JP2009255102A - 摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接合ツ―ルの係止をねじを利用して確実強固に行い、また簡単に取り外すことのできる接合ツ―ルの係脱装置を提供する。
【解決手段】ピン２の回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端に前記ピンを有する接合ツ―ル１と、該接合ツ―ルを保持回転させる回転ツ―ル１２と、該回転ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タ１１と、接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タ６とを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ルの外周に係脱用固定の為の回転止め部２０を形成し、該接合ツ―ルの後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじ２１を形成し、該ねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔１３に挿入螺着した摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、ピンを有する接合ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タと接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置における接合ツ―ルの係脱装置に関するものである。

従来，ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、ピンを有する接合ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タと接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、接合ツ―ルである可動ツ―ルの根元に形成したテ―パ部を回転ツ―ルである回転基台の先端側に設けた嵌合孔に挿着して接合ツ―ルを保持させているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、接合ツ―ルであるチップの根元側を回転ツ―ルである装着要素にボ―ル状の複数の係止片で係止させて接合ツ―ルを保持させているものがある（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００４ー１３６３４７号公報 特許第３８６８８７３号公報

ところで、上記従来の技術の前者においては、接合ツ―ルは高速回転するものであり、この高速回転している接合ツ―ルを単にテ―パ部で回転ツ―ルに装着するものであり、接合ツ―ル端部の係止部は回転ツ―ル側の爪片に引っ張られることなく単に係合されているのみであることから、摩擦撹拌接合装置が次の接合ポイントへ移動中に治具等に接触した時に接合ツ―ルが簡単に本体（回転ツ―ル）から離脱して高速回転している接合ツ―ルが周囲の人に飛散，落下して災害を発生させる危険がある。また、前記テ―パ部に異物が混入したまま接合ツ―ルを挿入することも予想され、この場合，テ―パ部がしっくり嵌め合わされていないためにテ―パ摩擦が働かず危険となる、という問題がある。

また、後者においては、接合ツ―ルを係止するボ―ル状の係止片の係止力がスプリングによって維持され、接合ツ―ルの脱抜は接合ツ―ルの自重によって行われることから、接合ツ―ルの装着力が弱く、周囲の治具との干渉など少しの環境の変化に対しても接合ツ―ルが抜け出すような不具合を発生する虞がある。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接合ツ―ルの係止をねじを利用して確実強固に行い、また簡単に取り外すことのできる接合ツ―ルの係脱装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明における摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置は、ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端に前記ピンを有する接合ツ―ルと、該接合ツ―ルを保持回転させる回転ツ―ルと、該回転ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タと、接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ルの外周に係脱用固定の為の回転止め部を形成し、該接合ツ―ルの後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする、ものである。

また、前記ピンと接合ツ―ルとを別体で構成し、ピン側の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記接合ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする、ものである。

また、ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端に前記ピンを有するピン軸を内挿した接合ツ―ルと、該ピン軸を保持するピン軸保持ツ―ルと、前記接合ツ―ルを保持回転させる回転ツ―ルと、該回転ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タと、接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タと、ピン軸を往復動させるピン軸駆動用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ルの外周及びピン軸の外周にそれぞれ係脱用固定の為の回転止め部を形成し、且つ接合ツ―ルの後端側及びピン軸の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、接合ツ―ルの後端側のねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着し、ピン軸の後端側のねじを前記ピン軸保持ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする、ものである。

また、前記ピンとピン軸とを別体で構成し、ピン側の後端側に、摩擦撹拌接合時のピン軸の回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記ピン軸に形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする、ものである。

本発明に係る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置では、先端にピンを有する接合ツ―ルの場合には、接合ツ―ルの外周に係脱用固定の為の回転止め部を形成し、該接合ツ―ルの後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことにより、接合ツ―ルの回転ツ―ルへの係止が逆ねじで確実強固に行われ、また接合ツ―ルの回転ツ―ルからの取り外しも簡単に行われ得る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。

また、前記ピンと接合ツ―ルとを別体で構成した場合には、上記の効果に付加して、ピンと接合ツ―ルとが別体であってもその連結も確実強固に行われ、また接合ツ―ルからピンのみの取り外しも簡単に行われ得る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。

