(57)【要約】【課題】複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を加熱手段で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする方法に比べて、接合対象部の接合部のせん断強度を確保しつつ接合対象部の外観不良を抑制する。【解決手段】繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法として、第１工程、第２工程及び第３工程を有する。第１工程では、炭素繊維ＣＦを含んだ熱可塑性樹脂１３を主組成とする樹脂部材１２及び樹脂部材１４が積層された接合対象部１６が、加熱部３０によって加熱される。第２工程では、接合対象部１６が加圧部４０によって加圧される。第３工程では、加熱部３０による接合対象部１６の加熱よりも後で、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂが冷却部５０によって冷却される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂を主組成とする複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材が積層された接合対象部を、加熱手段によって加熱する第１工程と、
前記接合対象部を加圧手段によって加圧する第２工程と、
前記加熱手段による前記接合対象部の加熱と同時に又は前記加熱手段による前記接合対象部の加熱よりも後で、前記接合対象部の少なくとも表面を冷却手段によって冷却する第３工程と、
を有する繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記加圧手段を冷却することで前記接合対象部を冷却する請求項１に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法。
【請求項３】
前記加圧手段は、中空部を備えた加圧部材を有し、
前記冷却手段は、前記中空部を冷却する請求項２に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記加熱手段によって加熱されている部位に向けて送風することで前記表面を冷却する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法。
【請求項５】
前記接合対象部は、前記複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の積層方向と交差する交差方向に延びており、
前記加熱手段、前記加圧手段及び前記冷却手段は、前記積層方向における前記接合対象部に対する一方側に配置され、移動手段によって一体で前記交差方向に移動されながら、前記接合対象部の加熱、加圧及び冷却を行う請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法。
【請求項６】
強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂を主組成とする複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材が積層された接合対象部を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段による前記接合対象部の加熱と同時に又は前記加熱手段による前記接合対象部の加熱よりも後で、前記接合対象部を加圧する加圧手段と、
前記接合対象部の少なくとも表面を冷却する冷却手段と、
を有する繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置。
【請求項７】
前記加圧手段は、前記接合対象部を加圧する加圧部材を有し、
前記冷却手段は、前記加圧部材を冷却することで前記接合対象部の少なくとも表面を冷却する請求項６に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置。
【請求項８】
前記加圧部材は、中空部を備え回転しながら前記接合対象部を加圧する加圧回転体であり、
前記冷却手段は、前記加圧部材を冷却する冷媒を前記中空部内に導通させる導通部を有する請求項７に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記加熱手段によって加熱されている部位に向けて送風することで前記表面を冷却する送風手段を有する請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置。
【請求項１０】
前記接合対象部が前記複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の積層方向と交差する交差方向に延びており、
前記加熱手段、前記加圧手段及び前記冷却手段は、前記積層方向における前記接合対象部に対する一方側に配置され、
前記一方側に配置された前記加熱手段、前記加圧手段及び前記冷却手段を一体で前記交差方向に移動させる移動手段が設けられた請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法及び繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱可塑性樹脂で作られた製品本体に熱可塑性樹脂で作られた部品を溶着して樹脂製品を作るときに、溶着領域よりも広い面積を持った熱可塑性樹脂フィルムを溶着部に介在させた状態で溶着を行う溶着方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６０６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の一部が積層された接合対象部を加熱手段で加熱することで接合する場合に、接合された接合部のせん断強度を確保するためには、該接合対象部を十分に加熱して溶融させる必要がある。
【０００５】
しかし、繊維強化熱可塑性樹脂部材において、接合対象部を十分に加熱するために加熱温度を上げた場合には、強化繊維による熱伝達によって、接合面から離れた表面の温度も高くなる。ここで、接合対象部の加熱後に自然冷却を行う方法では、接合対象部の一部の表面の温度が溶融温度を超えて、表面が膨らむ等して、外観不良が生じる可能性がある。
【０００６】
