JP2020175438A

JP2020175438A - Friction pressure welding equipment

Info

Publication number: JP2020175438A
Application number: JP2019081523A
Authority: JP
Inventors: 雅典橋本; Masanori Hashimoto; 正之山崎; Masayuki Yamazaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-10-29

Abstract

To provide friction pressure welding equipment which can suppress deterioration of deflection precision.SOLUTION: Friction pressure welding equipment generates friction heat on a contact surface by bringing a chuck 1 holding a first workpiece W into contact with a second workpiece while rotating the chuck 1 and joins the workpieces W. The chuck 1 includes: a plurality of claw parts 15 that are brought into contact with an outer peripheral surface of the first workpiece W and hold the first workpiece W; and a tapered shaft 14 that has an inclined surface F inclined outward in a radial direction of the chuck 1, the inclined surface brought into contact with the claw parts 15. The tapered shaft 14 is displaced in a horizontal direction and the claw parts 15 that are brought into contact with the inclined surface F are displaced in a central axis direction of the first workpiece W, and thereby the claw parts 15 hold the first workpiece W while tightening the first workpiece W.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、摩擦圧接装置に関する。 The present invention relates to a friction welding device.

摩擦圧接装置は、一方のワークを回転させながら、他方のワークに接触させることで、これらのワークの接触面に摩擦熱を発生させてワーク同士を接合する装置である。摩擦圧接装置では、ワークを保持するためにチャックが用いられている。 The friction welding device is a device for joining works by generating frictional heat on the contact surface of these works by bringing one work into contact with the other work while rotating the work. In the friction welding device, a chuck is used to hold the work.

特許文献１には、チャックを用いてワークを保持する摩擦圧接装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示されている摩擦圧接装置では、開閉軸を中心に開閉する分割開閉体を用いてチャックを構成しており、これらの分割開閉体でワークを挟持することでワークを保持している。分割開閉体には複数の爪部（ロック爪）が設けられており、分割開閉体でワークを挟持する際に、複数の爪部がワークと当接（接触）することで、ワークが保持される。 Patent Document 1 discloses a technique relating to a friction welding device that holds a work by using a chuck. In the friction welding device disclosed in Patent Document 1, a chuck is configured by using a split opening / closing body that opens / closes around an opening / closing shaft, and the work is held by sandwiching the work between these split opening / closing bodies. There is. The split opening / closing body is provided with a plurality of claws (locking claws), and when the work is sandwiched between the split opening / closing bodies, the plurality of claws abut (contact) with the work to hold the work. To.

特開２００２−１７２４７３号公報JP-A-2002-172473

特許文献１に開示されている摩擦圧接装置では、複数の爪部がワークと当接してワークを保持している。このため、摩擦圧接装置を使用している間に徐々に爪部が摩耗する。このように摩耗した爪部を用いてワークを保持すると、分割開閉体がワークを保持する位置がずれてしまい、チャックの中心軸とワークの中心軸とがずれて加工精度が悪化するという問題がある。 In the friction welding device disclosed in Patent Document 1, a plurality of claws are in contact with the work to hold the work. Therefore, the claw portion gradually wears while using the friction welding device. When the work is held by using the worn claws in this way, the position where the split opening / closing body holds the work shifts, and the central axis of the chuck and the central axis of the work shift, which causes a problem that the machining accuracy deteriorates. is there.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、加工精度の悪化を抑制可能な摩擦圧接装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a friction welding device capable of suppressing deterioration of processing accuracy.

本発明に係る摩擦圧接装置は、
第１のワークを保持したチャックを回転させつつ第２のワークに接触させることによって、接触面に摩擦熱を発生させ前記ワーク同士を接合する摩擦圧接装置であって、
前記チャックは、
前記第１のワークの外周面に当接して前記第１のワークを保持する複数の爪部と、
前記チャックの径方向外方に傾斜する傾斜面を有し、当該傾斜面が前記爪部に当接するテーパシャフトと、を備え、
前記テーパシャフトが水平方向に変位し、前記傾斜面に当接している前記爪部が前記第１のワークの中心軸方向に変位することで、前記爪部が前記第１のワークを締め付けつつ保持する。 The friction welding device according to the present invention is
A friction welding device that generates frictional heat on the contact surface and joins the works together by bringing the chuck holding the first work into contact with the second work while rotating it.
The chuck is
A plurality of claws that abut on the outer peripheral surface of the first work and hold the first work, and
A tapered shaft having an inclined surface that inclines outward in the radial direction of the chuck, and the inclined surface abuts on the claw portion, is provided.
The tapered shaft is displaced in the horizontal direction, and the claw portion in contact with the inclined surface is displaced in the central axis direction of the first work, so that the claw portion holds the first work while tightening it. To do.

