(57)【要約】【課題】摩擦接合を現場で簡易に行うことを可能にする摩擦接合用工具を提供する。【解決手段】摩擦撹拌接合用の工具２と、電動モータを有する回転ツールとを備える。工具２は、ピン１５が設けられた回転軸１０と、回転軸１０を回転自在に支持する第１及び第２ハウジング１１，１２とを備えている。工具２の接触面３６をアルミプレート４１，４２に押し当て、工具２の回転軸１０を回転させたまま回転ツールをアルミプレート４１，４２側に押しつける。回転軸１０に設けられたスライド部１９がストッパー部２０に当接し、ピン１５の突出量は一定となる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合対象物に押し当てられる接触面と前記接触面に設けられた開口とが形成されたハウジングと、
前記ハウジング内に回転自在に設けられ、軸方向に突出する摩擦撹拌接合用のピンを有する工具部と前記工具部に固定された回転軸とを有し、前記ピンが前記接触面の開口から出没するように前記ハウジングに対して軸方向に移動自在な回転体と、
前記回転軸に設けられ、前記回転軸に前記工具部側に向かう方向の荷重が加えられると前記ハウジングに対して前記回転体と共に軸方向に移動するスライド部と、
前記ハウジング内における前記スライド部よりも前記ピン側に設けられ、前記スライド部が接触することにより前記スライド部の前記ピン側に向かう移動を規制するストッパー部と、
前記ストッパー部の軸方向の位置を調整する調整手段と、
を備えている摩擦接合用工具。
【請求項２】
接合対象物に押し当てられる接触面と前記接触面に設けられた開口とが形成されたハウジングと、
前記ハウジング内に回転自在に設けられ、軸方向に突出する摩擦圧接接合用の回転盤を有する工具部と前記工具部に固定された回転軸とを有し、前記回転盤が前記接触面の開口から出没するように前記ハウジングに対して軸方向に移動自在な回転体と、
前記回転軸に設けられ、前記回転軸に前記工具部に向かう方向の荷重が加えられると前記ハウジングに対して前記回転体と共に軸方向に移動するスライド部と、
前記ハウジング内における前記スライド部よりも前記回転盤側に設けられ、前記スライド部が接触することにより前記スライド部の前記回転盤側に向かう移動を規制するストッパー部と、
前記ストッパー部の軸方向の位置を調整する調整手段と、
を備えている摩擦接合用工具。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記ストッパー部を有する第１ハウジングと、前記接触面を有し前記第１ハウジングと係合する第２ハウジングとを備え、
前記第１ハウジング及び第２ハウジングのいずれか一方にはねじ穴が形成され、他方には当該ねじ穴と係合するねじ部が形成され、
前記ねじ穴内で前記ねじ部を回転させることによって第１ハウジングと第２ハウジングとの軸方向の相対位置が調整され、
前記ねじ部及びねじ穴が前記調整手段を構成している請求項１又は２記載の摩擦接合用工具。
【請求項４】
前記回転体又はスライド部を工具部側と反対の側へ押しつける押しつけ手段を備えている請求項１〜３のいずれか一つに記載の摩擦接合用工具。
【請求項５】
前記回転軸を回転させる回転駆動手段を備えている請求項１〜４のいずれか一つに記載の摩擦接合用工具。
【請求項６】
前記回転駆動手段は、人手で操作する携帯型モータからなる請求項５記載の摩擦接合用工具。
【請求項７】
前記携帯型モータは、前記回転軸を取り外し自在に構成されている請求項６記載の摩擦接合用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦撹拌接合や摩擦圧接接合等の摩擦接合に用いられる摩擦接合用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、摩擦撹拌接合や摩擦圧接接合などのように、接合対象物の接合部分を溶融させずに固相のまま接合する摩擦接合（固相接合）が知られている。例えば、特許文献１には、摩擦撹拌接合技術が開示されている。図６を参照しながら、従来の摩擦撹拌接合の一例を説明する。
【０００３】
摩擦撹拌接合に際しては、摩擦撹拌接合用の専用の装置が用いられる。まず、接合対象物としてのプレート１０１，１０２を装置の作業台（図示せず）上に置き、両プレート１０１，１０２の端面同士を突き合わせる。そして、両プレート１０１，１０２を治具（図示せず）等によって固定する。
【０００４】