また、先端にピンを有するピン軸を内挿した接合ツ―ルの場合には、接合ツ―ルの外周及びピン軸の外周にそれぞれ係脱用固定の為の回転止め部を形成し、且つ接合ツ―ルの後端側及びピン軸の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、接合ツ―ルの後端側のねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着し、ピン軸の後端側のねじを前記ピン軸保持ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことにより、接合ツ―ルの回転ツ―ルへの係止およびピン軸のピン軸保持ツ―ルへの係止が逆ねじで確実強固に行われ、また接合ツ―ルの回転ツ―ルからの取り外しおよびピン軸のピン軸保持ツ―ルからの取り外しも同時に或は個々に簡単に行われ得る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。

また、前記ピンとピン軸とを別体で構成した場合には、上記の効果に付加して、ピンとピン軸とが別体であってもその連結も確実強固に行われ、またピン軸からピンのみの取り外しも簡単に行われ得る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。

本発明を実施するのに適した摩擦撹拌接合装置を図１ないし図３を参照して示すと、ピン２の回転による摩擦熱で被接合物Ｗ1，Ｗ2を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端にピン２を有する接合ツ―ル１と、該接合ツ―ル１を保持回転させる回転ツ―ル１２と、該回転ツ―ル１２を回転させる撹拌用モ―タ１１と、前記接合ツ―ル１を加圧駆動する加圧用モ―タ６とを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ル１の外周に係脱用固定の為の回転止め部２０を形成し、該接合ツ―ル１の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル１の回転で締め付け方向となるねじ２１を形成し、該ねじ２１を前記回転ツ―ル１２に形成したねじ孔１３に挿入螺着した摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置、である。

また、本発明を実施するのに適した摩擦撹拌接合装置を図５ないし図７を参照して示すと、ピン３２の回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端に前記ピン３２を有するピン軸３３を内挿した接合ツ―ル３１と、該ピン軸３３を保持するピン軸保持ツ―ル３５と、前記接合ツ―ル３１を保持回転させる回転ツ―ル３４と、該回転ツ―ル３４を回転させる撹拌用モ―タ４３と、接合ツ―ル３１を加圧駆動する加圧用モ―タ３７と、ピン軸３３を往復動させるピン軸駆動用モ―タ４２とを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ル３１の外周及びピン軸３３の外周にそれぞれ係脱用固定の為の回転止め部５４，５６を形成し、且つ接合ツ―ル３１の後端側及びピン軸３３の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル３１の回転で締め付け方向となるねじ５５，５７を形成し、接合ツ―ル３１の後端側のねじ５５を前記回転ツ―ル３４に形成したねじ孔５１に挿入螺着し、ピン軸３３の後端側のねじ５７を前記ピン軸保持ツ―ル３５に形成したねじ孔４７に挿入螺着した摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置、である。

図１ないし図３に示すように、摩擦撹拌スポット接合装置では、接合すべき被接合物Ｗ1，Ｗ2の接合点に接合ツ―ル１のピン２を挿入し、該ピン２の回転による摩擦熱で被接合物Ｗ1，Ｗ2の一部を軟化，撹拌してスポット接合するものであり、その接合装置は例えば、概略次のような構成を有している。

ロボットの手首３にブラケット４を介して取付けられた接合装置本体５の後端部には加圧用モ―タ６が固着されており、該加圧用モ―タ６の出力軸７には加圧用ねじ軸８が固着されている。

また、前記接合装置本体５の前側外周には固定ア―ム９の後端部が固着されており、該固定ア―ム９の先端部には被接合物Ｗ1，Ｗ2を保持する保持冶具１０が配置されている。

そして前記接合装置本体５内には撹拌用モ―タ１１が配置されており、該撹拌用モ―タ１１は前記加圧用モ―タ６によって前後進するようになっている。

１２は回転ツ―ルであり前記撹拌用モ―タ１１の出力軸と兼用されており、該回転ツ―ル１２は撹拌用モ―タ１１によって回転させられるものである。

回転ツ―ル１２の先端側には前記接合ツ―ル１を連結するためのねじ孔１３が形成されており、該回転ツ―ル１２は、駆動部本体１４に設けた軸受１５により支持され中心に後方から前記ねじ軸８が収納可能な孔１６を有している。

前記撹拌用モ―タ１１の後端側にはボ―ルナット１７を保持する保持部材１８が固着されており、該ボ―ルナット１７は前記孔１６と同心的に配置されている。

前記加圧用ねじ軸８はボ―ルナット１７と螺合しており、加圧用モ―タ６からの回転がねじ軸８およびボ―ルナット１７を介して回転ツ―ル１２および接合ツ―ル１の前後進に変換されるのである。