本発明に係る摩擦圧接装置では、チャックが、第１のワークの外周面に当接して第１のワークを保持する複数の爪部と、チャックの径方向外方に傾斜する傾斜面を有し、傾斜面が爪部に当接するテーパシャフトと、を備え、テーパシャフトが水平方向に変位し、傾斜面に当接している爪部が第１のワークの中心軸方向に変位することで、爪部が第１のワークを締め付けつつ保持する。上記構成を備えることにより、テーパシャフトが水平方向に変位し、傾斜面に当接している爪部が第１のワークの中心軸方向に変位することで、爪部が第１のワークを締め付けつつ保持することができる。したがって、チャックの中心軸の位置とワークの中心軸の位置とがずれることを抑制できる。よって、加工精度の悪化を抑制することができる。 In the friction welding device according to the present invention, the chuck has a plurality of claws that abut on the outer peripheral surface of the first work to hold the first work, and an inclined surface that is inclined outward in the radial direction of the chuck. A tapered shaft whose inclined surface abuts on the claw portion is provided, and the tapered shaft is displaced in the horizontal direction, and the claw portion abutting on the inclined surface is displaced in the central axis direction of the first work. The portion holds the first workpiece while tightening it. By providing the above configuration, the tapered shaft is displaced in the horizontal direction, and the claw portion in contact with the inclined surface is displaced in the central axis direction of the first work, so that the claw portion tightens the first work. Can be retained. Therefore, it is possible to prevent the position of the central axis of the chuck from deviating from the position of the central axis of the work. Therefore, deterioration of processing accuracy can be suppressed.

本発明により、加工精度の悪化を抑制可能な摩擦圧接装置を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a friction welding device capable of suppressing deterioration of processing accuracy.

実施の形態にかかる摩擦圧接装置が備えるチャックを示す模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the chuck provided in the friction welding apparatus which concerns on embodiment. 図１のＩＩで示す方向から見た分割開閉体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the split opening and closing body seen from the direction shown by II of FIG. 実施の形態にかかる摩擦圧接装置が備えるチャックがワークを締め付けつつ保持する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows how the chuck provided in the friction welding device which concerns on embodiment holds while tightening a work. 図３のＩＶで示す方向から見た分割開閉体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the split opening and closing body seen from the direction shown by IV of FIG.

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、図に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。特に言及のない限り、ｚ軸プラス向きが鉛直上向きである。また、ｘｙ平面が水平面である。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The right-handed xyz coordinates shown in the figure are for convenience to explain the positional relationship of the components. Unless otherwise specified, the z-axis plus direction is vertically upward. Further, the xy plane is a horizontal plane.

＜実施の形態＞
以下、図１及び図２を用いて、本実施の形態にかかる摩擦圧接装置について説明する。
図１は、実施の形態にかかる摩擦圧接装置が備えるチャックを示す模式断面図である。図１に示すように、摩擦圧接装置は第１のワークＷ（以下、ワークＷと呼ぶ）を保持するチャック１を備える。チャック１は、図１に示すような、例えば複数の異なる径を有する段付きのワークＷを保持することができる。ワークＷは、複数の爪部１５と、保持機構（不図示）とを用いて保持することができる。より具体的には、ワークＷは、摩擦圧接の際に第２のワーク（不図示）と接する部分（ｘ軸正側）は複数の爪部１５によって保持され、チャック１の内部空間Ｓでは保持機構（不図示）を用いて保持される。 <Embodiment>
Hereinafter, the friction welding device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a chuck included in the friction welding device according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the friction welding device includes a chuck 1 for holding a first work W (hereinafter referred to as a work W). The chuck 1 can hold, for example, a stepped work W having a plurality of different diameters as shown in FIG. The work W can be held by using a plurality of claw portions 15 and a holding mechanism (not shown). More specifically, in the work W, the portion (x-axis positive side) in contact with the second work (not shown) during friction welding is held by the plurality of claws 15, and is held in the internal space S of the chuck 1. It is held using a mechanism (not shown).