次に、回転工具１０３が取り付けられた電動モータを起動し、回転工具１０３を回転させたまま両プレート１０１，１０２の突き合わせ部分に押し当てる。これにより、回転工具１０３の先端のピン１０４が両プレート１０１，１０２の突き合わせ部分に挿入される。すると、当該突き合わせ部分はピン１０４の摩擦熱によって軟化し、撹拌されて塑性流動を起こす。その後、回転工具１０３を両プレート１０１，１０２の突き合わせ部分の端面に沿って移動させる。これにより、ピン１０４の進行方向の後側において、塑性流動した接合部分は摩擦熱を失い、冷却固化される。その結果、両プレート１０１，１０２は接合部分１０５において接合される。
【０００５】
【特許文献１】
特表平７−５０５０９０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、摩擦撹拌接合においては、回転工具１０３のピン１０４の挿入量を一定化する必要があり、その挿入量を接合対象物に応じて微妙に調整する必要がある。そこで、従来の摩擦撹拌接合には、ＮＣコントローラ等を備えた据え付け型の大型の接合装置が用いられていた。
【０００７】
しかし、据え付け型の接合装置を用いる関係上、予め接合対象物を接合装置の設置場所（例えば工場内）に運搬する必要があり、また、接合後には現場に搬出する必要があった。したがって、運搬コストの分だけ作業コストが増大していた。一方、大型の接合対象物等のように、現場からの搬出が不可能な接合対象物に対しては、現場において接合作業を行わざるを得ない。そのため、接合装置を現場に搬入して組み立てる等の作業が別途必要であった。その結果、作業コストの増大や作業期間の遅延を生じる要因となっていた。
【０００８】
また、接合装置の汎用性が低かったため、接合対象物が大型の場合には、それに応じて大型の接合装置が必要となった。
【０００９】
なお、上述の課題は、摩擦撹拌接合に限らず、摩擦圧接接合等の他の摩擦接合においても同様である。
【００１０】
本発明は、かかる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、摩擦接合を現場で簡易に行うことを可能にする摩擦接合用工具を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る摩擦接合用工具は、接合対象物に押し当てられる接触面と前記接触面に設けられた開口とが形成されたハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に設けられ、軸方向に突出する摩擦撹拌接合用のピンを有する工具部と前記工具部に固定された回転軸とを有し、前記ピンが前記接触面の開口から出没するように前記ハウジングに対して軸方向に移動自在な回転体と、前記回転軸に設けられ、前記回転軸に前記工具部側に向かう方向の荷重が加えられると前記ハウジングに対して前記回転体と共に軸方向に移動するスライド部と、前記ハウジング内における前記スライド部よりも前記ピン側に設けられ、前記スライド部が接触することにより前記スライド部の前記ピン側に向かう移動を規制するストッパー部と、前記ストッパー部の軸方向の位置を調整する調整手段とを備えているものである。
【００１２】
上記摩擦接合用工具では、接合時における接触面からのピンの突出量が接合対象物に応じた所定量になるように、予め調整手段によってストッパー部の軸方向の位置が調整される。
【００１３】
接合に際しては、ハウジングの接触面を接合対象物の接合部分に押し当て、工具の位置決めを行う。そして、回転体を回転させると共に、回転体にピン側に向かう方向の荷重を加える。すると、回転体及びスライド部はピン側に移動し、その結果、ピンは接触面から徐々に突出し、接合対象物の接合部分に徐々に挿入される。ピンの挿入が進むと、やがてスライド部がストッパー部と接触し、回転体全体のピン側への移動が規制される。このことにより、ピンの突出量、すなわちピンの挿入深さが所定量に維持される。
【００１４】
そして、当該ピンによって接合部分は撹拌され、固相状態のまま塑性流動を起こす。その後、回転体をピン側と反対の側へ移動させる。その結果、ピンが引き抜かれ、塑性流動部分は冷却固化され、摩擦撹拌接合がなされることになる。
【００１５】
このように、上記摩擦接合用工具を用いることにより、ピンの位置決め及び突出量の調整を容易に実行することができ、現場において簡易に摩擦撹拌接合を行うことができる。
【００１６】
