WO2005021204A1

WO2005021204A1 - 摩擦攪拌接合方法及び摩擦攪拌接合装置

Info

Publication number: WO2005021204A1
Application number: PCT/JP2004/012491
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kozuka; Minoru Suzuki; Koji Nomura; Yasunari Fujisawa; Keisuke Uchida; Takafumi Ikeda; Takaharu Mori
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2005-03-10
Also published as: JP2005074451A; CN1839012A

Abstract

【課題】　製品の接合強度が確保される摩擦攪拌接合方法及び摩擦攪拌接合装置を提供する。【解決手段】　各ツール２，３が各エアノズル４，５から噴射されるエアにより冷却されるので、各ツール２，３の熱膨張が阻止されて、上部ツール２と下部ツール３とのギャップが適正に維持される。これにより、アウターパネル６ａとインナーパネル６ｂとの間に適正な厚みの残母板厚を有する摩擦攪拌接合部が形成されて、エンジンフードの接合強度が確保される。また、超低温空気発生器１６により冷却されたエアが各エアノズル４，５から噴射されて各ツール２，３が冷却されるので、各ツール２，３がより効果的に冷却される。これにより、各ツール２，３の熱膨張が最小限に抑制され、より安定した厚みの残母板厚の摩擦攪拌接合部を得ることができ、エンジンフードの接合強度が確保される。

Description

明細書

摩擦攪拌接合方法及び摩擦攪拌接合装置

技術分野

[0001] 本発明は、アルミ材等の接合等に用いられる摩擦攪拌接合方法及び摩擦攪拌接合装置に関する。

背景技術

[0002] 摩擦攪拌接合は、相互に接合させる被接合部材を重ね合わせ、該重ね合わせた被接合部材に回転させた工具を当該被接合部材の重ね合わせ方向から接近させて押し込むことで、被接合部材と工具先端のピン部との摩擦熱により工具周辺の被接合部材を軟化させつつ該軟化させた被接合部材を回転するピン部により攪拌させる。これにより、重ね合わせた被接合部材間に該被接合部材の重ね合わせ方向に厚み (以下、残厚と称す)を有する摩擦攪拌接合部が形成されて、該重ね合わせた被接合部材が接合される。このような摩擦攪拌接合では、工具のピン部が重ね合わせた被接合部材を貫通して摩擦攪拌接合部に孔が生じてしまうと接合強度が著しく低下してしまうことが知られている。そこで、特許文献 1に記載の摩擦攪拌接合装置では、先端にピン部を備える回転工具と、該回転工具のピン部に対向させて配置された受け部材と、該受け部材とピン部との間隔を変化させるァクチユエ一タとを備え、ティーチング時に各打点位置 (摩擦攪拌接合位置）における受け部材とピン部との間隔を記憶させてぉ、て、各打点位置毎に受け部材とピン部との間隔を制御して摩擦攪拌接合部に所定厚さの残厚を確保するようにした。

[0003] ところで、摩擦攪拌接合を連続して行った場合、被接合部材と工具先端のピン部との摩擦熱によりピン部が熱膨張し、工具長さが伸長することがある。従って、特許文献 1に記載の摩擦攪拌接合装置を用いて摩擦攪拌接合を連続して行った場合、実際の受け部材とピン部との間隔がティーチング時に制御装置に記憶させた受け部材とピン部との間隔よりも小さくなり、摩擦攪拌接合部に孔が生じて製品に要求される接合強度が得られなくなる虞がある。

特許文献 1 :特開 2001— 314983号公報（段落番号 0038及び 0039、第 3図）発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第 1の目的は、製品の接合強度が確保される摩擦攪拌接合方法を提供することにある。また、第 2の目的は、製品の接合強度が確保される摩擦攪拌接合装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 上記第 1の目的を達成するために、本発明のうち請求項 1に記載の発明は、同軸上に配設された一対の工具のうち少なくとも一方の工具を回転させつつ他方の工具に向けて軸方向へ移動させ、該回転させた少なくとも一方の工具の先端に設けられたピン部を一対の工具間に配置されて相互に重ね合わされた被接合部材に押し込み、該ピン部の周辺の被接合部材を該被接合部材とピン部との摩擦熱により軟化させつつ該軟化させた被接合部材をピン部により攪拌させ、重ね合わされた被接合部材間に摩擦攪拌接合部を生成させて該重ね合わされた被接合部材を摩擦攪拌接合させる摩擦攪拌接合方法であって、一対の工具のうち少なくとも一方の工具を冷却させることを特徴とする。