なお、撹拌用モ―タ１１は回転ツ―ル１２とは同心的でなく偏心して駆動部本体１４内に別設し、該撹拌用モ―タ１１から適宜の動力伝達機構を介して回転ツ―ル１２を回転させるようにしてもよく、この際にはボ―ルナット１７は回転ツ―ル１２に固着されるようになる。

前記接合ツ―ル１は、その先端側にピン２が配置されたショルダ１９が一体に或は固定されており、該接合ツ―ル１の外周には、例えば両側面が面切りされて、接合ツ―ル１を回転ツ―ル１２から係脱する際に接合ツ―ル１をツ―ルチェンジャ―（図示せず）に固定するための回転止め部２０を形成しており、また該接合ツ―ル１の後端側には、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル１の回転で締め付け方向となるようなねじ２１が形成されている。そして、該接合ツ―ル１は、前記ねじ２１を回転ツ―ル１２のねじ孔１３に挿入螺着することにより回転ツ―ル１２に連結される。

以上のような構成を備えた摩擦撹拌スポット接合ガンでは、先ずロボット３により該摩擦撹拌スポット接合装置の全体が被接合物Ｗ1，Ｗ2の所望の接合点に対向するような位置に移動される。

そこで、撹拌用モ―タ１１と加圧用モ―タ６とが駆動され、加圧用モ―タ６によるボ―ルナット１７の前進により、駆動部本体１４は撹拌用モ―タ１１を伴って被接合物Ｗ1，Ｗ2の接合点に向けて前進すると共に、撹拌用モ―タ１１によりピン２は回転ツ―ル１２とともに回転する。

加圧用モ―タ６によりピン２は、被接合物の表面を通過して被接合物内に挿入され、被接合物Ｗ1，Ｗ2の接合点において回転状態となる。この時点で加圧用モ―タ６の駆動を停止しピン２の前進を停止するが、ピン２の回転により該ピン２は、被接合物Ｗ1，Ｗ2と摩擦して被接合物Ｗ1，Ｗ2の一部を溶解させこれを撹拌しており、この溶解物が被接合物Ｗ1，Ｗ2のスポット接合を行うものとなる。

そして、上記の接合動作が行われると、加圧用モ―タ６の回転を逆転させる。この加圧用モ―タ６の回転の逆転により、ピン２はなお回転を継続して被接合物Ｗ1，Ｗ2の撹拌を行いながら被接合物Ｗ1，Ｗ2の接合点から引き抜かれる。

この加圧用モ―タ６の回転の逆転駆動により、駆動部本体１４は撹拌用モ―タ１１を伴って被接合物Ｗ1，Ｗ2の接合点側から後退して接合作業前の状態に戻る。

ところで、摩擦撹拌スポット接合装置では、ピン２の回転による摩擦熱で被接合物Ｗ1，Ｗ2を軟化，撹拌して接合する場合、撹拌用モ―タ１１によるピン２の回転方向は常時同一方向に定められており、この回転方向と逆方向に接合ツ―ル１の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル１の回転で締め付け方向となるねじ２１を形成し、該ねじ２１を回転ツ―ル１２に形成したねじ孔１３に挿入螺着しているので、接合ツ―ル１の回転中に回転ツ―ル１２から接合ツ―ル１が外れることはなく両者の係止が逆ねじで確実強固に行われ、また接合ツ―ル１の回転ツ―ル１２からの取り外しも、接合ツ―ル１の回転止め部２０をツ―ルチェンジャ―に固定して、撹拌用モ―タ１１による回転ツ―ル１２の回転方向を逆転させることで簡単に行える。

前記実施例１においては、接合ツ―ル１の先端側に、ピン２を有するショルダ１９が一体的に設けられたものを示したが、ピン２は接合ツ―ル１に比して消耗が激しくその部分のみを頻繁に取り替えることがある。この実施例２では、ピン２を有するショルダ１９を接合ツ―ル１と別体に構成してピン２と接合ツ―ル１とが別体であってもその連結も確実強固に行われ、また接合ツ―ル１からピン２のみの取り外しも簡単に行われ得る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置を得るようにしたものである。そして、接合ツ―ル１とピン２との接合以外の構成は前記実施例１と実質的に同一であるのでその説明を省略する。