本発明に係る他の摩擦接合用工具は、接合対象物に押し当てられる接触面と前記接触面に設けられた開口とが形成されたハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に設けられ、軸方向に突出する摩擦圧接接合用の回転盤を有する工具部と前記工具部に固定された回転軸とを有し、前記回転盤が前記接触面の開口から出没するように前記ハウジングに対して軸方向に移動自在な回転体と、前記回転軸に設けられ、前記回転軸に前記工具部に向かう方向の荷重が加えられると前記ハウジングに対して前記回転体と共に軸方向に移動するスライド部と、前記ハウジング内における前記スライド部よりも前記回転盤側に設けられ、前記スライド部が接触することにより前記スライド部の前記回転盤側に向かう移動を規制するストッパー部と、前記ストッパー部の軸方向の位置を調整する調整手段とを備えているものである。
【００１７】
上記摩擦接合用工具では、接合時における接触面からの回転盤の突出量が接合対象物に応じた所定量になるように、予め調整手段によってストッパー部の軸方向の位置が調整される。
【００１８】
接合に際しては、ハウジングの接触面を接合対象物の接合部分に押し当て、工具の位置決めを行う。そして、回転体を回転させた状態で、回転体に回転盤側に向かう方向の荷重を加える。すると、回転体及びスライド部が回転盤側に移動する。その結果、回転盤は接触面から徐々に突出し、接合対象物の接合部分に摺接する。回転盤は更に接合対象物の接合部分に押し当てられ、接合対象物に対する押圧力が徐々に大きくなる。やがてスライド部がストッパー部と接触し、回転体全体の回転盤側への移動が規制される。このことにより、回転盤の突出量が所定量に維持され、接合対象物に対する押圧力が所定値に維持される。
【００１９】
そして、当該回転盤によって接合部分は撹拌され、固相状態のまま塑性流動を起こす。その後、回転盤が引き上げられ、塑性流動部分は冷却固化されて接合されることになる。
【００２０】
前記摩擦接合用工具において、前記ハウジングは、前記ストッパー部を有する第１ハウジングと、前記接触面を有し前記第１ハウジングと係合する第２ハウジングとを備え、前記第１ハウジング及び第２ハウジングのいずれか一方にはねじ穴が形成され、他方には当該ねじ穴と係合するねじ部が形成され、前記ねじ穴内で前記ねじ部を回転させることによって第１ハウジングと第２ハウジングとの軸方向の相対位置が調整され、前記ねじ部及びねじ穴が前記調整手段を構成していてもよい。
【００２１】
上記摩擦接合用工具では、第１ハウジングにストッパー部が設けられ、第２ハウジングに接触面が設けられているので、接触面とストッパー部との間の距離、すなわちピン又は回転盤の突出量は、両ハウジングの相対的な位置関係によって定まる。ここで、第１ハウジング及び第２ハウジングはねじ部とねじ穴とにより螺合されているので、両ハウジングの相対的な位置関係は、ねじ部の締め付け量を調整することにより微調整される。したがって、上記摩擦接合用工具によれば、ピン又は回転盤の突出量を微調整することが容易になる。
【００２２】
前記摩擦接合用工具は、回転体又はスライド部を工具部側と反対の側へ押しつける押しつけ手段を備えていることが好ましい。
【００２３】
回転体及びスライド部は軸方向に一体的に移動するので、回転体又はスライド部を工具部側と反対の側へ押しつけることにより、回転体及びスライド部の双方が工具部側と反対の側へ押しつけられることになる。そのため、上記摩擦接合用工具によれば、回転体に工具部側への荷重を加えない限り、工具部のピン又は回転盤が接触面から突出することはない。そのため、接触面を接合対象物に押し当てた状態では工具部がハウジング内に引き込んでいるため、いったん接触面を接合対象物に押し当ててからピン又は回転盤を接合部分に押し当てることが容易になる。また、回転中のピン又は回転盤に誤って触れるおそれが少なくなり、作業の安全性を向上させることができる。
【００２４】
前記摩擦接合用工具は、前記回転軸を回転させる回転駆動手段を備えていてもよい。
【００２５】
前記回転駆動手段は、人手で操作する携帯型モータによって構成されていることが好ましい。
【００２６】
このことにより、摩擦接合用工具を手動で取り扱うことが容易になる。また、携帯性が向上する。そのため、大型の接合対象物に対して、摩擦撹拌接合又は摩擦圧接接合を容易に適用することができる。
【００２７】
前記携帯型モータは、前記回転軸を取り外し自在に構成されていることが好ましい。
【００２８】
このことにより、接合対象物に応じて携帯型モータ又は工具部を適宜取り替えることができ、接合作業の柔軟性が高まる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の摩擦接合用工具によれば、ハウジングの接触面を接合対象物に押し当てた状態で回転体を工具部側へ押しつけることにより、工具部のピン又は回転盤を接合対象物に挿入又は摺接させることができる。スライド部及びストッパー部がピン又は回転盤の突出量を所定量に規制するので、接合対象物に対するピンの挿入量又は回転盤の押圧力を容易に一定化することができる。そのため、現場において、簡易な作業により摩擦撹拌接合又は摩擦圧接接合を実行することができる。また、ピン又は回転盤の突出量を調整手段によって容易に調整することができるので、摩擦撹拌接合又は摩擦圧接接合を接合対象物の特性に応じて柔軟に実行することができる。