請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載の発明において、一対の工具のうち少なくとも一方の工具にエアを噴射させて該工具を冷却させることを特徴とする。

請求項 3に記載の発明は、請求項 2に記載の発明において、一対の工具のうち少なくとも一方の工具に冷却されたエアを噴射させて該工具を冷却させることを特徴とする。

請求項 4に記載の発明は、請求項 1一 3のいずれかに記載の発明において、一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を監視して、工具温度の異常が検出された時点で製造を停止させて該工具温度の異常を報知させることを特徴とする。

請求項 5に記載の発明は、請求項 4に記載の発明において、摩擦攪拌接合工程の 1サイクルの終了毎に一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度が測定されることを特徴とする。

上記第 1の目的を達成するために、本発明のうち請求項 6に記載の発明は、同軸上に配設された一対の工具のうち少なくとも一方の工具を回転させつつ他方の工具に向けて軸方向へ移動させ、該回転させた少なくとも一方の工具の先端に設けられたピン部を一対の工具間に配置されて相互に重ね合わされた被接合部材に押し込み、該ピン部の周辺の被接合部材を該被接合部材とピン部との摩擦熱により軟化させつつ該軟化させた被接合部材をピン部により攪拌させ、重ね合わされた被接合部材間に摩擦攪拌接合部を生成させて該重ね合わされた被接合部材を摩擦攪拌接合させる摩擦攪拌接合方法であって、一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を監視して、工具温度の異常が検出された時点で製造を停止させて該工具温度の異常を報知させることを特徴とする。

請求項 7に記載の発明は、請求項 6に記載の発明において、摩擦攪拌接合工程の 1サイクルの終了毎に一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度が測定されることを特徴とする。

上記第 2の目的を達成するために、本発明のうち請求項 8に記載の発明は、請求項 1一 5のいずれかに記載の摩擦攪拌接合方法に用いられる摩擦攪拌接合装置であって、一対の工具のうち少なくとも一方の工具を冷却させる工具冷却手段を具備することを特徴とする。

請求項 9に記載の発明は、請求項 8に記載の発明において、工具冷却手段が、ェァ源力圧送されるエアをエアノズルから工具へ向けて噴射させるエア噴射装置を備えることを特徴とする。

請求項 10に記載の発明は、請求項 9に記載の発明において、工具冷却手段が、エア源力圧送されたエアを冷却させるエア冷却装置を備えることを特徴とする。請求項 11に記載の発明は、請求項 8— 10のいずれかに記載の発明において、一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を測定させる工具温度測定手段と、該工具温度測定手段により測定された工具温度が適正温度であるか否かを判別させて該工具温度が適正温度でないと判定された時に製造を停止させると共に工具温度の異常を報知させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

上記第 2の目的を達成するために、本発明のうち請求項 12に記載の発明は、請求項 6又は 7に記載の摩擦攪拌接合方法に用いられる摩擦攪拌接合装置であって、一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を測定させる工具温度測定手段と、該工具温度測定手段により測定された工具温度が適正温度であるか否かを判別させて該工具温度が適正温度でないと判定された時に製造を停止させると共に工具温度の異常を報知させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

従って、請求項 1に記載の発明では、被接合部材と工具との摩擦熱による工具の熱膨張が防止される。

請求項 2に記載の発明では、エアが噴射されることにより工具が冷却される。

請求項 3に記載の発明では、冷却されたエアが噴射されることにより工具が冷却される。

請求項 4に記載の発明では、昇温して熱膨張された工具により摩擦攪拌接合が継続されるのを阻止することができる。

請求項 5に記載の発明では、工具の冷却が適正に行われている力否かを確認することができる。また、昇温して熱膨張された工具により引き続き摩擦攪拌接合が行われるのを阻止することができる。