つまり、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を加熱手段で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする方法に比べて、接合対象部の接合部のせん断強度を確保しつつ接合対象部の外観不良を抑制するには、改善の余地がある。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を加熱手段で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする方法に比べて、接合対象部の接合部のせん断強度を確保しつつ接合対象部の外観不良を抑制することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法は、強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂を主組成とする複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材が積層された接合対象部を、加熱手段によって加熱する第１工程と、前記接合対象部を加圧手段によって加圧する第２工程と、前記加熱手段による前記接合対象部の加熱と同時に又は前記加熱手段による前記接合対象部の加熱よりも後で、前記接合対象部の少なくとも表面を冷却手段によって冷却する第３工程と、を有する。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合対象部が加熱手段による加熱で溶融されることで接合されるので、該接合対象部の接合部のせん断強度を確保することができる。一方、繊維強化熱可塑性樹脂部材の温度上昇に伴う膨張は、加圧手段による加圧によって抑えられる。さらに、接合対象部の少なくとも表面が冷却手段によって冷却されるので、表面の温度が接合部の温度に比べて高くなることが抑制される。これらの作用によって、接合対象部の表面が膨らむ等の外観不良を抑制することができる。つまり、請求項１に記載の発明では、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を加熱手段で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする方法に比べて、接合対象部の接合部のせん断強度を確保しつつ接合対象部の外観不良を抑制することができる。なお、接合対象部とは、接合の有無に関わらず、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材が積層された部位の全体を意味する。また、接合部とは、接合対象部の一部であり、接合面及び接合面の周辺部を含む接合された部位を意味する。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法の前記冷却手段は、前記加圧手段を冷却することで前記接合対象部を冷却する。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、加圧手段が冷却手段によって冷却されている。そして、接合対象部を加圧するときに、冷却された加圧手段が接合対象部と接触されることで、接合対象部の少なくとも表面が冷却される。このように、加圧手段と接合対象部との接触を利用して接合対象部の表面が冷却されるので、冷却手段が接合対象部の表面とは非接触状態で冷却が行われる方法に比べて、接合対象部の表面の冷却効率を上げることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法の前記加圧手段は、中空部を備えた加圧部材を有し、前記冷却手段は、前記中空部を冷却する。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、加圧部材の中空部が冷却手段によって冷却されることで、加圧部材が冷却される。換言すると、冷却手段は、加圧部材を内側から冷却させる。これにより、冷却手段が加圧部材を外側から冷却する方法に比べて、加圧部材の冷却に必要なスペースを小さくすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法の前記冷却手段は、前記加熱手段によって加熱されている部位に向けて送風することで前記表面を冷却する。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、加熱手段によって加熱されている部位に向けて冷却手段によって送風されることで、接合対象部の表面が冷却される。これにより、加熱後に接合対象部の表面が冷却される方法に比べて、早い時点から接合対象部の表面が冷却されるので、接合対象部の表面の到達温度を低下させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法の前記接合対象部は、前記複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の積層方向と交差する交差方向に延びており、前記加熱手段、前記加圧手段及び前記冷却手段は、前記積層方向における前記接合対象部に対する一方側に配置され、移動手段によって一体で前記交差方向に移動されながら、前記接合対象部の加熱、加圧及び冷却を行う。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、接合対象部の積層方向の一方側に配置された加熱手段、加圧手段及び冷却手段が、移動手段によって一体で交差方向に移動されながら、接合対象部の加熱、加圧及び冷却が行われる。これにより、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を移動させずに済むので、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を移動させる方法に比べて、接合対象部を接合するために必要なスペースを減らすことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置は、強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂を主組成とする複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材が積層された接合対象部を加熱する加熱手段と、前記加熱手段による前記接合対象部の加熱と同時に又は前記加熱手段による前記接合対象部の加熱よりも後で、前記接合対象部を加圧する加圧手段と、前記接合対象部の少なくとも表面を冷却する冷却手段と、を有する。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合対象部が、加熱手段による加熱で溶融されることで接合されるので、該接合対象部の接合部のせん断強度を確保することができる。一方、繊維強化熱可塑性樹脂部材の温度上昇に伴う膨張は、加圧手段による加圧によって抑えられる。さらに、接合対象部の少なくとも表面が冷却手段によって冷却されるので、表面の温度が接合部の温度に比べて高くなることが抑制される。これらの作用によって、接合対象部の表面が膨らむ等の外観不良を抑制することができる。つまり、請求項６に記載の発明では、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を加熱手段で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする構成に比べて、接合対象部の接合部のせん断強度を確保しつつ接合対象部の外観不良を抑制することができる。なお、接合対象部とは、接合の有無に関わらず、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材が積層された部位の全体を意味する。また、接合部とは、接合対象部の一部であり、接合面及び接合面の周辺部を含む接合された部位を意味する。
【００２０】
