WO2016111279A1

WO2016111279A1 - 摩擦撹拌接合方法

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Publication number: WO2016111279A1
Application number: PCT/JP2016/050090
Authority: WO
Inventors: 齋藤　浩; 邦崇真崎; 孝二根崎; 維史金山; 聡山中; 康田部井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2017-07-09
Also published as: US20170297142A1; CN107107256A; JP2016128178A; KR20170098312A

Abstract

本開示は、プローブ（２ａ，２ｂ）と、固定式ショルダ（３ａ，３ｂ）とを備えた一対の摩擦撹拌接合ツール（１ａ，１ｂ）を、第１のワーク（Ｗ１）と第２のワーク（Ｗ２）との間の角隅部（ｃ１，ｃ２）に配置する。この際、摩擦撹拌接合ツール（１ａ，１ｂ）は、各プローブ（２ａ，２ｂ）が各角隅部（ｃ１，ｃ２）に没入されて撹拌される領域（５ａ，５ｂ）が、第２のワーク（Ｗ２）を中心とした対称位置に形成されるように配置する。この配置とした各摩擦撹拌接合ツール（１ａ，１ｂ）により、各角隅部（ｃ１，ｃ２）を同時に摩擦撹拌接合させる。

Description

摩擦撹拌接合方法

　本開示は、ワーク同士の角隅部の接合に用いる摩擦撹拌接合方法に関する。
本願は、２０１５年１月９日に、日本に出願された特願２０１５－３０００号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　摩擦撹拌接合を実施する場合に使用される摩擦撹拌接合ツール（摩擦撹拌接合用工具）としては、プローブと一体に回転する回転式ショルダを備えた形式と、回転するプローブと非回転の固定式ショルダとを備えた形式が知られている。

　固定式ショルダを備える摩擦撹拌接合ツールとしては、接合すべきワーク同士の角隅部（内隅部）を摩擦撹拌接合するために、固定式ショルダが角隅部の両ワーク表面に当接する面を備える形状が知られている。

　更に、前記のような角隅部接合用の摩擦撹拌接合ツールを２個用いて、水平なワーク（水平部材）と、その上に立設されるワーク（立設部材）との突き合わせによって形成された２つの角隅部を、立設されるワークの両側から摩擦撹拌接合する手法が、従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

　この摩擦撹拌接合手法では、立設されるワークの両側に配置される摩擦撹拌接合用工具（摩擦撹拌接合ツール）を、撹拌軸（プローブ）同士の摩擦撹拌接合進行方向の位置をずらした構成とすることで、撹拌軸同士の衝突や、撹拌領域の相互干渉による接合の乱れを防ぐ。

　又、固定式ショルダを備えた摩擦撹拌接合ツールによる角隅部の摩擦撹拌接合を行う際に、溶接フィラーを加えて、接合後の角隅部にＲ（肉盛りによるフィレット）を形成させるようにしたＡｄＳｔｉｒと云われる手法も、従来提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。

日本国特開２０１３－１６６１５９号公報

福田哲夫，角張隆男、「ＴＷＩの最新ＦＳＷプロセス開発状況とパテント情報」、溶接技術、産報出版株式会社、２０１１年６月、５９巻、６号、ｐ．５７－６０

　ところが、特許文献１に示された摩擦撹拌接合手法では、立設するワークの両側に配置される摩擦撹拌接合ツールの撹拌軸の位置が、摩擦撹拌接合進行方向にずれている。そのため、摩擦撹拌接合の開始時に撹拌軸を各角隅部に没入させるときには、各ワークや、各ワークを保持している手段に対し、水平面内で回転モーメントが発生する。

　なお、非特許文献１には、摩擦撹拌接合時にワークに生じる回転モーメントを防止する考えは特に示されていない。

　そこで、本開示は、固定式ショルダを備えた一対の摩擦撹拌接合ツールを用いてワーク同士の２つの角隅部の摩擦撹拌接合を行う場合に、各ワークに、一方のワークに沿う面内での回転モーメントが生じないようにすることができる摩擦撹拌接合方法を提供する。