請求項 6に記載の発明では、昇温して熱膨張された工具により引き続き摩擦攪拌接合が行われるのを阻止することができる。

請求項 7に記載の発明では、工具の温度を効率的に測定することができる。

請求項 8に記載の発明では、工具冷却手段により工具が冷却されて被接合部材と工具との摩擦熱による工具の熱膨張が防止される。

請求項 9に記載の発明では、工具冷却手段は、エア噴射装置のエアノズル力噴射されたエアにより工具を冷却させる。

請求項 10に記載の発明では、工具冷却手段は、エア冷却装置により冷却されてェァ噴射装置のエアノズルから噴射されたエアにより工具を冷却させる。

請求項 11に記載の発明では、工具冷却手段による工具の冷却が適正に行われているカゝ否かを確認することができる。また、昇温して熱膨張された工具により摩擦攪拌接合が継続されるのを阻止することができる。

請求項 12に記載の発明では、昇温して熱膨張された工具により摩擦攪拌接合が継続されるのを阻止することができる。

発明の効果 [0007] 製品の接合強度が確保される摩擦攪拌接合方法を提供することができる。また、製品の接合強度が確保される摩擦攪拌接合装置を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 本発明の一実施の形態を図 1一図 5に基づいて説明する。図 1に示すように、本摩擦攪拌接合装置 1は、上部ツール 2 (工具）と下部ツール 3 (工具）とが各エアノズル 4 , 5から噴射されるエアで冷却されることにより、回転させた上部ツール 2とワーク 6 (被接合部材 6a, 6b)との摩擦熱による各ツール 2, 3の熱膨張が抑制される。これにより、本摩擦攪拌接合装置 1は、摩擦攪拌接合時における上部ツール 2と下部ツール 3とのギャップ Gが適正に維持されて、図 3に示すように、重ね合わされたワーク 6間に適正な厚みの残母板厚 Tを有する摩擦攪拌接合部 7が形成され、当該摩擦攪拌接合部 7の接合強度が確保される構造になっている。また、図 2に示すように、本摩擦攪拌接合装置 1は、非接触温度センサ 8 (工具温度測定手段）により、摩擦攪拌接合ェ程の 1サイクル毎、即ち 1つのワーク 6の全打点 (接合位置）の接合が完了された毎の上部ツール 2のツール温度（工具温度）が検出される。

[0009] そして、本摩擦攪拌接合装置 1は、摩擦攪拌接合用ツールユニット 9を備える多関節ロボット 10を制御させるロボットコントローラ 11 (制御手段）により、該非接触温度センサ 8により測定された上部ツール 2のツール温度が適正温度範囲内である力否かが判別され、該ツール温度が適正温度範囲外 (異常)であると判定された場合には、製造を停止させると共に製造が停止されたこと (ツール温度の異常）を報知させるように構成されている。これにより、本摩擦攪拌接合装置 1は、摩擦攪拌接合が連続して行われる場合であっても、摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Tが確保され、製品の接合強度が確保される構造になっている。図 2に示すように、本摩擦攪拌接合装置 1は、一対のツール 2, 3を具備するツールユニット 9が、多関節ロボット 10に取付けられてロボットコントローラ 11の制御に基いて位置決めされる構造になっている。

[0010] 図 1に示すように、上記ツールユニット 9は C形形状をなし、フレーム 12の下部には下部ツール 3が装着されている。また、該ツールユニット 9には、上部ツール 2が下部ツール 3と同軸上に配設されており、該上部ツール 2は、ツール回転駆動用モータにより軸の周りに回転駆動されると共にツール位置決め用モータにより下部ツール 3に対して軸方向（図 1における紙面視上下方向）へ直動駆動されて位置決めされる構造になっている。なお、上記ツール位置決め用モータにはサーボモータが採用され、上部ツール 2を下部ツール 3に対して高精度に位置決めさせて、図 4に示すように、当該上部ツール 2のピン部 2aと下部ツール 3との間にギャップ Gが形成される構造になっている。また、図 1に示すように、本摩擦攪拌接合装置 1は、エア源 13から圧送されたエアが送通される送風管 14, 15がツールユニット 9に配設されて、各送風管 14 , 15の先端に設けられた各エアノズル 4, 5から噴射されるエアにより各ツール 2, 3が冷却される構造になって、る。