請求項７に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の前記加圧手段は、前記接合対象部を加圧する加圧部材を有し、前記冷却手段は、前記加圧部材を冷却することで前記接合対象部の少なくとも表面を冷却する。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、加圧部材が冷却手段によって冷却されている。そして、接合対象部を加圧するときに、冷却された加圧部材が接合対象部と接触されることで、接合対象部の少なくとも表面が冷却される。このように、加圧部材と接合対象部との接触を利用して接合対象部の表面が冷却されるので、冷却手段が接合対象部の表面とは非接触状態で冷却を行う構成に比べて、接合対象部の表面の冷却効率を上げることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の前記加圧部材は、中空部を備え回転しながら前記接合対象部を加圧する加圧回転体であり、前記冷却手段は、前記加圧部材を冷却する冷媒を前記中空部内に導通させる導通部を有する。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、導通部によって加圧回転体の中空部内に冷媒が導通されることで、加圧部材が冷却される。換言すると、冷却手段は、冷媒によって加圧部材を内側から冷却させる。これにより、冷却手段が加圧部材を外側から冷却する構成に比べて、加圧部材の冷却に必要なスペースを小さくすることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の前記冷却手段は、前記加熱手段によって加熱されている部位に向けて送風することで前記表面を冷却する送風手段を有する。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、加熱手段によって加熱されている部位に向けて送風手段から送風されることで、接合対象部の表面が冷却される。これにより、加熱後に接合対象部の表面が冷却される方法に比べて、早い時点から接合対象部の表面が冷却されるので、接合対象部の表面の到達温度を低下させることができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置は、前記接合対象部が前記複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の積層方向と交差する交差方向に延びており、前記加熱手段、前記加圧手段及び前記冷却手段は、前記積層方向における前記接合対象部に対する一方側に配置され、前記一方側に配置された前記加熱手段、前記加圧手段及び前記冷却手段を一体で前記交差方向に移動させる移動手段が設けられている。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、接合対象部の積層方向の一方側に配置された加熱手段、加圧手段及び冷却手段が、移動手段によって一体で交差方向に移動されながら、接合対象部の加熱、加圧及び冷却が行われる。これにより、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を移動させずに済むので、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を移動させる構成に比べて、接合対象部を接合するために必要なスペースを減らすことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材を加熱手段で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする方法に比べて、接合対象部の接合部のせん断強度を確保しつつ接合対象部の外観不良を抑制することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る接合装置を平面視した構成図である。
【図２】（Ａ）第１実施形態に係る接合装置の加熱部、加圧部及び冷却部を拡大した説明図であり、（Ｂ）第１実施形態に係る樹脂部材中の炭素繊維を模式的に示す説明図である。
【図３】（Ａ）第１実施形態に係る加熱部で接合対象部を加熱する状態を示す説明図であり、（Ｂ）第１実施形態に係る加圧部及び冷却部で接合対象部を加圧及び冷却する状態を示す説明図であり、（Ｃ）第１実施形態に係る接合対象部が自然冷却される状態を示す説明図であり、（Ｄ）第１実施形態に係る接合対象部の接合面における時間と温度との関係を示すグラフである。
【図４】（Ａ）第１実施形態に係る接合装置で得られた試験片Ａのせん断応力を示すグラフであり、（Ｂ）第１実施形態に係る接合装置で得られた試験片Ｂのせん断応力を示すグラフである。
【図５】（Ａ）第１実施形態に係る接合装置で得られた試験片Ａの外観評価結果と比較例の試験片の外観評価結果とを示す表であり、（Ｂ）第１実施形態に係る接合装置で得られた試験片Ｂの外観評価結果と比較例の試験片の外観評価結果とを示す表である。
【図６】第２実施形態に係る接合装置の加熱部、加圧部及び冷却部を拡大した説明図である。
【図７】第３実施形態に係る接合装置の加熱部、冷却部及び加圧部の構成図である。
【図８】（Ａ）第１変形例に係る接合装置の構成を示す説明図であり、（Ｂ）第２変形例に係る接合装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
[第１実施形態]
第１実施形態に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法及び繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例について説明する。
【００３１】
〔全体構成〕
図１には、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを接合する接合装置２０が示されている。樹脂部材１２及び樹脂部材１４は、複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の一例である。接合装置２０は、繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例である。なお、樹脂部材１２と樹脂部材１４は、一例として、形状、大きさ及び組成が同じ部材とされている。このため、樹脂部材１２について説明し、樹脂部材１４の説明を省略する。
【００３２】
樹脂部材１２は、一例として、平面視で矩形状に形成された板材とされている。以後の説明では、樹脂部材１２の短手方向をＸ方向、長手方向をＹ方向、厚さ方向をＺ方向と称する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交している。Ｚ方向は、積層方向の一例である。Ｙ方向は、交差方向の一例である。
【００３３】
図２（Ｂ）に示すように、樹脂部材１２は、主組成（母材）となる熱可塑性樹脂１３と、強化繊維の一例としての炭素繊維ＣＦとを含んで構成されている。また、樹脂部材１２は、図示しない成型機により成型されることで板状に形成されている。つまり、本実施形態では、樹脂部材１２として炭素繊維強化プラスチック（CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastic）が用いられている。熱可塑性樹脂１３は、一例として、ポリアミド樹脂が用いられている。なお、複数の炭素繊維ＣＦは複雑に絡まっているが、図２（Ｂ）では、模式的に複数の炭素繊維ＣＦが格子状に絡んだ状態が示されている。
【００３４】
図１に示すように、樹脂部材１２のＸ方向の一端部と、樹脂部材１４のＸ方向の他端部とは、Ｚ方向に積層されて（重ねられて）いる。この積層された部位を接合対象部１６と称する。接合対象部１６の形は、一例として、Ｚ方向から見た場合に、Ｘ方向を短手方向とし、Ｙ方向を長手方向とする矩形状とされている。換言すると、接合対象部１６は、Ｙ方向に延びている。なお、接合対象部１６のＸ方向の長さをＬ１とし、Ｙ方向の長さをＬ２とする。