　本開示の第１の態様は、第１のワークと、前記第１のワークの面に対して交わる角度姿勢で端縁を接して配置される第２のワークとで形成される両角隅部を接合する摩擦撹拌接合方法であって、前記両角隅部に回転駆動して没入させるプローブと、前記プローブの基端側の外周に配置されて前記各角隅部を形成する２つのワークの面に接触させられる固定式ショルダとを有する一対の摩擦撹拌接合ツールを、前記第２のワークを挟んだ両側の角隅部に配置して、前記各プローブが前記各角隅部に没入されて撹拌される領域が前記第２のワークを中心とした対称位置に形成されるようにし、前記各摩擦撹拌接合ツールにより各角隅部を同時に摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合方法である。

　本開示の摩擦撹拌接合方法によれば、固定式ショルダを備えた一対の摩擦撹拌接合ツールを用いてワーク同士の２つの角隅部の摩擦撹拌接合を行う場合に、各ワークに、一方のワークに沿う面内での回転モーメントが生じないようにすることができる。

摩擦撹拌接合方法の第１実施形態を示す、ワーク同士の角隅部における摩擦撹拌接合が行われている個所の平面図である。摩擦撹拌接合方法の第１実施形態を示す、図１ＡのＡ－Ａ方向矢視図である。第１実施形態の応用例を示す、ワーク同士の角隅部における摩擦撹拌接合が行われている個所を摩擦撹拌接合進行方向の一方から見た図である。摩擦撹拌接合方法の第２実施形態を示す、ワーク同士の角隅部における摩擦撹拌接合が行われている個所を摩擦撹拌接合進行方向の一方から見た図である。

　本開示の摩擦撹拌接合方法について、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
　図１Ａ及び図１Ｂは、摩擦撹拌接合方法の第１実施形態を示し、図１Ａはワーク同士の角隅部における摩擦撹拌接合が行われている個所を示す平面図、図１Ｂは図１ＡのＡ－Ａ方向矢視図である。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法は、図１Ｂに示すように、第１のワークＷ１と、第１のワークＷ１の面Ｐ１に対し交差する角度姿勢で突き合わされた第２のワークＷ２とにより形成される２つの角隅部（内隅部）ｃ１，ｃ２を、摩擦撹拌接合の対象である。本実施形態では、一例として、第１のワークＷ１の面Ｐ１が水平に配置され、第２のワークＷ２が鉛直な姿勢で第１のワークＷ１の面Ｐ１に対して上方から突き合わされている場合について説明する。なお、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２は、前記配置とされた状態で図示しないワーク保持手段により保持されている。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法には、２つの角隅部ｃ１，ｃ２のうち、第２のワークＷ２の一方の側面Ｐ２ａ側の角隅部ｃ１に配置される第１の摩擦撹拌接合ツール１ａと、他方の側面Ｐ２ｂ側の角隅部ｃ２に配置される第２の摩擦撹拌接合ツール１ｂとが用いられる。

　第１の摩擦撹拌接合ツール１ａは、回転駆動可能なプローブ２ａと、プローブ２ａの基端側の外周に配置された固定式ショルダ３ａとを備えた構成である。プローブ２ａは、軸心方向が角隅部ｃ１の角度の二等分線に平行となる角度姿勢に配置されていることが好ましい。本実施形態では、角隅部ｃ１が直角であるため、プローブ２ａの軸心方向は、第２のワークＷ２に沿う鉛直方向から一方の側面Ｐ２ａ側へ４５度傾斜させた斜め下向きの角度姿勢に設定されている。固定式ショルダ３ａは、プローブ２ａの先端寄りに配置される端部が、角隅部ｃ１を形成させる第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ａとに接触させる２つのワーク接触面４ａを備えた山形（Ｖ字形状）である。

　第２の摩擦撹拌接合ツール１ｂは、回転駆動可能なプローブ２ｂと、プローブ２ｂの基端側の外周に配置された固定式ショルダ３ｂとを備えた構成である。プローブ２ｂは、軸心方向が角隅部ｃ２の角度の二等分線に平行となる角度姿勢に配置されていることが好ましい。本実施形態では、角隅部ｃ２が直角であるため、プローブ２ｂの軸心方向は、第２のワークＷ２に沿う鉛直方向から他方の側面Ｐ２ｂ側へ４５度傾斜させた斜め下向きの角度姿勢に配置されている。固定式ショルダ３ｂは、プローブ２ｂの先端寄りに配置される端部が、角隅部ｃ２を形成させる第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ｂとに接触させる２つのワーク接触面４ｂを備えた山形（Ｖ字形状）である。