[0011] さらに、図 1に示すように、本摩擦攪拌接合装置 1は、各送風管 14, 15の元部が超低温空気発生器 16 (エア冷却装置）に接続され、該超低温空気発生器 16により冷却されたエアが各送風管 14, 15を介して各エアノズル 4, 5から各ツール 2, 3に向けて噴射される構造になっている。なお、エア源 13と超低温空気発生器 16との間には、ロボットコントローラ 11の制御に基いて開閉動作される動作バルブ 17が設けられている。また、各送風管 14, 15は、任意の形状に変化させてその形状が維持されるフレキシブルホース (登録商標）等で形成されて、各エアノズル 4, 5には消音機能を有するノズルが採用されている。さらに、本摩擦攪拌接合装置 1は、冷却されたエアを上部ツール 2に向けて送通させる送風管 14力当該上部ツール 2と一体で上部ツール 2の軸方向へ移動されるブラケット 18により支持されており、これにより、上部ツール 2が下部ツール 3に対して軸方向（図 1における紙面視上下方向）へ移動させた場合であっても、該上部ツール 2と送風管 14との相対位置が維持されるように構成されている。

[0012] また、図 2に示すように、本摩擦攪拌接合装置 1は、上記非接触温度センサ 8が支柱 19に設置されており、該非接触温度センサ 8は、アンプを介してロボットコントローラ 11に接続されている。そして、本摩擦攪拌接合装置 1は、非接触温度センサ 8により、ツールユニット 9が摩擦攪拌接合工程の 1サイクルを終了して原点位置に位置決めされた状態にある時の上部ツール 2のツール温度が測定される構造になっている。そして、上記ロボットコントローラ 11は、演算部（CPU)により、非接触温度センサ 8により測定されたツール温度データと記憶部に格納された適正温度範囲データとが比較され、ツール温度が適正温度範囲外である場合に当該ツール温度の異常が検出され、該ツール温度の異常が検出された時点で製造を停止させると共にパトライト、アラーム等により製造が停止されたこと (ツール温度が異常であること）を報知させる構造になっている。

[0013] 以下、本摩擦攪拌接合装置 1を用いて車体のエンジンフードを構成するアウターパネル 6a (被接合部材)とインナーパネル 6b (被接合部材)とを接合させる際の作用を説明する。なお、上記アウターパネル 6a及びインナーパネル 6bには 6000系のアルミ合金が使用されており、アウターパネル 6aの板厚が 2mm、インナーパネル 6bの板厚が 1. 2mmである。また、上記エンジンフードは、アウターパネル 6aとインナーパネル 6bとが 25箇所 (打点）が摩擦攪拌接合されて形成される。さら〖こ、ロボットコント口ーラ 11には、ティーチング機能を用いて作成された多関節ロボット 10を含む摩擦攪拌接合装置 1の動作プログラムが格納されている。まず、アウターパネル 6aとインナ一パネル 6bとを、相対的に位置決めされて双方の接合代が相互に重ね合わされた状態でワーク固定用治具で保持させる。