【００３５】
図２（Ａ）に示す接合対象部１６では、一例として、樹脂部材１２が樹脂部材１４上に積層されている。樹脂部材１２のＺ方向における下側の面であり且つ樹脂部材１４と接触する面を接合面１２Ａと称する。また、樹脂部材１２のＺ方向における上側の面であり且つ接合面１２ＡとはＺ方向の反対側に位置する面を表面１２Ｂと称する。一方、樹脂部材１４のＺ方向における上側の面であり且つ樹脂部材１２と接触する面を接合面１４Ａと称する。また、樹脂部材１４のＺ方向における下側の面であり且つ接合面１４ＡとはＺ方向の反対側に位置する面を表面１４Ｂと称する。
【００３６】
ここで、接合対象部１６は、接合の有無に関わらず、樹脂部材１２と樹脂部材１４とが積層された部位の全体（Ｚ方向から見た場合に接合が行われる部位の全体）を意味している。また、接合対象部１６は、接合面１２Ａ及び接合面１４Ａだけでなく、表面１２Ｂ及び表面１４Ｂも含んでいる。さらに、接合対象部１６において、接合面１２Ａ及び接合面１４Ａと、接合面１２Ａ及び接合面１４Ａの周辺部とを含む部位であり、且つ接合処理により接合された部位を接合部１８と称する。換言すると、接合部１８は、接合処理後の接合対象部１６の一部を構成している。
【００３７】
〔要部構成〕
次に、接合装置２０について説明する。
【００３８】
図１に示す接合装置２０は、一例として、置台２２と、加熱部３０と、加圧部４０と、冷却部５０と、移動部６０と、制御部７０とを有する。置台２２は、Ｘ方向及びＹ方向に広がる上面２２Ａを有する。上面２２Ａは、樹脂部材１２及び樹脂部材１４を載置可能な平面とされている。
【００３９】
加熱部３０は、加熱手段の一例である。加圧部４０は、加圧手段の一例である。冷却部５０は、冷却手段の一例である。移動部６０は、移動手段の一例である。加熱部３０の一部、加圧部４０の一部及び冷却部５０の一部は、一例として、Ｚ方向における接合対象部１６に対する一方側（上側）に配置されている。
【００４０】
＜加熱部＞
加熱部３０は、一例として、コイル部材３２と、コイル部材３２を内部に収容する収容部材３４と、コイル部材３２に高周波電流を流してコイル部材３２周辺に磁場を発生させる電源３８とを有する。つまり、加熱部３０は、接合対象部１６を電磁誘導により加熱する構成とされている。
【００４１】
コイル部材３２は、渦巻状に形成されたコイル部３２Ａと、コイル部３２Ａの一端部と他端部とから直線状に延びる線状部３２Ｂとで構成されている。コイル部３２Ａは、Ｚ方向から見た場合に円環状に形成されている。また、コイル部３２ＡをＺ方向から見た場合の最外径の長さ（直径）は、既述の長さＬ１と同程度とされている。さらに、コイル部３２Ａは、樹脂部材１２及び樹脂部材１４を接合する場合に、接合対象部１６に対するＺ方向の上側に、接合対象部１６と対向配置される。
【００４２】
線状部３２Ｂのコイル部３２Ａ側とは反対側の端部には、配線３６Ａの一端及び配線３６Ｂの一端が接続されている。配線３６Ａの他端及び配線３６Ｂの他端には、電源３８が接続されている。電源３８は、樹脂部材１２及び樹脂部材１４を接合する場合に、コイル部材３２に高周波電流を流すように構成されている。
【００４３】
収容部材３４は、Ｚ方向から見た場合に、Ｘ方向を長手方向としＹ方向を短手方向とする矩形状に形成されている。また、収容部材３４は、中空の直方体状に形成されている。図２（Ａ）に示すように、収容部材３４の内部には、コイル部材３２が収容されている。また、収容部材３４は、樹脂部材１２に対してＺ方向に間隔をあけて配置されている。収容部材３４のＺ方向の高さ位置は、コイル部材３２に高周波電流を流した場合に生じる磁場Ｈが、接合対象部１６の少なくとも接合面１２Ａ及び接合面１４Ａに作用するように設定されている。
【００４４】
＜加圧部＞
図１に示す加圧部４０は、加圧部材及び加圧回転体の一例としての加圧ロール４２と、加圧ロール４２を支持する支持部材４４とを有する。加圧ロール４２は、一例として、ステンレス鋼で構成されている。また、加圧ロール４２は、Ｘ方向を軸方向とする円筒状の軸部４２Ａと、軸部４２ＡのＸ方向の一端部で軸部４２Ａの径方向に拡径された円筒状の拡径部４２Ｂとを有する。支持部材４４は、軸部４２ＡのＸ方向の他端部を回転可能に支持している。拡径部４２ＢのＸ方向の長さは、一例として、接合対象部１６のＸ方向の長さＬ１とほぼ同じとされている。
【００４５】
図２（Ａ）に示すように、拡径部４２Ｂの回転中心部には、Ｘ方向に延びる中空部４６が形成されている。換言すると、加圧ロール４２は、中空部４６を備えている。中空部４６は、Ｘ方向から見た場合に円形に形成されている。中空部４６の内径は、軸部４２Ａ（図１参照）の外径よりも小さい。また、中空部４６は、拡径部４２ＢのＸ方向の一端部から、軸部４２ＡのＸ方向の他端部まで形成されている。中空部４６のＸ方向の一端部及び他端部には、後述するパイプ部材５２及びパイプ部材５４（図１参照）が接続されている。中空部４６内には、後述する水Ｗが導通されている。
【００４６】
接合対象部１６において、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを接合する場合には、拡径部４２Ｂの外周面４２Ｃは、接合対象部１６の樹脂部材１２の表面１２Ｂと接触するように配置される。これにより、接合対象部１６には、拡径部４２Ｂの質量に応じた加圧力が作用するようになっている。そして、加圧ロール４２は、後述する移動部６０（図１参照）によって移動されることで、加熱部３０による接合対象部１６の加熱よりも後で、Ｘ方向を軸方向として回転しながら、接合対象部１６を加圧する構成とされている。
【００４７】
＜冷却部＞
図１に示す冷却部５０は、可撓性を有する樹脂製のパイプ部材５２及びパイプ部材５４と、パイプ部材５２及びパイプ部材５４内に冷媒の一例としての水Ｗを導通させる導通部の一例としてのポンプ本体５６とを有する。ポンプ本体５６内には、水Ｗを貯留する図示しないタンクと、該タンクから水を吸い上げると共に圧送する図示しないポンプ部とが設けられている。該ポンプ部には、パイプ部材５２の一端部及びパイプ部材５４の他端部が接続されている。パイプ部材５２の他端部は、中空部４６の一端部に接続されている。パイプ部材５４の一端部は、中空部４６の他端部に接続されている。これにより、ポンプ部が動作されると、水Ｗが中空部４６内に連続的に導通されるようになっている。
【００４８】
加圧ロール４２は、接合対象部１６とＺ方向に接触している。そして、加圧ロール４２の中空部４６内には、ポンプ本体５６が動作されることで水Ｗが導通されている。ここで、接合対象部１６が加熱された場合には、接合対象部１６の熱が加圧ロール４２に伝達されることで接合対象部１６の温度が低下する（冷却される）。また、熱伝達された加圧ロール４２は、中空部４６内を流れる水Ｗによって冷却される。このように、冷却部５０は、加圧ロール４２を水Ｗで冷却することで、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂを冷却するようになっている。
【００４９】
＜移動部＞
移動部６０は、一例として、アーム回動部６２と、可動アーム６４と、取付部材６６とを有する。
【００５０】