チャック１は、チャック本体１０、分割開閉体１１、第１ロッド１２及び変位機構Ａを備える。変位機構Ａは、ワークＷを保持した爪部１５ａを、ワークＷの中心軸方向に変位させるための機構である。変位機構Ａは、第２ロッド１３ａ、テーパシャフト１４ａ及び爪部１５ａを備える。変位機構Ａが備える構成のうち、テーパシャフト１４ａ及び爪部１５ａは、分割開閉体１１の一部として備えることができる。なお、図１には示されていないが、チャック１は、変位機構Ａと同様の構成を有する変位機構Ｂ及びＣを備える。 The chuck 1 includes a chuck main body 10, a split opening / closing body 11, a first rod 12, and a displacement mechanism A. The displacement mechanism A is a mechanism for displacing the claw portion 15a holding the work W in the direction of the central axis of the work W. The displacement mechanism A includes a second rod 13a, a tapered shaft 14a, and a claw portion 15a. Among the configurations included in the displacement mechanism A, the tapered shaft 14a and the claw portion 15a can be provided as a part of the split opening / closing body 11. Although not shown in FIG. 1, the chuck 1 includes displacement mechanisms B and C having the same configuration as the displacement mechanism A.

チャック本体１０は、中心軸（ｘ軸）を中心として回転可能な構造体である。チャック本体１０に、分割開閉体１１が接続されている。分割開閉体１１は、開閉軸を中心に開閉し、中央に配置されたワークＷを挟み込むようにして保持する構造体である。分割開閉体１１は、閉じた状態では略円筒状の形状である。
以下、図２を参照して分割開閉体１１の詳細について説明する。 The chuck body 10 is a structure that can rotate around a central axis (x axis). The split opening / closing body 11 is connected to the chuck body 10. The split opening / closing body 11 is a structure that opens / closes around the opening / closing shaft and holds the work W arranged at the center so as to sandwich it. The split opening / closing body 11 has a substantially cylindrical shape in the closed state.
Hereinafter, the details of the split opening / closing body 11 will be described with reference to FIG.

図２は、図１のＩＩで示す方向から見た分割開閉体を示す模式図である。図２にはハッチングが施してあるが、これは説明の便宜上施したものであって、断面図を示すものではない。分割開閉体１１は、本体部１１ａ、蓋部１１ｂ（右上がり斜線で示す）及び爪部１５ａ〜１５ｃ（以下、総称として複数の爪部１５と呼ぶ）を備える。本体部１１ａと蓋部１１ｂとは、開閉軸１１ｃによって連結されている。蓋部１１ｂは、破線で示すように、開閉軸１１ｃを中心として開閉可能である。本体部１１ａにワークＷを配置し、蓋部１１ｂを閉じることによって、分割開閉体１１の中央に配置されたワークＷを挟み込むようにして保持することができる。 FIG. 2 is a schematic view showing a split opening / closing body viewed from the direction shown in FIG. 1II. Although hatched in FIG. 2, this is provided for convenience of explanation and does not show a cross-sectional view. The split opening / closing body 11 includes a main body portion 11a, a lid portion 11b (indicated by a diagonal line rising to the right), and claw portions 15a to 15c (hereinafter, collectively referred to as a plurality of claw portions 15). The main body portion 11a and the lid portion 11b are connected by an opening / closing shaft 11c. As shown by the broken line, the lid portion 11b can be opened and closed around the opening / closing shaft 11c. By arranging the work W on the main body portion 11a and closing the lid portion 11b, the work W arranged at the center of the split opening / closing body 11 can be held so as to be sandwiched.

