(57)【要約】【課題】接合ツ―ルのホルダを皿ばねのばね力によって引き込み状態に維持し、撹拌用モ―タの後方に離脱用アクチュエ―タを設けて接合ツ―ルの前記引っ込み状態を解除することにより、停電時も安全でコンパクトな摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置を提供する。【解決手段】撹拌用モ―タ３の出力軸５に接合ツ―ル２のホルダ６を嵌合させるテ―パ穴７を設け、前記ホルダの後端側に段付部８を設けると共に、前記段付部と係脱自在の引っ込み爪９とを前記出力軸後方に向け付勢された皿ばね１０を利用した引き込み力の発生部１１の一端側に連結し、前記撹拌用モ―タの後方に設けた離脱用アクチュエ―タ１２から突出する突き出し部１３を前記引き込み力の発生部の他端側に対向させ、該突き出し部により前記皿ばねのばね力を開放するようにした摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置。【選択図】      図１
2006198653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、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―ルを直進駆動する加圧用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、撹拌用モ―タの出力軸に接合ツ―ルのホルダを嵌合させるテ―パ穴を設け、前記ホルダの後端側に段付部を設けると共に、前記段付部と係脱自在の引っ込み爪とを前記出力軸後方に向け付勢された皿ばねを利用した引き込み力の発生部の一端側に連結し、前記撹拌用モ―タの後方に設けた離脱用アクチュエ―タから突出する突き出し部を前記引き込み力の発生部の他端側に対向させ、該突き出し部により前記皿ばねのばね力を開放するように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。
【請求項２】
前記離脱用アクチュエ―タがエアシリンダからなる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。
【請求項３】
前記離脱用アクチュエ―タが電動モ―タからなる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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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―ルを直進駆動する加圧用モ―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。
【背景技術】
【０００２】
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―ルを直進駆動する加圧用モ―タとを備えた摩擦撹拌接合装置において、接合ツ―ルである回転ツ―ルを、摩擦撹拌接合装置とは別設の工具着脱用アクチュエ―タに設けたエアシリンダによりクサビ状のツ―ルを出入させてガンの撹拌軸から離脱させ、また、ガンにツ―ルを着装する場合には、ツ―ルのテ―パ部をガンの撹拌軸に挿入しロボットまたは前記エアシリンダによってツ―ル端部に設けた係止部を撹拌軸側の爪片に係合させて、ツ―ルをガンに保持するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４ー１３６３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の技術においては、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ツ―ルを単にテ―パ部で撹拌軸に着装するものであり、ツ―ル端部の係止部は撹拌軸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―ルが簡単に本体から離脱して高速回転しているツ―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。
【０００５】
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―ルのホルダを皿ばねのばね力によって引き込み状態に維持し、撹拌用モ―タの後方に離脱用アクチュエ―タを設けて接合ツ―ルの前記引っ込み状態を解除することにより、停電時も安全でコンパクトな摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、撹拌用モ―タの出力軸に接合ツ―ルのホルダを嵌合させるテ―パ穴を設け、前記ホルダの後端側に段付部を設けると共に、前記段付部と係脱自在の引っ込み爪とを前記出力軸後方に向け付勢された皿ばねを利用した引き込み力の発生部の一端側に連結し、前記撹拌用モ―タの後方に設けた離脱用アクチュエ―タから突出する突き出し部を前記引き込み力の発生部の他端側に対向させ、該突き出し部により前記皿ばねのばね力を開放するようにしたことを特徴とする、ものである。