【００３０】
調整手段をねじ部及びねじ穴によって構成することとすれば、工具部のピン又は回転盤の突出量の微調整を容易に行うことができる。
【００３１】
回転体又はスライド部を工具部側と反対の側へ押しつける押しつけ手段を備えることとすれば、いったん接触面を接合対象物に押し当ててからピン又は回転盤を接合部分に押し当てることが容易になり、利便性を向上させることができる。また、非接合時にピン又は回転盤がハウジング内に収容されるので、作業の安全性を向上させることができる。
【００３２】
回転軸を回転させる回転駆動手段を設けることとすれば、回転駆動手段を別途設ける必要がなくなる。
【００３３】
回転駆動手段を手動で操作する携帯型モータによって構成することとすれば、作業の利便性を一層向上させることができる。
【００３４】
回転軸を取り外し自在に構成された携帯型モータを用いることとすれば、作業の利便性を更に向上させることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１に示すように、摩擦撹拌接合装置１は、摩擦撹拌接合用の工具２と工具２の回転軸１０を回転させる回転ツール３とにより構成されている。この接合装置１は、人手で操作される装置であって、携帯性を有しているものである。
【００３７】
回転ツール３は、グリップ部５を備えるケーシング７と、ケーシング７内に設けられた電動モータ４と、電動モータ４の回転軸８と工具２の回転軸１０とを着脱自在に連結する連結部６とを備えている。連結部６の具体的構成は特に限定されるものではないが、例えば、ねじ９を利用する構成であってもよい。すなわち、回転軸８をねじ穴の設けられた中空円筒形状に形成し、この回転軸８の内部に回転軸１０を挿入したうえで上記ねじ穴にねじ９を締結することによって、回転軸８と回転軸１０とを固定する構成等を好適に用いることができる。
【００３８】
工具２は回転ツール３と着脱自在な工具であり、それ自体を単独で運搬可能な携帯型の工具である。図２に示すように、工具２は、第１ハウジング１１と、第２ハウジング１２と、第１及び第２ハウジング１１，１２内に回転自在に支持された回転体１４とを備えている。
【００３９】
回転体１４は、取り付け部２３を有する回転軸１０と、回転軸１０における取り付け部２３と反対側の端部に固定された工具部１３とを有している。工具部１３は、それぞれ円柱形状に形成された大径部２１と小径部２２とピン１５とからなっている。ピン１５は、小径部２２よりも小径に形成されている。大径部２１と小径部２２とピン１５とは、回転軸１０側から順に並んでおり、互いに同軸状に設けられている。
【００４０】
回転軸１０には、第１円盤１６と第２円盤１７と軸受１８とからなるスライド部１９が設けられている。第１円盤１６及び第２円盤１７の中心部には穴が形成されており、回転軸１０はこれらの穴に挿通されている。第１円盤１６と第２円盤１７とは、軸方向に並設されている。軸受１８は、第１円盤１６と第２円盤１７との間に設けられている。スライド部１９は、回転軸１０を回転自在に支持するが、自らは回転しないように構成されている。一方、スライド部１９は、軸方向に関しては、回転軸１０と共に一体的に移動するように構成されている。
【００４１】
第１ハウジング１１は、第２ハウジング１２の内部にはめ込まれている。第１ハウジング１１は、図２の上側から順に中径部２５と小径部２６とを有する略円筒形状に形成されている。
【００４２】
中径部２５の内部は、図２の上側から下側に向かって内径が３段階にステップ状に減少しており、中径部２５の内部には、上から順に第１段差部２０及び第２段差部２７が形成されている。第１段差部２０は、スライド部１９の下向きの移動を規制するストッパー部を構成している。
【００４３】
第２段差部２７とスライド部１９との間には、押しつけ手段としてばね２８が設けられている。ばね２８は、スライド部１９を上向きに押しつけている。第１ハウジング１１の上端には、軸封部材２４が設けられている。これにより、スライド部１９は、回転軸１０に外部からの荷重が加えられていない状態では、ばね２８によって上向きの力が加えられ、軸封部材２４と接触している。以下、この状態を収容状態という。
【００４４】