分割開閉体１１には複数の爪部１５が設けられている。分割開閉体１１でワークＷを保持する際に、複数の爪部１５がワークＷの外周面と当接することで、ワークＷが保持される。複数の爪部１５は、所定の等間隔で配置することができる。具体的には、図２に示すように、例えば１２０°の間隔で３個配設することができるが、適宜変更可能であり、これに限定されるものではない。例えば、爪部１５は少なくとも２個以上配設すればよく、加工精度の悪化を抑制する観点から３個以上配設することが好ましい。一例として、図２に示すように、分割開閉体１１の本体部１１ａは、爪部１５ａ及び爪部１５ｃを備え、蓋部１１ｂは、爪部１５ｂを備える。 A plurality of claws 15 are provided on the split opening / closing body 11. When the work W is held by the split opening / closing body 11, the work W is held by the plurality of claws 15 coming into contact with the outer peripheral surface of the work W. The plurality of claw portions 15 can be arranged at predetermined equal intervals. Specifically, as shown in FIG. 2, for example, three can be arranged at intervals of 120 °, but they can be changed as appropriate and are not limited to this. For example, at least two or more claw portions 15 may be arranged, and it is preferable to arrange three or more from the viewpoint of suppressing deterioration of processing accuracy. As an example, as shown in FIG. 2, the main body portion 11a of the split opening / closing body 11 includes a claw portion 15a and a claw portion 15c, and the lid portion 11b includes a claw portion 15b.

図２に示すように、複数の爪部１５とワークＷとが当接する当接面１５ｆの形状は、例えば平面状のものを用いることができる。他に、複数の爪部１５として、例えばワークＷに当接する当接面１５ｆにかけてテーパを有する台形状のもの等を用いることもできるし、ワークＷを保持でき、ワークＷを傷つけない程度の凹凸を有するものを用いることもできる。 As shown in FIG. 2, as the shape of the contact surface 15f where the plurality of claw portions 15 and the work W come into contact with each other, for example, a flat shape can be used. In addition, as the plurality of claw portions 15, for example, a trapezoidal shape having a taper over the contact surface 15f in contact with the work W can be used, or the work W can be held and the work W is not damaged. It is also possible to use the one having.

分割開閉体１１は、ワークを保持した状態で蓋部１１ｂの開閉をロックするためのロック部１１ｄとロック孔１１ｅとを備える。ロック部１１ｄは本体部１１ａに配設することができ、ロック孔１１ｅは蓋部１１ｂに配設することができる。ロック部１１ｄ及びロック孔１１ｅに、後述する第１ロッド１２が備えるロックピン１２Ｌを閂のように挿入することによって、蓋部１１ｂの開閉動作がロックされる。ロック部１１ｄ及びロック孔１１ｅは、ロックピン１２Ｌの外周形状と一致するような形状とすることが好ましい。例えば、図２に示すように円筒状の形状とすることができる。 The split opening / closing body 11 includes a lock portion 11d and a lock hole 11e for locking the opening / closing of the lid portion 11b while holding the work. The lock portion 11d can be disposed in the main body portion 11a, and the lock hole 11e can be disposed in the lid portion 11b. By inserting the lock pin 12L provided in the first rod 12 described later into the lock portion 11d and the lock hole 11e like a bar, the opening / closing operation of the lid portion 11b is locked. The lock portion 11d and the lock hole 11e are preferably shaped so as to match the outer peripheral shape of the lock pin 12L. For example, it can have a cylindrical shape as shown in FIG.

以下、再度図１を参照して説明する。
図１に示すように、第１ロッド１２は、先端部（ｘ軸方向正側）にロックピン１２Ｌを備える。第１ロッド１２は、ロックピン１２Ｌを水平方向（ｘ軸方向）に変位させる構造体である。ロックピン１２Ｌが右方向（ｘ軸正方向）に変位すると、上述の通り分割開閉体１１が備えるロック部１１ｄ及びロック孔１１ｅにロックピン１２Ｌが閂のように挿入され、分割開閉体１１の開閉をロックすることができる。ロックピン１２Ｌの形状は、例えば円柱状とすることができる。 Hereinafter, description will be made again with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the first rod 12 includes a lock pin 12L at the tip end portion (on the positive side in the x-axis direction). The first rod 12 is a structure that displaces the lock pin 12L in the horizontal direction (x-axis direction). When the lock pin 12L is displaced to the right (x-axis positive direction), the lock pin 12L is inserted into the lock portion 11d and the lock hole 11e provided in the split opening / closing body 11 like a bar, and the split opening / closing body 11 is opened / closed. Can be locked. The shape of the lock pin 12L can be, for example, a columnar shape.