　第１の摩擦撹拌接合ツール１ａと第２の摩擦撹拌接合ツール１ｂは、図１Ａに示すように、プローブ２ａが角隅部ｃ１に没入されて撹拌される領域５ａと、プローブ２ｂが角隅部ｃ２に没入されて撹拌される領域５ｂとが、第２のワークＷ２を中心とした対称位置に形成されるように、相対位置が設定されている。具体的には、固定式ショルダ３ａ，３ｂ同士、及び、プローブ２ａ，２ｂ同士が、第２のワークＷ２の両側に、摩擦撹拌接合進行方向に位置を揃えて配置されている。

　又、第１の摩擦撹拌接合ツール１ａと第２の摩擦撹拌接合ツール１ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２の摩擦撹拌接合を第２のワークＷ２の両面側で同時に行うときに、各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させるプローブ２ａ，２ｂ同士、更には、各プローブ２ａ，２ｂによりそれぞれ撹拌される領域５ａ，５ｂ同士に干渉が生じないように、プローブ２ａ，２ｂの固定式ショルダ３ａ，３ｂからの突出量が設定されている。

　これにより、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２は、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂによる各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合が、各プローブ２ａ，２ｂにより撹拌される領域５ａ，５ｂ同士が互いに干渉しない部分撹拌接合として行われる。このため、接合後の第１のワークＷ１と第２のワークＷ２では、領域５ａ，５ｂでの撹拌によって接合された部分同士の間に、互いの当接面が一部残っている。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法を実施する場合は、先ず、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂを、各角隅部ｃ１，ｃ２における摩擦撹拌接合の始端位置の近傍に配置させる。

　次に、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂでは、それぞれのプローブ２ａ，２ｂの回転駆動を開始させた後、プローブ２ａ，２ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させる。

　この際、プローブ２ａを角隅部ｃ１へ没入させるための押圧荷重が各ワークＷ１，Ｗ２に対して作用する個所は、領域５ａの位置である。一方、プローブ２ｂを角隅部ｃ２へ没入させるための押圧荷重が各ワークＷ１，Ｗ２に対して作用する個所は、領域５ｂの位置である。

　このため、各プローブ２ａ，２ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させる過程では、各ワークＷ１，Ｗ２にプローブ２ａの押圧荷重が作用する個所と、プローブ２ｂの押圧荷重が作用する個所が、第２のワークＷ２を中心とした対称位置となるので、各ワークＷ１，Ｗ２に、各押圧荷重に起因して第１のワークＷ１の面Ｐ１に沿う水平面内で回転モーメントが生じることはない。

　次に、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、各プローブ２ａ，２ｂが各角隅部ｃ１，ｃ２に没入されて、各固定式ショルダ３ａ，３ｂのワーク接触面４ａ，４ｂが各ワークＷ１，Ｗ２に接触すると、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂと各ワークＷ１，Ｗ２との各角隅部ｃ１，ｃ２に沿う方向への相対移動を開始する。

　この際、前述の各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂと各ワークＷ１，Ｗ２との相対移動は、各ワークＷ１，Ｗ２を固定して各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂを移動させる手法と、位置が固定された各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂに対して各ワークＷ１，Ｗ２を移動させる手法のいずれで実施してもよい。

　これにより、各角隅部ｃ１，ｃ２では、プローブ２ａ，２ｂにより撹拌された領域５ａ，５ｂが互いに干渉しない状態のまま摩擦撹拌接合が進行する。これにより、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２は部分撹拌接合される。

　この摩擦撹拌接合が進行する間も、各ワークＷ１，Ｗ２にプローブ２ａの押圧荷重が作用する個所と、プローブ２ｂの押圧荷重が作用する個所は、第２のワークＷ２を中心とした対称位置の領域５ａと領域５ｂであるため、各ワークＷ１，Ｗ２に、各押圧荷重に起因して第１のワークＷ１の面Ｐ１に沿う水平面内で回転モーメントが生じることはない。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、各プローブ２ａ，２ｂが各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合の終端位置に達すると、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂの各角隅部ｃ１，ｃ２に対する相対移動を停止する。次いで、各プローブ２ａ，２ｂは各角隅部ｃ１，ｃ２から抜き出し、その後、回転駆動を停止する。この各プローブ２ａ，２ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２から抜き出す操作によっても、各ワークＷ１，Ｗ２については、前記と同様の回転モーメントが生じることはない。

