部の他端側に設けられ上半部と下半部を締結するボルトで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦圧接装置。
5. 前記把持手段がインサート材の異なる外径に対応する複数の把持面を有する回転爪を複数備え、該回転爪が把持手段の内方へ突出にして設けられインサート材を把持する構成になされていることを特徴とする請求項１から４に記載の摩擦圧接装置。
   
   

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