図１に示すように、第２ロッド１３ａは、テーパシャフト１４ａを水平方向（ｘ軸方向、右向き白抜き矢印方向）に変位させる構造体である。第１ロッド１２及び第２ロッド１３ａは、不図示である駆動機構を用いて変位させることができる。駆動機構として、より具体的には、例えば油圧シリンダ等のアクチュエータを用いることができる。なお、第１ロッド１２及び第２ロッド１３ａは、それぞれ独立して変位させることもできるし、同期して変位させることもできる。 As shown in FIG. 1, the second rod 13a is a structure that displaces the tapered shaft 14a in the horizontal direction (x-axis direction, rightward white arrow direction). The first rod 12 and the second rod 13a can be displaced by using a drive mechanism (not shown). More specifically, as the drive mechanism, an actuator such as a hydraulic cylinder can be used. The first rod 12 and the second rod 13a can be displaced independently or synchronously.

テーパシャフト１４ａは、チャック１の径方向外方に傾斜する傾斜面Ｆ１を有する。当該傾斜面Ｆ１が、爪部１５ａに当接している。
以上、図１に示す変位機構Ａについて説明したが、上述の通り、図１には示されていない変位機構Ｂ及びＣについても同様の構成を備える。ここで、各変位機構が備える複数のテーパシャフトを総称して、複数のテーパシャフト１４と呼ぶ。
なお、本実施の形態では爪部を３個配設した場合について説明したが、爪部を４個以上配設する場合は、テーパシャフトは少なくとも２本以上配設することが好ましく、当該複数のテーパシャフトは対向する位置となるように配設することが好ましい。 The tapered shaft 14a has an inclined surface F1 that inclines outward in the radial direction of the chuck 1. The inclined surface F1 is in contact with the claw portion 15a.
Although the displacement mechanism A shown in FIG. 1 has been described above, as described above, the displacement mechanisms B and C not shown in FIG. 1 also have the same configuration. Here, the plurality of tapered shafts provided in each displacement mechanism are collectively referred to as a plurality of tapered shafts 14.
In the present embodiment, the case where three claws are arranged has been described, but when four or more claws are arranged, it is preferable to arrange at least two taper shafts, and the plurality of taper shafts are arranged. It is preferable that the tapered shafts are arranged so as to face each other.

以下、図１〜図４を参照し、本実施の形態にかかる摩擦圧接装置が備えるチャック１がワークＷを保持する一連の流れを説明する。図３は、実施の形態にかかる摩擦圧接装置が備えるチャックがワークを締め付けつつ保持する様子を示す模式図である。図４は、図３のＩＶで示す方向から見た分割開閉体を示す模式図である。図４には、図２と同様ハッチングが施してあるが、これは説明の便宜上施したものであって、断面図を示すものではない。 Hereinafter, a series of flows in which the chuck 1 provided in the friction welding device according to the present embodiment holds the work W will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 3 is a schematic view showing how the chuck included in the friction welding device according to the embodiment holds the work while tightening it. FIG. 4 is a schematic view showing a split opening / closing body viewed from the direction shown by IV in FIG. FIG. 4 is hatched in the same manner as in FIG. 2, but this is provided for convenience of explanation and does not show a cross-sectional view.

まず、図１に示すように、チャック１の分割開閉体１１の内部空間ＳにワークＷを配置する。このとき、摩擦圧接の際に第２のワーク（不図示）と接するワークＷの部分を、内部空間Ｓより右側（ｘ軸正側）に突出させた状態で、爪部１５によって固定可能な位置に配置する。 First, as shown in FIG. 1, the work W is arranged in the internal space S of the split opening / closing body 11 of the chuck 1. At this time, a position that can be fixed by the claw portion 15 in a state where the portion of the work W that comes into contact with the second work (not shown) at the time of friction welding is projected to the right side (x-axis positive side) from the internal space S. Place in.

次に、図２に示すように、開閉軸１１ｃを中心に蓋部１１ｂを回転させ、蓋部１１ｂを閉じる。分割開閉体１１の蓋部１１ｂを閉じる際に、チャック本体１０及び分割開閉体１１を回転させながら閉じることができる。 Next, as shown in FIG. 2, the lid portion 11b is rotated around the opening / closing shaft 11c to close the lid portion 11b. When closing the lid portion 11b of the split opening / closing body 11, the chuck body 10 and the split opening / closing body 11 can be closed while rotating.