　以上により、各ワークＷ１，Ｗ２は、各角隅部ｃ１，ｃ２が摩擦撹拌接合される。

　このように、本実施形態の摩擦撹拌接合方法によれば、固定式ショルダ３ａ，３ｂを備えた一対の摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂを用いて各ワークＷ１，Ｗ２同士の２つの角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行う場合に、各ワークＷ１，Ｗ２に、第１のワークＷ１の面Ｐ１に沿う水平面内での回転モーメントが生じることを防止することができる。

　このため、摩擦撹拌接合を行うときに各ワークＷ１，Ｗ２の保持を行わせる図示しないワーク保持手段には、前記のような回転モーメントに抗して各ワークＷ１，Ｗ２の位置を固定するための剛性や強度は特に必要とされない。よって、ワーク保持手段の構造の簡略化を図ることが可能になる。

　更に、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂの前記配置では、プローブ２ａの押圧荷重の第１のワークＷ１の面Ｐ１に沿う方向である水平方向の成分と、プローブ２ｂの押圧荷重の水平方向の成分とが対向するため、各ワークＷ１，Ｗ２の保持を行わせる図示しないワーク保持手段に作用する水平方向の力を低減させることが可能になる。

　又、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂは、固定式ショルダ３ａ，３ｂからのプローブ２ａ，２ｂの突出量が、部分撹拌接合を行うように設定されている。そのため、各角隅部ｃ１，ｃ２については、第２のワークＷ２の両面側からの同時施工による摩擦撹拌接合を実施できる。

　更に、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、従来、角隅部の摩擦撹拌接合として一般的に行われている、各角隅部に配置されるプローブによる撹拌領域同士が相互に干渉する全撹拌接合を行う場合に比して、各プローブ２ａ，２ｂの角隅部ｃ１，ｃ２への挿入量を低減させることができる。

　これにより、各プローブ２ａ，２ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させた状態で移動させるときに各プローブ２ａ，２ｂが受ける反力は、全撹拌接合を行う場合にプローブが受ける反力に比して小さくすることができる。そのため、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、全撹拌接合を行う場合に比して、摩擦撹拌接合の施工速度の高速化を図ることができると共に、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂの長寿命化を図ることができる。

　更に、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、個々のプローブ２ａ，２ｂで発生させる摩擦熱によって各ワークＷ１，Ｗ２が撹拌される領域５ａ，５ｂに局所的に入熱される熱量は、全撹拌接合を行う場合に比して軽減される。そのため、ワークＷ１，Ｗ２の熱によるひずみや変形については、その発生を抑制することができる。

　又、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、各角隅部ｃ１，ｃ２について、第２のワークＷ２の両面側から摩擦撹拌接合の同時施工を行うようにしてあるため、各ワークＷ１，Ｗ２は、摩擦撹拌接合進行方向の一つの位置では、各プローブ２ａ，２ｂで発生させる摩擦熱による加熱が行われる。そのため、本実施形態の摩擦撹拌接合方法は、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２を摩擦撹拌接合進行方向の異なる位置に配置されたプローブで発生させる摩擦熱により加熱する場合に比して、各ワークＷ１，Ｗ２の加熱をより効率よく行うことができる。したがって、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２との摩擦撹拌接合について、高入熱による摩擦撹拌接合の安定化を図ることができる。

　更に、前記のように各ワークＷ１，Ｗ２の加熱の効率が向上することに伴い、各プローブ２ａ，２ｂにより撹拌される領域５ａ，５ｂは軟化しやすくなるので、このことによっても、本実施形態の摩擦撹拌接合方法は、摩擦撹拌接合の施工速度の高速化を図ることができる。又、各プローブ２ａ，２ｂを回転駆動させる際の抵抗が軽減されるので、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂは、長寿命化を図ることができる。

　更に、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２をＸ軸方向の異なる位置に配置されたプローブで発生させる摩擦熱により加熱する場合は、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２のいずれか一方が先行して加熱され、他方が後から加熱されることになるため、入熱の条件が均等にならない場合が生じるが、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、各角隅部ｃ１，ｃ２に対する入熱の均等化を図ることができる。