図４は接合ツ―ル１とピン２との接合例を示すものであり、ピン２を有するショルダ１９は接合ツ―ル１と別体に構成され、ピン２のショルダ１９の後端には、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル１の回転で締め付け方向となるようなねじ２２が形成されており、また、接合ツ―ル１の先端部には該ねじ２２が挿入螺着されるねじ孔２３が形成されている。また、ショルダ１９の外周には、例えば両側面が面切りされて、ピン２を接合ツ―ル１から係脱する際にピン２をツ―ルチェンジャ―（図示せず）に固定するための回転止め部２４が形成されている。

したがって、接合ツ―ル１の回転中に接合ツ―ル１からピン２が外れることもなく両者の係止が逆ねじで確実強固に行われ、またピン２の接合ツ―ル１からの取り外しも、ピン２の回転止め部２４をツ―ルチェンジャ―に固定して、撹拌用モ―タ１１による接合ツ―ル１の回転方向を逆転させることで簡単に行える。

このように、実施例２においては、前記実施例１で動作する作用に付加してピン２と接合ツ―ル１とが別体であってもその連結も確実強固に行われ、また接合ツ―ル１からピン２のみの取り外しも簡単に行われ得るものとなる。

前記実施例１とは、接合ツ―ル３１が、先端にピン３２を有するピン軸３３を内挿したものである点で相違し、そのためこの実施例３では接合ツ―ル３１の回転ツ―ル３４への接続の外にピン軸３３とこれを保持するピン軸保持ツ―ル３５とを有し、ピン軸を往復動させるピン軸駆動装置を備えたものである。

図５ないし図７に示すように、ロボットの手首（図示せず）に取付られた接合装置本体３６には加圧用モ―タ３７およびその伝動ボックス３８が固着されており、該加圧用モ―タ３７の出力軸３９からの回転力は伝動ボックス３８内の動力伝動機構４０を介して加圧用ねじ軸４１に伝達される。そして該接合装置本体３６内には、ピン軸駆動用モ―タ４２，撹拌用モ―タ４３，接合ツ―ル３１とそれに内挿された先端にピン３２を有するピン軸３３，の駆動部本体４５が内蔵され、また、接合装置本体３６の外側前部には、先端部に保持治具を配した固定ア―ム４６が取り付けられている。

前記駆動部本体４５には、前記ピン軸駆動用モ―タ４２と撹拌用モ―タ４３が固着されており、該駆動部本体４５は、加圧用ねじ軸４１の動作によりピン軸３３を保持するピン軸保持ツ―ル３５および接合ツ―ル３１を保持する回転ツ―ル３４を伴って前後進するようになっている。

前記ピン軸保持ツ―ル３５は、その先端側に形成されたねじ孔４７に前記ピン軸３３を螺着するようになされ、該ピン軸保持ツ―ル３５にはスプラインキ―４８を介して回転ツ―ル３４に接続され、後部の軸受４９を介して往復動軸５０に接続されている。なお、スプラインキ―４８の代わりにボ―ルスプラインを使用してもよい。

そして、ピン軸駆動用モ―タ４２からの回転力はナットとねじからなる変換機構によって前記往復動軸５０を往復動させ、該往復動軸５０の往復動に伴ってピン軸保持ツ―ル３５は回転ツ―ル３４に対して前後進する。
なお、ピン軸駆動用モ―タ４２は回転ツ―ル３４とは同心的でなく偏心して駆動部本体４５内に別設し、該ピン軸駆動用モ―タ４２から適宜の動力伝達機構を介してピン軸保持ツ―ル３５を回転ツ―ル３４に対して前後進させるようにしてもよい。

回転ツ―ル３４の先端側には前記接合ツ―ル３１を連結するためのねじ孔５１が形成されており、該回転ツ―ル３４は軸受５２により支承され、該軸受５２の外輪は前記駆動部本体４５に保持されている。

前記回転ツ―ル３４は、撹拌用モ―タ４３の出力軸５３の前方に出力軸５３と一体に形成され、撹拌用モ―タ４３の出力軸５３の回転に伴って回転し、この回転は前記スプラインキ―４８を介してピン軸保持ツ―ル３５を同時に回転させるようになっている。

なお、撹拌用モ―タ４３は回転ツ―ル３４とは同心的でなく偏心して駆動部本体４５内に別設し、該撹拌用モ―タ４３から適宜の動力伝達機構を介して回転ツ―ル３４を回転させるようにしてもよい。