[0014] 上記ワーク固定治具にアウターパネル 6aとインナーパネル 6bとが位置決め固定されると、上記動作プログラムが実行されて摩擦攪拌接合工程がサイクルスタートされる。そして、動作プログラム中のツール冷却指令により、動作バルブ 17が開側に動作されてエア源 13から圧送されたエアが超低温空気発生器 16 (エア冷却装置）に供給される。該エアは、超低温空気発生器 16を通過することで冷却され、各送風管 14, 1 5を経由して各エアノズル 4, 5力ら各ツール 2, 3に向けて噴射され、各エアノズル 4, 5から噴射されるエアにより各ツール 2, 3が冷却される。そして、各ツール 2, 3を冷却されたエアにより冷却しつつ、ツールユニット 9を順次接合位置（打点位置）に位置決めさせて全接合位置を摩擦攪拌接合させる。なお、上部ツール 2は、ツールユニット 9 が現接合位置力次の接合位置に移動する際に下部ツール 3に対して軸方向へ逃力 Sされる力、送風管 14を支持するブラケット 18が上部ツール 2と一体で移動されることにより、下部ツール 3に対してどの位置にあっても一定の方向力も噴射されるエアにより冷却される。

[0015] これにより、本摩擦攪拌接合装置 1は、上部ツール 2が常時冷却されて当該上部ッール 2の熱膨張が阻止されることにより各摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Tが適正に維持される。ここで、図 5に、連続して摩擦攪拌接合を行った場合の、打点数と摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Τとの関係を示す。この図に示されるように、本実施の形態では、摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Τの目標値が 0. 3mmに設定されているが、各ツール 2, 3が冷却されて各ツール 2, 3の熱膨張が阻止されたことにより、全打点 (本実施の形態では 25打点）の摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Tを上記目標値に対して ±0. 1mmに収めることができた。なお、図 5によれば、エアブロー有りの場合 (各ッール 2, 3の冷却が行われる場合）には、打点数力 0以上であっても摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Tが 0. 2mm以上を維持している力エアブロー無しの場合 (各ツール 2, 3の冷却が行われない場合）には、打点数が 20を越えた付近から、各ツール 2 , 3の熱膨張の影響により摩擦攪拌接合 7の残母板厚 Tが減少して、打点数が 40以上の領域では摩擦攪拌接合部 7に穴が明いてしまった。

[0016] そして、全接合位置の接合が完了し、ツールユニット 9が原点位置に位置決めされて摩擦攪拌接合工程の 1サイクルが終了すると、該ツールユニット 9の上部ツール 2 のツール温度が非接触温度センサ 8 (工具温度測定手段）により測定される。なお、ツール温度が測定されている間、各ツール 2, 3へのエアの噴射は停止される。該非接触温度センサ 8により測定されたツール温度のツール温度データは、ロボットコントローラ 11により当該ロボットコントローラ 11の記憶部に格納された適正温度範囲データと比較される。そして、該ツール温度データが適正温度範囲データの範囲内であると判別されてツール温度が正常であると判定された場合に、次のエンジンフード (ヮーク 6)のアウターパネル 6aとインナーパネル 6bとの接合が開始される。一方、上記ツール温度データが適正温度範囲データの範囲外であると判別されてツール温度が異常であると判定された場合、ロボットコントローラ 11は、製造を停止させると共にノ讣ライト、アラーム等により製造が停止されたこと (ツール温度が異常であること）をォペレータに報知させる。

[0017] この実施の形態では以下の効果を奏する。

本摩擦攪拌接合装置 1は、各ツール 2, 3が各エアノズル 4, 5から噴射されるエアにより冷却されるので、各ツール 2, 3の熱膨張が阻止されて、上部ツール 2と下部ツール 3とのギャップ Gが適正に維持される。これにより、アウターパネル 6a (被接合部材）とインナーパネル 6b (被接合部材）との間に適正な厚みの残母板厚 Tを有する摩擦攪拌接合部 7が形成されて製品 (エンジンフード)の接合強度が確保される。

本摩擦攪拌接合装置 1は、超低温空気発生器 16 (エア冷却装置）により冷却されたエアが各エアノズル 4, 5から噴射されて各ツール 2, 3が冷却されるので、各ツール 2, 3がより効果的に冷却される。これにより、各ツール 2, 3の熱膨張が最小限に抑制され、より安定した厚みの残母板厚 Tの摩擦攪拌接合部 7を得ることができ、製品 (ェンジンフード)の接合強度が確保される。