次に、図１に示すように、第１ロッド１２を水平方向（ｘ軸正方向、右向き黒矢印で示す）に変位させる。第１ロッド１２を変位させると、第１ロッド１２の先端部に配設されたロックピン１２Ｌが、分割開閉体１１のロック部１１ｄ及びロック孔１１ｅ（図１では不図示）に挿入される。ロック部１１ｄ及びロック孔１１ｅに対し、ロックピン１２Ｌを挿入することによって、分割開閉体１１の開閉動作がロックされる。図３に、ロックピン１２Ｌが挿入された状態を示す。 Next, as shown in FIG. 1, the first rod 12 is displaced in the horizontal direction (x-axis positive direction, indicated by a black arrow pointing to the right). When the first rod 12 is displaced, the lock pin 12L arranged at the tip end portion of the first rod 12 is inserted into the lock portion 11d and the lock hole 11e (not shown in FIG. 1) of the split opening / closing body 11. By inserting the lock pin 12L into the lock portion 11d and the lock hole 11e, the opening / closing operation of the split opening / closing body 11 is locked. FIG. 3 shows a state in which the lock pin 12L is inserted.

続いて、図１に示すように、第２ロッド１３ａを水平方向（ｘ軸正方向、右向き白矢印で示す）に変位させる。第２ロッド１３ａが変位すると、第２ロッド１３ａの変位方向の面（ｘ軸正側のｙｚ平面）と、テーパシャフト１４ａの面（ｘ軸負側のｙｚ平面）とが、領域Ｒにおいて当接する。第２ロッド１３ａがテーパシャフト１４ａに当接した状態で、さらに第２ロッド１３ａが変位することによって、テーパシャフト１４ａが水平方向（ｘ軸正方向）に変位する（右向き白抜き矢印方向で示す）。 Subsequently, as shown in FIG. 1, the second rod 13a is displaced in the horizontal direction (x-axis positive direction, indicated by a white arrow pointing to the right). When the second rod 13a is displaced, the surface of the second rod 13a in the displacement direction (yz plane on the positive side of the x-axis) and the surface of the taper shaft 14a (yz plane on the negative side of the x-axis) come into contact with each other in the region R. .. When the second rod 13a is in contact with the taper shaft 14a and the second rod 13a is further displaced, the taper shaft 14a is displaced in the horizontal direction (x-axis positive direction) (indicated by the white arrow pointing to the right). ..

図１に示すように、テーパシャフト１４ａが水平方向（ｘ軸正方向）に変位すると、傾斜面Ｆ１に当接している爪部１５ａが、ワークＷの中心軸方向に変位する（ｚ軸正方向、上向き白矢印で示す）。ここで、爪部１５ａはｘ軸方向及びｙ軸方向の変位は制限されている一方で、ｚ軸方向（ワークＷの中心軸方向）には変位可能である。したがって、テーパシャフト１４ａの変位に伴い、爪部１５ａは傾斜面Ｆ１に当接した状態で、傾斜面Ｆ１に沿って変位する。よって、爪部１５ａはワークＷの中心軸方向に変位し、ワークＷを締め付けつつ保持することができる。 As shown in FIG. 1, when the taper shaft 14a is displaced in the horizontal direction (x-axis positive direction), the claw portion 15a in contact with the inclined surface F1 is displaced in the central axis direction of the work W (z-axis positive direction). , Indicated by an upward white arrow). Here, while the displacement of the claw portion 15a in the x-axis direction and the y-axis direction is limited, the claw portion 15a can be displaced in the z-axis direction (the central axis direction of the work W). Therefore, with the displacement of the taper shaft 14a, the claw portion 15a is displaced along the inclined surface F1 in a state of being in contact with the inclined surface F1. Therefore, the claw portion 15a is displaced in the direction of the central axis of the work W, and the work W can be held while being tightened.

図３及び図４に、チャック１が備える複数の爪部１５がワークＷを締め付けつつ保持する様子を示す。図３に示すように、爪部１５ａは、テーパシャフト１４ａの傾斜面Ｆ１に当接している。図３及び図４に示すように、爪部１５ａは傾斜面Ｆ１の変位に伴ってワークＷの中心軸方向に変位し、ワークＷを締め付けつつ保持している（白抜き矢印で示す）。 3 and 4 show how a plurality of claws 15 included in the chuck 1 hold the work W while tightening it. As shown in FIG. 3, the claw portion 15a is in contact with the inclined surface F1 of the tapered shaft 14a. As shown in FIGS. 3 and 4, the claw portion 15a is displaced in the central axis direction of the work W with the displacement of the inclined surface F1 and holds the work W while tightening it (indicated by a white arrow).