そして、前記接合ツ―ル３１は、先端にピン３２を有するピン軸３３を内挿し、該接合ツ―ル３１の外周には、例えば両側面が面切りされて、接合ツ―ル３１を回転ツ―ル３４から係脱する際に接合ツ―ル３１をツ―ルチェンジャ―（図示せず）に固定するための回転止め部５４が形成されている。また該接合ツ―ル３１の後端側には、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル３１の回転で締め付け方向となるようなねじ５５が形成されている。そして、該接合ツ―ル３１は、前記ねじ５５を回転ツ―ル３４のねじ孔５１に挿入螺着することにより回転ツ―ル３４に連結される。

また、前記ピン軸３３の外周にも、例えば両側面が面切りされて、ピン軸３３をピン軸保持ツ―ル３５から係脱する際にピン軸３３をツ―ルチェンジャ―（図示せず）に固定するための回転止め部５６が形成されている。また該ピン軸３３の後端側にも、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル３１の回転で締め付け方向となるようなねじ５７が形成されている。そして、該ピン軸３３は、前記ねじ５７をピン軸保持ツ―ル３５の前記ねじ孔４７に挿入螺着することによりピン軸保持ツ―ル３５に連結される。

そして、この摩擦撹拌スポット接合ガンでも、先ずロボットにより該摩擦撹拌スポット接合装置の全体が被接合物の所望の接合点に対向するような位置に移動される。

そこで、撹拌用モ―タ４３と加圧用モ―タ３７とが駆動され、加圧用モ―タ３７による加圧用ねじ軸４１により、駆動部本体４５は撹拌用モ―タ４３とピン軸駆動用モ―タ４２とを伴って被接合物の接合点に向けて前進すると共に、撹拌用モ―タ４３により回転ツ―ル３４とピン軸保持ツ―ル３５を介して接合ツ―ル３１とピン軸３３は回転する。その際，接合ツ―ル３１の先端からのピン３２の突出量はピン軸駆動用モ―タ４２によって調整され得る。

加圧用モ―タ３７によりピン３２は、被接合物の表面を通過して被接合物内に挿入され、被接合物の接合点において回転状態となる。この時点で加圧用モ―タ３７の駆動を停止しピン３２の前進を停止するが、ピン３２の回転により該ピン３２は、被接合物と摩擦して被接合物の一部を溶解させこれを撹拌しており、この溶解物が被接合物のスポット接合を行うものとなる。

そして、上記の接合動作が行われると、加圧用モ―タ３７の回転を逆転させる。この加圧用モ―タ３７の回転の逆転により、ピン３２はなお回転を継続して被接合物の撹拌を行いながら被接合物の接合点から引き抜かれる。

この加圧用モ―タ３７の回転の逆転駆動により、駆動部本体４５は撹拌用モ―タ４３とピン軸駆動用モ―タ４２とを伴って被接合物の接合点側から後退して接合作業前の状態に戻る。

ところで、この接合装置でも、ピン３２の回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する場合、撹拌用モ―タ４３によるピン３２の回転方向は常時同一方向に定められており、この回転方向と逆方向に接合ツ―ル３１およびピン軸３３の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル３１の回転で締め付け方向となるねじ５５および５７を形成し、該ねじ５５を回転ツ―ル３４に形成したねじ孔５１に，ねじ５７をピン軸保持ツ―ル３５のねじ孔４７に、それぞれ挿入螺着しているので、接合ツ―ル３１の回転中に回転ツ―ル３４およびピン軸保持ツ―ル３５から接合ツ―ル３１やピン軸３３が外れることはなく両者の係止が逆ねじで確実強固に行われ、また接合ツ―ル３１の回転ツ―ル３４からの取り外しや、ピン軸３３のピン軸保持ツ―ル３５からの取り外しも、接合ツ―ル３１の回転止め部５４やピン軸３３の回転止め部５６をツ―ルチェンジャ―に固定して、撹拌用モ―タ４３による回転ツ―ル３４の回転方向を逆転させることで簡単に行える。