本摩擦攪拌接合装置 1は、上部ツール 2に向けてエアを送通させる送風管 14を支持するブラケット 18が上部ツール 2と一体で移動（昇降）されるので、上部ツール 2が移動（昇降）されても該上部ツール 2とエアノズル 4との相対位置が不変である。従つて、本摩擦攪拌接合装置 1は、多関節ロボット 10が軸移動中であっても、下部ツール 3に対して逃がされた上部ツール 2に一定方向力ものエアが噴射される。これにより、上部ツール 2が常時冷却されて当該上部ツール 2の熱膨張が阻止される。

本摩擦攪拌接合装置 1は、各送風管 14, 15の先端に消音機能を備える各エアノズル 4, 5が採用されたので、騒音を防いで作業環境を良好に維持される。

本摩擦攪拌接合装置 1は、上部ツール 2をサーボモータで駆動させて上部ツール 2 を下部ツール 3に対して位置決めさせるので、上部ツール 2を下部ツール 3に対して高精度に位置決めさせることが可能になる。これにより、上部ツール 2と下部ツール 3 との間に高精度のギャップ Gが現出され、アウターパネル 6a (被接合部材）とインナーパネル 6b (被接合部材)との間に適正な厚みの残母板厚 Tを有する摩擦攪拌接合部 7が形成されて製品（エンジンフード)の接合強度が確保される。

本摩擦攪拌接合装置 1は、非接触温度センサ 8 (工具温度測定手段）により上部ッール 2のツール温度が検出され、該ツール温度が適正温度範囲外であると判別された場合に当該ツール温度が異常であると判定され、これにより、製造が停止されると共に製造が停止された (ツール温度が異常である）ことが報知される。従って、ツール温度が異常である状態、即ち上部ツール 2が熱膨張された状態で、製造が継続されることがない。従って、摩擦攪拌接合部 7に穴が明いてしまうようなことがなぐ製品（ '一ド)の接合強度が確保されると共に、接合強度が低い製品が次工程へ移送されるのを阻止することができる。

本摩擦攪拌接合装置 1は、ツールユニット 9が摩擦攪拌接合工程の 1サイクル終了毎に原点位置に位置決めされて該ツールユニット 9の上部ツール 2のツール温度が測定されるので、ツール温度の測定のためだけにツールユニット 9が非接触温度センサ 8に対して位置決めされることがなぐツール温度測定による生産性への影響を最小限に止めることができる。

[0018] なお、実施の形態は上記に限定されるものではなぐ例えば次のように構成してもよい。

各ツールにエアを噴射させて各ツール 2, 3を冷却させるタイミングは、必要に応じて設定すればよい。

本実施の形態では、摩擦攪拌接合工程の 1サイクル終了毎に上部ツール 2のツール温度が測定されるが、該ツール温度を所定打点数 (例えば 30打点）の摩擦攪拌接合が完了する毎に測定するように構成してもよ、。

本実施の形態では、上部ツール 2のツール温度のみが検出されるが、非接触温度センサ 8を追カ卩して下部ツール 3のツール温度も測定するように構成してもよ、。非接触温度センサ 8をツールユニット 9に設置して構成してもよい。

ワーク 6は、エンジンフードに限らず、例えば、車体のバックドア等であってもよい。さらに、アウターパネル 6a及びインナーパネル 6b (共に被接合部材）は、摩擦攪拌接合による接合が可能な材料であればアルミ合金でなくてもよい。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]本摩擦攪拌接合装置のツールヘッド並びに工具冷却手段のエアの系統を示す図である。

[図 2]本摩擦攪拌接合装置の説明図であって、特に、ツール温度が非接触温度センサにより測定 (検出）される状態を示す図である。

[図 3]摩擦攪拌接合部の断面を示す図である。

[図 4]上部ツールと下部ツールとの間に形成されるギャップを示す図である。

[図 5]連続して摩擦攪拌接合を行った場合の打点数と摩擦攪拌接合部 7の残母板厚 Tとの関係を示す図である。

符号の説明

1 摩擦攪拌接合装置、 2 上部ツール（工具）、 3 下部ツール（工具）、 4 エアノズル、 5 エアノズル、 7 摩擦攪拌接合部、 8 非接触温度センサ（工具温度測定手段 )、 11 ロボットコントローラ (制御手段）、 13 エア源、 16 超低温空気発生気 (エア冷却装置）