　又、本実施形態の摩擦撹拌接合方法は、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂの各固定式ショルダ３ａ，３ｂを、各角隅部ｃ１，ｃ２に直接配置させるようにしてある。そのため、たとえば、回転式ショルダを備えた形式の摩擦撹拌接合ツールを用いて角隅部の摩擦撹拌接合を行うときには、角隅部に三角断面の部材を配置するか、あるいは、一方のワークに角隅部に三角断面で張り出す部分を設けるというような事前処理が必要とされるが、本実施形態の摩擦撹拌接合方法では、これらの事前処理は不要である。

［第１実施形態の応用例］
　図２は、第１実施形態の応用例を示すもので、ワーク同士の角隅部における摩擦撹拌接合が行われている個所を摩擦撹拌接合進行方向の一方から見た図である。

　なお、図２において、図１Ａ及び図１Ｂに示したものと同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。

　各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂにおける固定式ショルダ３ａ，３ｂは、摩擦撹拌接合の進行に伴って角隅部ｃ１，ｃ２に沿わせて移動させる。このとき、各固定式ショルダ３ａ，３ｂは、各ワークＷ１，Ｗ２に対して摺動する。そのため、各固定式ショルダ３ａ，３ｂを角隅部ｃ１，ｃ２に押し当てるときの荷重はほぼ一定でよい。

　そこで、本応用例では、各固定式ショルダ３ａ，３ｂを角隅部ｃ１，ｃ２に押し当てるときの荷重Ｌｓ１，Ｌｓ２を、各プローブ２ａ，２ｂの押圧荷重Ｌｐ１，Ｌｐ２とは別に制御する。

　各プローブ２ａ，２ｂに作用させる押圧荷重Ｌｐ１，Ｌｐ２は、各角隅部ｃ１、ｃ２における各領域５ａ，５ｂで必要とされる熱量が各プローブ２ａ，２ｂの摩擦熱で生じるように適宜制御するようにすればよい。又、各プローブ２ａ，２ｂに作用させる押圧荷重Ｌｐ１，Ｌｐ２は、各プローブ２ａ，２ｂの回転駆動に要するトルクが予め設定された或る範囲の値となるように制御してもよい。

　一方、各固定式ショルダ３ａ，３ｂに作用させる荷重Ｌｓ１、Ｌｓ２は、予め別途設定された或る範囲の値となるように制御すればよい。

　その他の構成は図１Ａ及び図１Ｂに示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

　本応用例のように、固定式ショルダ３ａ，３ｂに作用させる荷重Ｌｓ１，Ｌｓ２を、各プローブ２ａ，２ｂに作用させる押圧荷重Ｌｐ１，Ｌｐ２とは独立に制御する場合であっても、第１実施形態と同様に使用することができて、摩擦撹拌接合の進行時に各ワークＷ１，Ｗ２に水平面内で回転モーメントは発生しない等、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　これに対し、たとえば、特許文献１に示されたものについて、前記と同様に、固定式ショルダに作用させる荷重を、各撹拌軸（プローブ）に作用させる押圧荷重とは独立に制御する手法を適用した場合は、摩擦撹拌接合の進行時に、ワークに各撹拌軸から摩擦撹拌接合進行方向の異なる位置で押圧荷重が作用するようになる。このため、特許文献１に示されたものでは、ワークに水平面内で回転モーメントが発生してしまうが、本応用例では、このような回転モーメントの発生は防止できる。

［第２実施形態］
　図３は、摩擦撹拌接合方法の第２実施形態を示すもので、ワーク同士の角隅部における摩擦撹拌接合が行われている個所を摩擦撹拌接合進行方向の一方から見た図である。

　なお、図３において、図１Ａ及び図１Ｂに示したものと同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法は、第１のワークＷ１と、その面Ｐ１に対して９０度以外の角度姿勢で突き合わされた第２のワークＷ２とにより形成される２つの角隅部（内隅部）ｃ１，ｃ２を、摩擦撹拌接合の対象とする。本実施形態では、一例として、第１のワークＷ１の面Ｐ１が水平面に沿って配置され、第２のワークＷ２が鉛直面から側面Ｐ２ｂ側へ或る角度傾いた角度姿勢で第１のワークＷ１の面Ｐ１に対して上方から突き合わされている場合について説明する。したがって、一方の角隅部ｃ１は鈍角になっており、他方の角隅部ｃ２は鋭角になっている。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法で用いる摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂは、第１実施形態と同様な構成において、角隅部ｃ１に配置される第１の摩擦撹拌接合ツール１ａの固定式ショルダ３ａが、第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ａとにより形成された鈍角の山形の端部を備えた構成である。