【０００７】
また、前記離脱用アクチュエ―タがエアシリンダからなることを特徴とする、ものである。
【０００８】
また、前記離脱用アクチュエ―タが電動モ―タからなることを特徴とする、ものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置では、撹拌用モ―タの出力軸に接合ツ―ルのホルダを嵌合させるテ―パ穴を設け、前記ホルダの後端側に段付部を設けると共に、前記段付部と係脱自在の引っ込み爪とを前記出力軸後方に向け付勢された皿ばねを利用した引き込み力の発生部の一端側に連結したので、接合ツ―ルは皿ばねのばね力によって摩擦撹拌接合装置に引き込まれた状態で確実，強固に保持され、また、撹拌用モ―タの後方に設けた離脱用アクチュエ―タから突出する突き出し部を前記引き込み力の発生部の他端側に対向させ、該突き出し部により前記皿ばねのばね力を開放するようにしたので、摩擦撹拌接合装置からの接合ツ―ルの離脱が容易にできて、停電時にも接合ツ―ルの保持状態を維持する安全でコンパクトな摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。
【００１０】
また、前記離脱用アクチュエ―タがエアシリンダからなる場合には、離脱用アクチュエ―タから突出する突き出し部が瞬発的に動作し、確実で高速に接合ツ―ルの離脱が可能な摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。
【００１１】
また、前記離脱用アクチュエ―タが電動モ―タからなる場合には、離脱用アクチュエ―タから突出する突き出し部のストロ―クの調整が容易で、確実に接合ツ―ルの離脱が可能な摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明を実施するのに適した摩擦撹拌接合装置の概略断面図であり、この接合装置は、ピン１の回転による摩擦熱で被接合物（図示せず）を軟化，撹拌して接合する装置であって、ピン１を有する接合ツ―ル２を回転させる撹拌用モ―タ３と接合ツ―ル２を直進駆動する加圧用モ―タ４とを備えた摩擦撹拌接合装置において、撹拌用モ―タ３の出力軸５に接合ツ―ル２のホルダ６を嵌合させるテ―パ穴７を設け、前記ホルダ６の後端側に段付部８を設けると共に、前記段付部８と係脱自在の引っ込み爪９を前記出力軸５の後方に向け付勢された皿ばね１０を利用した引き込み力の発生部１１の一端側に連結し、前記撹拌用モ―タ３の後方に設けた離脱用アクチュエ―タ１２から突出する突き出し部１３を前記発生部１１の他端側に対向させ、該突き出し部１３により前記皿ばね１０のばね力を開放するようにした摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置、である。
【実施例１】
【００１３】
摩擦撹拌接合装置では、接合すべき被接合物（図示せず）の接合点にピン１を挿入し、該ピン１の回転による摩擦熱で被接合物の一部を軟化，撹拌してスポット接合するものであり、その接合装置は概略次のような構成を有している。
【００１４】
ロボットの手首（図示せず）に取付けられた駆動ユニット本体１４には加圧用モ―タ４が固着されており、該加圧用モ―タ４の出力軸１５にはねじ軸１６が固着されている。そして１７は、その一端側に前記ねじ軸１６のねじと螺合するナット１８を備え、他端側は離脱用アクチュエ―タ１２である離脱用エアシリンダの後壁１９に固着された加圧部材である。
【００１５】
前記離脱用エアシリンダ１２と撹拌用モ―タ３とは、離脱用エアシリンダ１２の前側フランジ２０によって接続され、離脱用エアシリンダ１２は撹拌用モ―タ３の後方に同一軸線上に一体化されている。
【００１６】
撹拌用モ―タ３の出力軸５の先端部にはテ―パ穴７か形成されており、このテ―パ穴７に接合ツ―ル２のホルダ６が嵌合されるようになっている。
【００１７】
接合ツ―ル２は、その先端側でその中心軸線上にピン１が形成され、後部側に形成された円柱部２１と前記ホルダ６との間にコレット２２が配置され、ナット２３を締め付けることにより接合ツ―ル２とホルダ６とは一体的に結合される。
【００１８】
ホルダ６は、先端に前記ナット２３と螺合するねじ２４が形成され、中間のストッパ２５から後部は前記出力軸５のテ―パ穴７に嵌合するように円錐形状に形成され、後端側に段付部８を構成する段付ピンが螺着されている。
【００１９】
前記皿ばね１０は、出力軸５の後部に内装されて該皿ばね１０を利用した引き込み力の発生部１１に形成した両フランジ２６，２７間に張設されている。そして、発生部１１のフランジ２６の前部には前記ホルダ６の段付部８を係止しホルダ６を引き込むような引っ込み爪９が枢支されている。
【００２０】