アーム回動部６２は、置台２２に隣接して配置された本体６２Ａと、本体６２ＡにおいてＺ方向を軸方向として回動する回動部材６２Ｂとを有する。可動アーム６４は、回動部材６２ＢからＸ方向の一方側（置台２２側）に向けて延在された延在部６４Ａと、延在部６４Ａに対して進退（進出及び退避）可能に設けられた進退部６４Ｂとを有する。取付部材６６は、Ｙ方向を長手方向とする直方体状に形成されている。
【００５１】
取付部材６６をＺ方向から見た場合に、取付部材６６の長手方向の中央部は、進退部６４Ｂの進出側の端部に回動可能に連結されている。なお、取付部材６６は、可動アーム６４の回動状態及び進退状態に関わらず、長手方向がＹ方向に沿って配置されるように、進退部６４Ｂの進退動作に合わせて角度調整される構成とされている。取付部材６６には、収容部材３４の他端部が固定されている。そして、収容部材３４は、取付部材６６からＸ方向の一方側に延びている。また、取付部材６６には、支持部材４４の他端部が固定されている。そして、支持部材４４は、取付部材６６からＸ方向の一方側に延びている。
【００５２】
ここで、取付部材６６が、可動アーム６４の回動状態及び進退状態に関わらずＹ方向に沿って移動されることで、コイル部３２Ａ及び拡径部４２Ｂが、接合対象部１６上からＸ方向に位置ずれせずに移動されるようになっている。このように、移動部６０は、Ｚ方向における接合対象部１６に対する一方側に配置された加熱部３０、加圧部４０及び冷却部５０を、一体でＹ方向に移動させる構成とされている。
【００５３】
＜制御部＞
制御部７０は、一例として、図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を備える。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。制御部７０には、一例として、加熱部３０における加熱動作の制御、冷却部５０による冷却動作の制御、移動部６０の移動動作の制御といった、各制御を行うためのプログラムが設定されている。なお、制御部７０は、加熱部３０、加圧部４０、冷却部５０及び移動部６０とは独立して設けられたものに限らず、加熱部３０、加圧部４０、冷却部５０及び移動部６０の少なくとも１つに設けられた制御部で構成されていてもよい。
【００５４】
また、制御部７０は、移動部６０を制御することで加熱部３０、加圧部４０及び冷却部５０をＹ方向に移動させながら、加熱部３０によって接合対象部１６を加熱させる制御と、冷却部５０によって接合対象部１６を冷却させる制御とを行うように構成されている。
【００５５】
〔作用及び効果〕
次に、第１実施形態の接合装置２０の作用及び効果について説明する。
【００５６】
図１に示すように、置台２２上に樹脂部材１２及び樹脂部材１４が載せられることで、接合対象部１６が形成される。そして、接合対象部１６上にコイル部材３２のコイル部３２Ａと、加圧ロール４２の拡径部４２Ｂとが配置される。コイル部３２Ａは、接合対象部１６の表面１２ＢとはＺ方向に離れて配置されている。拡径部４２Ｂの外周面４２Ｃは、表面１２Ｂと接触している。加圧ロール４２の中空部４６内には、水Ｗが導通されている。
【００５７】
図２（Ａ）に示すコイル部３２Ａに電源３８（図１参照）から高周波電流が流されることで、磁場Ｈが発生する。そして、磁場Ｈが接合対象部１６に作用することで、樹脂部材１２内及び樹脂部材１４内の抵抗体としての炭素繊維ＣＦ（図２（Ｂ）参照）に誘導電流が生じる。この誘導電流によって炭素繊維ＣＦが発熱することで、樹脂部材１２の母材及び樹脂部材１４の母材が加熱される。つまり、接合対象部１６が、加熱部３０によって加熱される（第１工程の一例）。樹脂部材１２の母材及び樹脂部材１４の母材は、加熱により溶融され、接合面１２Ａ及び接合面１４Ａが接合（溶着）される。なお、接合対象部１６のうち、加熱が終了した部位を加熱済部Ｋと称する（図３（Ａ）参照）。
【００５８】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、加熱済部Ｋが形成された後（直後）に、移動部６０（図１参照）が動作されることにより、コイル部材３２及び加圧ロール４２がＹ方向に移動される。これにより、加圧ロール４２の外周面４２Ｃが、加熱済部Ｋの表面１２Ｂと接触される。このとき、加熱済部Ｋは、置台２２（図１参照）と加圧ロール４２とで挟まれることによりＺ方向に加圧される。換言すると、加熱済部Ｋは、加熱部３０による加熱よりも後で、加圧部４０によって加圧される（第２工程の一例）。この加圧によって、加熱済部ＫのＺ方向の膨張が抑制される。
【００５９】
加圧ロール４２は、移動部６０（図１参照）の動作によって、回転しながらＹ方向に移動される。このとき、温度上昇している加熱済部Ｋの表面１２Ｂでは、加圧ロール４２との接触によって熱が加圧ロール４２に伝達されることで、温度が低下する。そして、加圧ロール４２が水Ｗによって冷却されることで、表面１２Ｂが連続的に冷却される。換言すると、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂが冷却部５０によって冷却される（第３工程の一例）。図３（Ｃ）に示すように、加圧ロール４２が通過した後の加熱済部Ｋは、そのまま自然冷却される。
【００６０】
図３（Ｄ）には、接合対象部１６の接合面１２Ａ（図３（Ａ）参照）の温度と時点（時間）の関係がグラフＧで示されている。なお、加熱前の接合面１２Ａの温度をＴＡ、樹脂部材１２（図３（Ａ）参照）の固化温度をＴＣ、樹脂部材１２の溶融温度をＴＤとする。ＴＡ＜ＴＣ＜ＴＤとなっている。また、加熱部３０による加熱が開始された時点をｔ０とし、冷却部５０による加熱済部Ｋの冷却（図３（Ｂ）参照）が開始された時点をｔ１とし、冷却部５０による冷却が終了された時点をｔ２とする。さらに、時点ｔ１における接合面１２Ａの温度をＴＥとし、時点ｔ２における接合面１２Ａの温度をＴＢとする。
【００６１】
図３（Ａ）及び図３（Ｄ）に示すように、時点ｔ０から時点ｔ１までの間で接合対象部１６が加熱されることにより、接合面１２Ａの温度がＴＡからＴＥ（＞ＴＤ）まで上昇し、加熱済部Ｋが形成される。移動部６０（図１参照）は、時点ｔ１の直前までは移動が停止されているが、時点ｔ１の直前に移動が開始される。
【００６２】
続いて、図３（Ｂ）及び図３（Ｄ）に示すように、時点ｔ１から時点ｔ２までの間で冷却部５０により加熱済部Ｋが冷却されることにより、接合面１２Ａの温度がＴＥからＴＢ（ＴＡ＜ＴＢ＜ＴＣ）まで低下する。これに伴い、表面１２Ｂの温度もＴＤより低い温度となる。
【００６３】
続いて、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）に示すように、時点ｔ２以降は、接合対象部１６が自然冷却されることにより、時点ｔ１から時点ｔ２までの区間の温度変化率に比べて小さい温度変化率で、接合面１２Ａの温度がＴＢよりも低下する。
【００６４】
既述の加熱工程、加圧工程及び冷却工程が移動部６０（図１参照）の移動に伴って繰り返されることで、接合対象部１６のＹ方向に沿った接合が行われる。換言すると、図１に示す接合装置２０では、加熱部３０、加圧部４０及び冷却部５０が移動部６０によって一体でＹ方向に移動されながら、接合対象部１６の加熱、加圧及び冷却が行われる。
【００６５】
以上、説明したように、図１及び図２（Ａ）に示す接合装置２０及び接合装置２０を用いた接合方法では、接合対象部１６が加熱部３０による加熱で十分に溶融されることで接合される（固化される）。このため、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保することができる。
【００６６】