Claims

請求の範囲

[1] 同軸上に配設された一対の工具のうち少なくとも一方の工具を回転させつつ他方の工具に向けて軸方向へ移動させ、該回転させた少なくとも一方の工具の先端に設けられたピン部を一対の工具間に配置されて相互に重ね合わされた被接合部材に押し込み、該ピン部の周辺の被接合部材を該被接合部材と前記ピン部との摩擦熱により軟化させつつ該軟化させた被接合部材を前記ピン部により攪拌させ、重ね合わされた被接合部材間に摩擦攪拌接合部を生成させて該重ね合わされた被接合部材を摩擦攪拌接合させる摩擦攪拌接合方法であって、前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具を冷却させることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。

[2] 前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具にエアを噴射させて該工具を冷却させることを特徴とする請求項 1に記載の摩擦攪拌接合方法。

[3] 前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具に冷却されたエアを噴射させて該ェ具を冷却させることを特徴とする請求項 2に記載の摩擦攪拌接合方法。

[4] 前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を監視して、工具温度の異常が検出された時点で製造を停止させて該工具温度の異常を報知させることを特徴とする請求項 1一 3のいずれかに記載の摩擦攪拌接合方法。

[5] 摩擦攪拌接合工程の 1サイクルの終了毎に前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度が測定されることを特徴とする請求項 4に記載の摩擦攪拌接合方法。

[6] 同軸上に配設された一対の工具のうち少なくとも一方の工具を回転させつつ他方の工具に向けて軸方向へ移動させ、該回転させた少なくとも一方の工具の先端に設けられたピン部を一対の工具間に配置されて相互に重ね合わされた被接合部材に押し込み、該ピン部の周辺の被接合部材を該被接合部材と前記ピン部との摩擦熱により軟化させつつ該軟化させた被接合部材を前記ピン部により攪拌させ、重ね合わされた被接合部材間に摩擦攪拌接合部を生成させて該重ね合わされた被接合部材を摩擦攪拌接合させる摩擦攪拌接合方法であって、前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を監視して、工具温度の異常が検出された時点で製造を停止させて該工具温度の異常を報知させることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。

[7] 摩擦攪拌接合工程の 1サイクルの終了毎に前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度が測定されることを特徴とする請求項 6に記載の摩擦攪拌接合方法。

[8] 請求項 1一 5のいずれかに記載の摩擦攪拌接合方法に用いられる摩擦攪拌接合装置であって、前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具を冷却させる工具冷却手段を具備することを特徴とする摩擦攪拌接合装置。

[9] 前記工具冷却手段が、エア源力圧送されるエアをエアノズル力前記工具へ向けて噴射させるエア噴射装置を備えることを特徴とする請求項 8に記載の摩擦攪拌

[10] 前記工具冷却手段が、エア源から圧送されたエアを冷却させるエア冷却装置を備えることを特徴とする請求項 9に記載の摩擦攪拌接合装置。

[11] 一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を測定させる工具温度測定手段と、該工具温度測定手段により測定された工具温度が適正温度であるか否かを判別させて該工具温度が適正温度でないと判定された時に製造を停止させると共に工具温度の異常を報知させる制御手段と、を備えることを特徴とする請求項 8— 10のいずれかに記載の摩擦攪拌接合装置。

[12] 請求項 6又は 7に記載の摩擦攪拌接合方法に用いられる摩擦攪拌接合装置であつて、前記一対の工具のうち少なくとも一方の工具の温度を測定させる工具温度測定手段と、該工具温度測定手段により測定された工具温度が適正温度であるか否かを判別させて該工具温度が適正温度でないと判定された時に製造を停止させると共に工具温度の異常を報知させる制御手段と、を備えることを特徴とする摩擦攪拌接合