　第１の摩擦撹拌接合ツール１ａのプローブ２ａは、軸心方向が角隅部ｃ１の角度の二等分線に平行となる角度姿勢に配置されている。

　又、角隅部ｃ２に配置される第２の摩擦撹拌接合ツール１ｂの固定式ショルダ３ｂは、第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ｂとにより形成された鋭角の山形の端部を備えた構成である。

　第２の摩擦撹拌接合ツール１ｂのプローブ２ｂは、軸心方向が角隅部ｃ２の角度の二等分線に平行となる角度姿勢に配置されている。

　本実施形態の摩擦撹拌接合方法によれば、第１実施形態と同様に使用することにより、第１のワークＷ１と、９０度以外の角度姿勢で突き合わされた第２のワークＷ２との間の２つの角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行うことができる。

　この際、摩擦撹拌接合の進行時に各ワークＷ１，Ｗ２に水平面内で回転モーメントは発生しないという、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　なお、本開示は、前記各実施形態、応用例にのみ限定されるものではなく、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂは、各プローブ２ａ，２ｂの軸心方向が、それぞれ接合対象となる角隅部ｃ１，ｃ２の角度の二等分線の方向に必ずしも一致していなくてもよい。

　各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂは、各プローブ２ａ，２ｂの軸心方向が、摩擦撹拌接合の進行方向に傾斜していてもよい。

　各固定式ショルダ３ａ，３ｂは、接合対象の角隅部ｃ１，ｃ２の両側の各ワークＷ１，Ｗ２の面に接触させるワーク接触面４ａ，４ｂが山形となっていれば、その他の部分は図示した以外の形状としてもよい。

　第１のワークＷ１の面Ｐ１を配置する平面は水平面でなく、傾斜していてもよい。この場合は、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂの角度姿勢を、各角隅部ｃ１，ｃ２に合わせて設定すればよい。

　摩擦撹拌接合を行うときに、非特許文献１に示されたＡｄＳｔｉｒと云われる手法を適用してもよい。

　この場合は、各摩擦撹拌接合ツール１ａ，１ｂを、図１Ａ及び図１Ｂ又は図２に示したと同様の構成において、各固定式ショルダ３ａ，３ｂのワーク接触面４ａ，４ｂにより形成されている山形の頂部に、摩擦撹拌接合進行方向の前側では溶接フィラーを挿入するための切欠部を備え、摩擦撹拌接合進行方向の後側では接合後の角隅部ｃ１，ｃ２に形成を所望するフィレットに応じた形状の切欠部を備えた構成とすればよい。

　その他本開示の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本開示によれば、ワークに摩擦撹拌接合ツールの押圧荷重による回転モーメントが生じないようにすることができる。

　１ａ　第１の摩擦撹拌接合ツール（摩擦撹拌接合ツール）
　１ｂ　第２の摩擦撹拌接合ツール（摩擦撹拌接合ツール）
　２ａ，２ｂ　プローブ
　３ａ，３ｂ　固定式ショルダ
　５ａ，５ｂ　領域
　Ｗ１　第１のワーク
　Ｗ２　第２のワーク
　ｃ１，ｃ２　角隅部

Claims

　第１のワークと、前記第１のワークの面に対して交わる角度姿勢で端縁を接して配置される第２のワークとで形成される両角隅部を接合する摩擦撹拌接合方法であって、
　前記両角隅部に回転駆動して没入させるプローブと、前記プローブの基端側の外周に配置されて前記各角隅部を形成する２つのワークの面に接触させられる固定式ショルダとを有する一対の摩擦撹拌接合ツールを、前記第２のワークを挟んだ両側の角隅部に配置して、前記各プローブが前記各角隅部に没入されて撹拌される領域が前記第２のワークを中心とした対称位置に形成されるようにし、
　前記各摩擦撹拌接合ツールにより各角隅部を同時に摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合方法。
　前記各摩擦撹拌接合ツールは、前記各プローブが前記各角隅部に没入されて撹拌される領域が干渉しないように配置されている請求項１記載の摩擦撹拌接合方法。