一方、接合装置２０において、樹脂部材１２及び樹脂部材１４の温度上昇に伴うＺ方向の膨張は、加圧部４０による加圧によって抑えられる。さらに、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂが冷却部５０によって冷却されるので、表面１２Ｂの温度が接合部１８（接合面１２Ａ、１４Ａ）の温度に比べて高くなることが抑制される。これらの作用によって、接合対象部１６の表面１２Ｂが膨らむ等の外観不良を抑制することができる。つまり、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを加熱部３０で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする構成に比べて、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保しつつ接合対象部１６の外観不良を抑制することができる。
【００６７】
また、接合装置２０及び接合装置２０を用いた接合方法では、加圧ロール４２が冷却部５０（水Ｗ）によって冷却されている。そして、接合対象部１６を加圧するときに、冷却された加圧ロール４２が接合対象部１６と接触されることで、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂが冷却される。このように、加圧ロール４２と接合対象部１６との接触を利用して接合対象部１６の表面１２Ｂが冷却されるので、冷却部５０が表面１２Ｂとは非接触状態で冷却を行う構成に比べて、接合対象部１６の表面１２Ｂの冷却効率を上げることができる。
【００６８】
さらに、接合装置２０及び接合装置２０を用いた接合方法では、ポンプ本体５６によって加圧ロール４２の中空部４６内に水Ｗが導通されることで、加圧ロール４２が冷却される。換言すると、冷却部５０は、水Ｗによって加圧ロール４２を内側から冷却させる。これにより、冷却部５０が加圧ロール４２を外側から冷却する構成に比べて、加圧ロール４２の冷却に必要なスペースを小さくすることができる。
【００６９】
加えて、接合装置２０及び接合装置２０を用いた接合方法では、接合対象部１６のＺ方向の上側に配置された加熱部３０、加圧部４０及び冷却部５０が、移動部６０によって一体でＹ方向に移動されながら、接合対象部１６の加熱、加圧及び冷却が行われる。これにより、樹脂部材１２及び樹脂部材１４をＹ方向に移動させずに済むので、樹脂部材１２及び樹脂部材１４をＹ方向に移動させる構成に比べて、接合対象部１６を接合するために必要なスペース（作業空間）を減らすことができる。
【００７０】
図４（Ａ）には、接合装置２０（図１参照）により接合された試験片Ａ（Ｎｏ．Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９）の接合部１８のせん断応力測定結果が棒グラフで示されている。図４（Ｂ）には、接合装置２０（図１参照）により接合された試験片Ｂ（Ｎｏ．Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８）の接合部１８のせん断応力測定結果が棒グラフで示されている。せん断応力の測定は、一例として、島津製作所製 オートグラフ AG-X100KNを用いて行った。
【００７１】
図５（Ａ）には、試験片Ａの接合部１８の表面の外観評価結果が、比較例（試験片Ａを自然冷却したもの）の結果と共に示されている。外観評価は、目視にて行った。表面の膨らみや気泡等がほとんど又は全く見られないものをＡランク、表面の膨らみや気泡等がかすかに見られるが問題無いものをＢランク、表面の膨らみや気泡等が複数箇所ではっきり見えるものをＣランクとして、３段階評価で行った。つまり、Ａランク及びＢランクが合格であり、Ｃランクが不合格である。図５（Ｂ）には、試験片Ｂの接合部１８の表面の外観評価結果が、比較例（試験片Ｂを自然冷却したもの）の結果と共に示されている。外観評価方法は、試験片Ａと同様である。
【００７２】
試験片Ａと試験片Ｂとは、母材が同じであり、炭素繊維ＣＦ（図２（Ｂ）参照）の絡まり状態が異なっている。また、試験片Ａ、試験片Ｂともに、Ｎｏ．の違いは、Ｙ方向の切り出された位置が異なることを意味している。図４（Ａ）、図４（Ｂ）いずれも、せん断応力の単位はＭＰａである。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）において、せん断応力Ｆ１は、樹脂部材１２及び樹脂部材１４（図１参照）において、実使用上で最低限必要とされるせん断応力の値を意味している。せん断応力Ｆ２は、樹脂部材１２及び樹脂部材１４において、実使用上で好ましいせん断応力の値を意味している。せん断応力Ｆ３は、樹脂部材１２及び樹脂部材１４において、実使用上で必要十分とされるせん断応力の値を意味している。
【００７３】
ここで、図４（Ａ）に示すように、試験片Ａについては、Ｎｏ．Ａ１からＡ９までの全てにおいて、せん断応力がＦ２よりも大きくなった。また、図５（Ａ）に示すように、試験片Ａの外観評価については、Ｎｏ．Ａ１〜Ａ４、Ａ７、Ａ８がＡランク、Ｎｏ．Ａ５、Ａ６、Ａ９がＢランクとなった。一方、比較例の外観評価については、Ｎｏ．Ａ２〜Ａ４、Ａ７、Ａ８がＢランクとなったものの、Ｎｏ．Ａ１、Ａ５、Ａ６、Ａ９がＣランクとなった。
【００７４】
また、図４（Ｂ）に示すように、試験片Ｂについては、Ｎｏ．Ｂ１からＢ８までの全てにおいて、せん断応力がＦ１以上となった。また、図５（Ｂ）に示すように、試験片Ｂの外観評価については、Ｎｏ．Ｂ３〜Ｂ８がＡランク、Ｎｏ．Ｂ１、Ｂ２がＢランクとなった。一方、比較例の外観評価については、Ｎｏ．Ｂ４〜Ｂ８がＢランクとなったものの、Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ３がＣランクとなった。
【００７５】
このように、接合装置２０及び接合装置２０を用いた接合方法では、加熱後の冷却を自然冷却のみとする構成に比べて、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保しつつ接合対象部１６の外観不良を抑制することができることが確認された。
【００７６】
[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法及び繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位については、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００７７】
図６には、第２実施形態の接合装置８０が示されている。接合装置８０は、繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例である。また、接合装置８０は、一例として、加熱部３０と、加圧部９０と、支持ロール８２と、冷却部５０とを有する。加圧部９０は、加圧手段の一例である。なお、接合装置８０では、置台２２及び移動部６０（図１参照）は設けられておらず、加熱部３０が、図示しない装置本体部に固定されている。
【００７８】
支持ロール８２は、Ｘ方向を軸方向とする円柱状に形成されており、樹脂部材１２及び樹脂部材１４に対してＺ方向における加熱部３０側とは反対側に回転可能に設けられている。そして、支持ロール８２は、樹脂部材１２及び樹脂部材１４をＺ方向の下側から支持している。
【００７９】