本実施の形態では、変位機構Ａが備える複数の爪部１５のうち爪部１５ａについて説明を行ったが、図４に示すように、変位機構Ｂが備える爪部１５ｂ及び変位機構Ｃが備える爪部１５ｃも同様に、ワークＷを締め付けつつ保持する。変位機構Ａ、Ｂ及びＣは、爪部１５のワークＷの中心軸方向への変位を同期させ、ワークＷを締め付けつつ保持することができる。 In the present embodiment, the claw portion 15a among the plurality of claw portions 15 included in the displacement mechanism A has been described, but as shown in FIG. 4, the claw portion 15b included in the displacement mechanism B and the claw portion provided in the displacement mechanism C have been described. Similarly, the portion 15c also holds the work W while tightening it. The displacement mechanisms A, B, and C can synchronize the displacement of the claw portion 15 in the central axis direction of the work W and hold the work W while tightening it.

これに対し、本実施の形態にかかる摩擦圧接装置は、ワークの外周面に当接してワークを保持する複数の爪部と、チャックの径方向外方に傾斜する傾斜面を有し、当該傾斜面が爪部に当接するテーパシャフトと、を備え、テーパシャフトが水平方向に変位し、傾斜面に当接している爪部がワークの中心軸方向に変位することで、爪部がワークを締め付けつつ保持する。上記構成を備えることにより、テーパシャフトが水平方向に変位し、傾斜面に当接している爪部がワークの中心軸方向に変位することで、爪部がワークを締め付けつつ保持することができる。したがって、チャックの中心軸の位置とワークの中心軸の位置とがずれることを抑制できる。よって、加工精度の悪化を抑制することが可能な摩擦圧接装置を提供することができる。 On the other hand, the friction welding device according to the present embodiment has a plurality of claws that abut on the outer peripheral surface of the work to hold the work, and an inclined surface that inclines outward in the radial direction of the chuck. A tapered shaft whose surface is in contact with the claw portion is provided, and the tapered shaft is displaced in the horizontal direction, and the claw portion in contact with the inclined surface is displaced in the central axis direction of the work, so that the claw portion tightens the work. Hold while. By providing the above configuration, the tapered shaft is displaced in the horizontal direction, and the claw portion in contact with the inclined surface is displaced in the central axis direction of the work, so that the claw portion can hold the work while tightening it. Therefore, it is possible to prevent the position of the central axis of the chuck from deviating from the position of the central axis of the work. Therefore, it is possible to provide a friction welding device capable of suppressing deterioration of processing accuracy.

また、本実施の形態にかかる摩擦圧接装置は、チャックが備える変位機構を用いて、チャックの中心軸の位置とワークの中心軸の位置との芯ずれを抑制することができる。したがって、芯ずれの調整作業の煩雑さや回数を低減することができる。 Further, the friction welding device according to the present embodiment can suppress the misalignment between the position of the central axis of the chuck and the position of the central axis of the work by using the displacement mechanism provided in the chuck. Therefore, it is possible to reduce the complexity and the number of times of adjusting the misalignment.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.

１チャック
１０チャック本体
１１分割開閉体
１１ａ本体部
１１ｂ蓋部
１１ｃ開閉軸
１１ｄロック部
１１ｅロック孔
１２第１ロッド
１２Ｌロックピン
１３ａ第２ロッド
１４、１４ａテーパシャフト
Ｆ１傾斜面
１５、１５ａ〜１５ｃ爪部
Ｓ内部空間
Ｗワーク 1 Chuck 10 Chuck body 11 Split opening / closing body 11a Main body 11b Lid 11c Opening / closing shaft 11d Lock 11e Lock hole 12 1st rod 12L Lock pin 13a 2nd rod 14, 14a Taper shaft F1 Inclined surface 15, 15a to 15c Claw S internal space W work

Claims

A friction welding device that generates frictional heat on the contact surface and joins the works together by bringing the chuck holding the first work into contact with the second work while rotating it.
The chuck is
A plurality of claws that abut on the outer peripheral surface of the first work and hold the first work, and
A tapered shaft having an inclined surface that inclines outward in the radial direction of the chuck, and the inclined surface abuts on the claw portion, is provided.
The tapered shaft is displaced in the horizontal direction, and the claw portion in contact with the inclined surface is displaced in the central axis direction of the first work, so that the claw portion holds the first work while tightening it. To do,
Friction welding device.