なお、接合ツ―ル３１とピン軸３３の取り付け，取り外しは、両者を同時に或は個々別々にも実施することができるものである。

前記実施例３においては、ピン３２を一体に形成したピン軸３３を示したが、ピン３２は接合ツ―ル３１やピン軸３３に比して消耗が激しくその部分のみを頻繁に取り替える必要があることがある。この実施例４では、ピン３２を有するピン軸３３でピン３２とピン軸３３とを別体に構成してピン３２とピン軸３３とが別体であってもその連結も確実強固に行われ、またピン軸３３からピン３２のみの取り外しも簡単に行われ得る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置を得るようにしたものである。そして、ピン３２とピン軸３３との接合以外の構成は前記実施例３と実質的に同一であるのでその説明を省略する。

図８はピン３２とピン軸３３との接合例を示すものであり、ピン３２はピン軸３３と別体に構成され、ピン３２の後端には、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ル３１の回転で締め付け方向となるようなねじ５８が形成されており、また、ピン軸３３の先端部には該ねじ５８が挿入螺着されるねじ孔５９が形成されている。また、ピン３２の後部でピン３２の外周には、例えば両側面が面切りされて、ピン３２をピン軸３３から係脱する際にピン３２をツ―ルチェンジャ―（図示せず）に固定するための回転止め部６０が形成されている。

したがって、ピン軸３３の回転中にピン軸３３からピン３２が外れることもなく両者の係止が逆ねじで確実強固に行われ、またピン３２のピン軸３３からの取り外しも、ピン３２の回転止め部６０をツ―ルチェンジャ―に固定して、撹拌用モ―タ４３によるピン軸３３の回転方向を逆転させることで簡単に行える。

このように、実施例４においては、前記実施例３で動作する作用に付加してピン３２とピン軸３３とが別体であってもその連結も確実強固に行われ、またピン軸３３からピン３２のみの取り外しも簡単に行われ得るものとなる。

図１は本発明に係る接合ツ―ルの係脱装置を適用した摩擦撹拌接合装置の概略構成図である。 図２は本発明に係る接合ツ―ルの係脱装置を適用した摩擦撹拌接合装置の要部断面図である。 図３は図１における接合ツ―ルの拡大平面と正面図である。 図４はピンと接合ツ―ルを別体にしたときの説明図である。 図５は本発明に係る接合ツ―ルの係脱装置を適用した摩擦撹拌接合装置の他の実施例の概略構成図である。 図６は本発明に係る接合ツ―ルの係脱装置を適用した摩擦撹拌接合装置の他の実施例の要部断面図である。 図７は図６における接合ツ―ルとピン軸の拡大平面と正面図である。 図８はピンとピン軸を別体にしたときの説明図である。

符号の説明

１，３１ 接合ツ―ル
２，３２ ピン
６，３７ 加圧用モ―タ
１１，４３ 撹拌用モ―タ
１２，３４ 回転ツ―ル
１３，４７，５１ ねじ孔
２０，５４，５６ 回転止め部
２１，５５，５７ ねじ
３３ ピン軸
３５ ピン軸保持ツ―ル
４２ ピン軸駆動用モ―タ

Claims (4)

1. ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端に前記ピンを有する接合ツ―ルと、該接合ツ―ルを保持回転させる回転ツ―ルと、該回転ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タと、接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ルの外周に係脱用固定の為の回転止め部を形成し、該接合ツ―ルの後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置。
2. 前記ピンと接合ツ―ルとを別体で構成し、ピン側の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記接合ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする請求項１記載の摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置。
3. ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化，撹拌して接合する装置であって、先端に前記ピンを有するピン軸を内挿した接合ツ―ルと、該ピン軸を保持するピン軸保持ツ―ルと、前記接合ツ―ルを保持回転させる回転ツ―ルと、該回転ツ―ルを回転させる撹拌用モ―タと、接合ツ―ルを加圧駆動する加圧用モ―タと、ピン軸を往復動させるピン軸駆動用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、前記接合ツ―ルの外周及びピン軸の外周にそれぞれ係脱用固定の為の回転止め部を形成し、且つ接合ツ―ルの後端側及びピン軸の後端側に、摩擦撹拌接合時の接合ツ―ルの回転で締め付け方向となるねじを形成し、接合ツ―ルの後端側のねじを前記回転ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着し、ピン軸の後端側のねじを前記ピン軸保持ツ―ルに形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置。
4. 前記ピンとピン軸とを別体で構成し、ピン側の後端側に、摩擦撹拌接合時のピン軸の回転で締め付け方向となるねじを形成し、該ねじを前記ピン軸に形成したねじ孔に挿入螺着したことを特徴とする請求項３記載の摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置。