加圧部９０は、４本の加圧ロール４２と、４本の加圧ロール４２を回転可能に支持する支持部材４４（図１参照）とを有する。４本の加圧ロール４２は、樹脂部材１２及び樹脂部材１４に対してＺ方向における加熱部３０側に２本、加熱部３０側とは反対側に２本、回転可能に設けられている。加熱部３０側の２本の加圧ロール４２と、加熱部３０側とは反対側の２本の加圧ロール４２とは、Ｚ方向に並べられており、樹脂部材１２及び樹脂部材１４の接合対象部１６をＹ方向に搬送可能に挟んでいる。
【００８０】
冷却部５０は、４つの中空部４６のそれぞれに水Ｗを導通させることで、４本の加圧ロール４２を冷却するように構成されている。このように、接合装置８０では、加熱部３０により加熱された樹脂部材１２及び樹脂部材１４が、４本の加圧ロール４２の回転によりＹ方向に搬送されながら、４本の加圧ロール４２で加圧され、冷却されるようになっている。
【００８１】
〔作用及び効果〕
次に、第２実施形態の接合装置８０の作用及び効果について説明する。
【００８２】
接合装置８０及び接合装置８０を用いた接合方法では、接合対象部１６が加熱部３０による加熱で十分に溶融されることで接合され、固化されるので、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保することができる。
【００８３】
また、接合装置８０において、樹脂部材１２及び樹脂部材１４の温度上昇に伴うＺ方向の膨張は、加圧部９０による加圧によって抑えられる。さらに、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂが、加圧ロール４２を介して冷却部５０によって冷却されるので、表面１２Ｂの温度が接合部１８（接合面１２Ａ、１４Ａ）の温度に比べて高くなることが抑制される。これらの作用によって、接合対象部１６の表面１２Ｂが膨らむ等の外観不良を抑制することができる。つまり、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを加熱部３０で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする構成に比べて、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保しつつ接合対象部１６の外観不良を抑制することができる。
【００８４】
また、接合装置８０では、４本の加圧ロール４２が、２本を１組として、樹脂部材１２及び樹脂部材１４の搬送方向（Ｙ方向）に２組配置されている。換言すると、加熱部３０による加熱後の接合対象部１６が２段階で冷却されるので、接合対象部１６の加熱に伴う外観不良をさらに抑制することができる。
【００８５】
[第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法及び繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例について説明する。なお、前述した第１、第２実施形態と基本的に同一の部材及び部位については、前記第１、第２実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００８６】
図７には、第３実施形態の接合装置１００が示されている。接合装置１００は、繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例である。また、接合装置１００は、一例として、第１実施形態の接合装置２０（図１参照）において、冷却部５０（図１参照）に換えて冷却部１１０が設けられた構成とされている。なお、図７では、収容部材３４及び電源３８（図１参照）の図示を省略している。冷却部１１０は、冷却手段の一例である。また、冷却部１１０は、冷却部５０と、送風手段の一例としての送風部１１２とを有する。
【００８７】
送風部１１２は、コンプレッサ１１４と、コンプレッサ１１４から空気が送り込まれるノズル１１６とを有する。ノズル１１６は、円筒状に形成されており、コイル部材３２のコイル部３２Ａの円の内側でＺ方向を軸方向として配置されている。これにより、接合対象部１６では、コイル部材３２への通電によって加熱される環状領域ＳＡの内側の領域ＳＢに向けて、ノズル１１６から送風されるように構成されている。
【００８８】
つまり、接合装置１００では、加熱部３０によって加熱されている部位に向けて送風部１１２から送風されることで、接合対象部１６の表面１２Ｂが冷却されるように構成されている。さらに、接合装置１００では、接合面１２Ａ及び接合面１４Ａの加熱に合わせて表面１２Ｂが送風により冷却された後で、冷却部５０により冷却された加圧ロール４２が表面１２Ｂと接触される構成となっている。
【００８９】
〔作用及び効果〕
次に、第３実施形態の接合装置１００の作用及び効果について説明する。
【００９０】
接合装置１００及び接合装置１００を用いた接合方法では、接合対象部１６が加熱部３０による加熱で十分に溶融されることで接合され、固化されるので、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保することができる。
【００９１】
また、接合装置１００において、接合対象部１６の加熱時に、加熱部３０によって加熱されている部位に向けて送風部１１２から送風されることで、接合対象部１６の表面１２Ｂが冷却される。これにより、加熱後に表面１２Ｂが冷却される構成に比べて、早い時点から表面１２Ｂが冷却されるので、表面１２Ｂの最高到達温度を低下させることができる。さらに、樹脂部材１２及び樹脂部材１４の温度上昇に伴うＺ方向の膨張は、冷却部５０によって冷却された加圧ロール４２による加圧によって抑えられる。これらの作用によって、接合対象部１６の表面１２Ｂが膨らむ等の外観不良を抑制することができる。つまり、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを加熱部３０で加熱することで接合する場合に、加熱後の冷却を自然冷却のみとする構成に比べて、接合対象部１６の接合部１８のせん断強度を確保しつつ接合対象部１６の外観不良を抑制することができる。
【００９２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００９３】
＜第１変形例＞
図８（Ａ）には、第１変形例の接合装置１２０が示されている。接合装置１２０は、接合装置２０（図１参照）において、加圧部４０及び冷却部５０に換えて、加圧手段の一例としての加圧部１３０と、冷却手段の一例としての冷却部１４０とが設けられた構成とされている。
【００９４】
加圧部１３０は、加圧部材及び加圧回転体の一例としての加圧ロール１３２と、加圧ロール１３２を支持する支持部材４４（図１参照）とを有する。加圧ロール１３２は、加圧ロール４２（図１参照）の中空部４６（図２（Ａ）参照）を無くした中実（円柱状）のロールとして構成されている。
【００９５】
冷却部１４０は、円筒状の冷却ロール１４２と、パイプ部材５２及びパイプ部材５４（図１参照）と、ポンプ本体５６（図１参照）とを有する。冷却ロール１４２は、図示しないベアリングを用いて、Ｘ方向を軸方向として回転可能に支持されている。また、冷却ロール１４２の内側には、ポンプ本体５６から水Ｗが導通されるようになっている。さらに、冷却ロール１４２の外周面１４２Ａは、加圧ロール１３２の外周面１３２Ａと接触されている。冷却ロール１４２は、加圧ロール１３２の回転に伴って従動回転される。
【００９６】