離脱用エアシリンダ１２は、そのシリンダ内のピストン２８，２８から突き出し部１３が前記引き込み力の発生部１１側に向けて突出されている。そして、エアシリンダ１２が動作して突き出し部１３の先端が引き込み力の発生部１１のフランジ２７側に当接してこの発生部１１を押圧することにより、発生部１１がホルダ６の段付部８側に移動し、引っ込み爪９に開放しホルダ６を引き込む力が解除されるようになっている。
【００２１】
以上のような構成を備えた摩擦撹拌接合装置では、先ずロボット等により該摩擦撹拌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、加圧用モ―タ４が駆動され、加圧用モ―タ４により離脱用エアシリンダ１２と撹拌用モ―タ３は同時に被接合物の接合点に向けて前進し、ピン１により被接合物の摩擦撹拌接合が行われる。
【００２２】
前記被接合物の摩擦撹拌接合が終了すると、加圧用モ―タ４の回転が逆転されて、離脱用エアシリンダ１２と撹拌用モ―タ３は同時に加圧用モ―タ４側に移動して接合作業前の状態に戻される。
【００２３】
そして、摩擦撹拌接合装置の使用中は、接合ツ―ル２は、撹拌用モ―タ３の出力軸５に接合ツ―ルのホルダ６が嵌合され、該ホルダ６の段付部８が引っ込み爪９により引っ張られた状態にあるので、接合ツ―ル２は皿ばね１０のばね力によって摩擦撹拌接合装置に引き込まれた状態で確実，強固に保持されている。
【００２４】
また、接合ツ―ル２を取り替える場合には、摩擦撹拌接合装置を適宜静止状態に置き、前述の如く、離脱用エアシリンダ１２を駆動してピストン２８からの突き出し部１３を引き込み力の発生部１１側に向けて移動させ、該突き出し部１３先端が引き込み力の発生部１１のフランジ２７側に当接してこの発生部１１を押圧することにより、発生部１１がホルダ６の段付部８側に移動し、引っ込み爪９は開放してホルダ６を引き込む力が解除されるので、その解除作業は瞬発的に行われ、確実で高速に接合ツ―ルの離脱が可能な摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。
【００２５】
接合ツ―ル２が排除されたら新たな接合ツ―ル２が摩擦撹拌接合装置に組み付けられるが、その場合，撹拌用モ―タ３の出力軸５のテ―パ穴７に新たな接合ツ―ル２のホルダ６を押し込みホルダ６を出力軸５に嵌合させると、ホルダ６の段付部８は開放されている引っ込み爪９に納まるので、この時点で離脱用エアシリンダ１２を駆動してピストン２８からの突き出し部１３を引き込み力の発生部１１側と反対側に向けて移動させることで、皿ばね１０のばね力によって引き込み力の発生部１１に引き込み力が作用して、引っ込み爪９はホルダ６の段付部８を把持しながらホルダ６を引っ張り、接合ツ―ル２は確実，強固に摩擦撹拌接合装置に組み付けられる。
【実施例２】
【００２６】
そして、実施例１のような接合装置において、図２に示すように離脱用アクチュエ―タ１２として離脱用電動モ―タを用いるようにする。
【００２７】
この場合，離脱用電動モ―タ１２の出力軸３１にはナット３２が固着されており、このナット３２と螺合するねじ３３を有する回り止め機構３４が施された突き出し部１３が実施例１と同様に引き込み力の発生部１１の他端側に対向して配置されており、その余の構成は実施例１に記載されたものと実質的に同一であるので同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
この実施例の場合、離脱用電動モ―タ１２の駆動によって、モ―タの回転は出力軸３１を介してナット３２に伝達され、このナット３２の回転によって、突き出し部１３は引き込み力の発生部１１に対して進退するようになる。
【００２９】
このように、離脱用アクチュエ―タ１２として離脱用電動モ―タを用いた場合には、離脱用アクチュエ―タ１２から突出する突き出し部１３のストロ―クの調整が容易で、確実に接合ツ―ルの離脱が可能な摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】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】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他の実施例の要部概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１          ピン
２          接合ツ―ル
３          撹拌用モ―タ
４          加圧用モ―タ
５          撹拌用モ―タの出力軸
６          接合ツ―ルのホルダ
７          テ―パ穴
８          段付部
９          引き込み爪
１０        皿ばね
１１        引き込み力の発生部
１２        離脱用アクチュエ―タ
１３        突き出し部
【図１】
2006198653.tif 000003
【図２】
2006198653.tif 000004