ここで、接合対象部１６が加熱部３０によって加熱された後で、移動部６０（図１参照）によって加熱部３０、加圧部１３０及び冷却部１４０が移動され、接合対象部１６の熱が加圧ロール１３２に伝達されることで、接合対象部１６の表面１２Ｂが冷却される。また、熱伝達された加圧ロール１３２の外周面１３２Ａは、冷却ロール１４２の外周面１４２Ａとの接触によって冷却される。このように、加圧ロール１３２の外周面１３２Ａを、加圧ロール１３２の径方向の外側に配置された冷却ロール１４２で冷却することで、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂを冷却してもよい。
【００９７】
＜第２変形例＞
図８（Ｂ）には、第２変形例の接合装置１５０が示されている。接合装置１５０は、接合装置２０（図１参照）において、加圧部４０及び冷却部５０に換えて、加圧手段の一例としての加圧部１６０と、冷却手段の一例としての冷却部１７０とが設けられた構成とされている。
【００９８】
加圧部１６０は、加圧部材１６２と、加圧部材１６２を接合対象部１６に向けて押付ける押付部１６４とを有する。加圧部材１６２は、一例として、ステンレス鋼製で直方体状に形成されており、Ｘ方向から見た場合の断面形状が、Ｙ方向を長手方向としＺ方向を短手方向とする矩形状とされている。また、加圧部材１６２には、Ｘ方向に貫通されＹ方向に間隔をあけて並ぶ３つの中空部１６３が形成されている。押付部１６４は、置台２２上に樹脂部材１２及び樹脂部材１４が配置された後で、加圧部材１６２を接合対象部１６に向けて押付ける。
【００９９】
冷却部１７０は、冷却部５０（図１参照）において、パイプ部材５２及びパイプ部材５４（図１参照）が３組設けられた構成とされており、パイプ部材５２及びパイプ部材５４以外は同様の構成とされている。パイプ部材５２及びパイプ部材５４は、それぞれ３つの中空部１６３に接続されている。これにより、加圧部材１６２は、ポンプ本体５６（図１参照）から導通される水Ｗによって、冷却されるようになっている。
【０１００】
ここで、接合対象部１６が加熱部３０によって加熱された後で、移動部６０（図１参照）によって加熱部３０、加圧部１６０及び冷却部１７０が移動され、接合対象部１６の熱が加圧部材１６２に伝達されることで、接合対象部１６の表面１２Ｂが冷却される。また、熱伝達された加圧部材１６２は、冷却部１７０の水Ｗによって冷却される。このように、直方体状の加圧部材１６２を用いて、接合対象部１６の少なくとも表面１２Ｂを冷却してもよい。
【０１０１】
＜他の変形例＞
強化繊維は、炭素繊維ＣＦに限らず、鉄等の金属繊維又は導電性を有する繊維を用いてもよい。
【０１０２】
熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂に限らない。ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド（PPS）樹脂、ポリエチレンテレフタラート（PET）樹脂、ポリブチレンテレフタラート（PBT）樹脂、ポリカーボネート樹脂（PC）、アクリル（PMMA）樹脂、ABS樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂等を用いてもよい。
【０１０３】
接合される樹脂部材１２及び樹脂部材１４は、板材に限らない。例えば、車両のドアパネルのフランジ部分のように、接合部１８のみが板状に形成されている部材であってもよい。また、樹脂部材１２と樹脂部材１４とは、大きさ、形状、材質が異なる部材であってもよい。さらに、接合される繊維強化熱可塑性樹脂部材の数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。加えて、接合される複数の繊維強化熱可塑性樹脂部材の積層方向の間に中間材が設けられていてもよい。
【０１０４】
加圧ロール４２、１３２、加圧部材１６２は、ステンレス鋼製に限らず、アルミニウム製や銅製等、他の金属で構成されていてもよい。また、加圧ロール４２の中空部４６は、回転中心部に１つ形成されているものに限らず、径方向に間隔をあけた同心円状に複数形成されていてもよい。さらに、加圧ロール４２、１３２、加圧部材１６２の表面にフッ素樹脂等の離型性を有する材料を用いて離型層を形成してもよい。
【０１０５】
冷媒は、水Ｗに限らない。例えば、液化窒素を用いてもよい。
【０１０６】
加熱部３０、加圧部４０、冷却部５０及び移動部６０は、樹脂部材１２側ではなく、樹脂部材１４側に配置されていてもよい。例えば、樹脂部材１２を吸引して保持し、樹脂部材１４側（Ｚ方向の下側）から加熱、加圧及び冷却を行ってもよい。樹脂部材１２の厚さと樹脂部材１４の厚さとが異なる場合で且つ一方側に加熱部３０、加圧部４０、冷却部５０及び移動部６０を配置する場合には、Ｚ方向の厚さが薄い方の側に、加熱部３０、加圧部４０、冷却部５０及び移動部６０を配置すればよい。
【０１０７】
接合装置２０において、加熱部３０と、加圧部４０及び冷却部５０とを、異なる移動部６０で移動させてもよい。また、接合装置２０において、加圧ロール４２を中実として、加熱部３０と加圧ロール４２との間に送風部１１２を設けてもよい。
【０１０８】
以上、本発明の各実施形態及び変形例に係る繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合方法及び繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例について説明した。これらの実施形態及び変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０９】
１２  樹脂部材（繊維強化熱可塑性樹脂部材の一例）
１２Ｂ  表面
１３  熱可塑性樹脂
１４  樹脂部材（繊維強化熱可塑性樹脂部材の一例）
１４Ｂ  表面
１６  接合対象部
１８  接合部
２０  接合装置（繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例）
３０  加熱部（加熱手段の一例）
４０  加圧部（加圧手段の一例）
４２  加圧ロール（加圧部材及び加圧回転体の一例）
４６  中空部
５０  冷却部（冷却手段の一例）
５６  ポンプ本体（導通部の一例）
６０  移動部（移動手段の一例）
８０  接合装置（繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例）
９０  加圧部（加圧手段の一例）
１００  接合装置（繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例）
１１０  冷却部（冷却手段の一例）
１１２  送風部（送風手段の一例）
１２０  接合装置（繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例）
１３０  加圧部（加圧手段の一例）
１３２  加圧ロール（加圧部材及び加圧回転体の一例）
１４０  冷却部（冷却手段の一例）
１５０  接合装置（繊維強化熱可塑性樹脂部材の接合装置の一例）
１６０  加圧部（加圧手段の一例）
１６２  加圧部材
１７０  冷却部（冷却手段の一例）
ＣＦ  炭素繊維（強化繊維の一例）
Ｗ  水（冷媒の一例） 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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