第１ハウジング１１の中径部２５の外周面には、螺旋状のねじ溝からなるねじ部２９が形成されている。
【００４５】
第２ハウジング１２は、図２の上側から順に中径部３０と大径部３１とを有する略円筒形状に形成されている。
【００４６】
中径部３０の上側部分には、ねじ穴３２が設けられている。すなわち、中径部３０の内周面の上側には、第１ハウジング１１の中径部２５のねじ部２９と螺合する螺旋状のねじ溝が設けられている。
【００４７】
第１ハウジング１１のねじ部２９を第２ハウジング１２のねじ穴３２に対して回転させることにより、両ハウジング１１，１２の軸方向に関する位置関係が変化する。すなわち、第１ハウジング１１を進行方向（図２の下向き方向）に向かって時計回りに回転させると、第２ハウジング１２に対する第１ハウジング１１の挿入量が増加し、逆に、第１ハウジング１１を進行方向に向かって反時計回りに回転させると、第２ハウジング１２に対する第１ハウジング１１の挿入量が減少する。
【００４８】
中径部３０の下側部分の内周部には、ばね３３の一端を支持する凹部３４が形成されている。ばね３３は、第１ハウジング１１における中径部２５及び小径部２６の外周側の段差部３５と、第２ハウジング１２の凹部３４との間に設けられている。そして、ばね３３は、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とに、互いに離反する方向の押しつけ力を付与している。
【００４９】
大径部３１は、工具部１３の大径部２１よりも大径に形成されており、工具部１３が収容状態にあるときには工具部１３を覆っている。大径部３１の先端側は、接合対象物に押し当てられる平坦な接触面３６を形成しており、接触面３６の中央部には、工具部１３のピン１５を出没させる開口３７が形成されている。
【００５０】
図１に示すように、第２ハウジング１２の外周部には、目盛板３８が設けられている。目盛板３８の目盛りは、ピン１５の許容突出量を指標するものであり、ストッパー部である第１段差部２０の軸方向の位置によって一義的に定まる。第１段差部２０の位置はねじ部２９とねじ穴３２との螺合状態によって変化するため、目盛板３８の目盛りは、第２ハウジング１２に対する第１ハウジング１１の回転量によって変化する。後述するように、ピン１５の突出量は、目盛板３８の目盛りを参照しながら微調整される。
【００５１】
次に、摩擦撹拌接合装置１の使用方法について説明する。
【００５２】
まず、作業者は、工具２と回転ツール３とを摩擦撹拌接合の現場に携帯する。そして、接合現場において、工具２を回転ツール３に取り付ける。
【００５３】
次に、接合対象物の寸法（厚み等）や材料の特性などに応じて、予め工具２のピン１５の突出量を設定する。図３に示すように、この設定は、人手により第１ハウジング１１を第２ハウジング１２に対して回転させることによって行われる。
【００５４】
次に、接合作業を開始する。以下では、例として図４に示すように、２枚のアルミプレート４１，４２を突き合わせ接合する作業を説明する。
【００５５】
接合作業においては、最初に、工具２の接触面３６をアルミプレート４１，４２の突き合わせ部分に押し当て、工具２の位置決めを行う。その後、回転ツール３の電源を入力し、電動モータ４を回転させる。そして、回転ツール３を工具２側に押しつける。すると、回転体１４がばね２８の弾性力に抗してアルミプレート４１，４２側に押しつけられ、工具部１３のピン１５はアルミプレート４１，４２の突き合わせ部分に挿入される。
【００５６】
挿入されたピン１５は、当該ピン１５の回転により、アルミプレート４１，４２との間に摩擦熱を発生させる。そして、ピン１５は、その摩擦熱によってアルミプレート４１，４２を軟化し、アルミプレート４１，４２の内部に徐々に挿入されていく。これに伴い、回転体１４のスライド部１９も、図２に示す下側に徐々に移動していく。そして、接触面３６に対するピン１５の突出量が所定量になると、スライド部１９が第１段差部２０に突き当たり、スライド部１９の更なる移動が阻止される。その結果、ピン１５の突出量は所定の一定量（＝許容突出量）に維持されることになる。
【００５７】
さらに、ピン１５はアルミプレート４１，４２の軟化部分を撹拌し、塑性流動を起こす。その後、作業者は回転ツール３を引き戻す。すると、ばね２８の弾性力の影響も受け、ピン１５はアルミプレート４１，４２から徐々に引き抜かれる。その結果、塑性流動した接合部分４３は摩擦熱を失い、冷却固化される。つまり、摩擦撹拌接合がなされる。ピン１５を引き抜いた後は、回転ツール３の電源を切り、回転体１４の回転を停止させる。
【００５８】
以上の動作を、アルミプレート４１，４２の突き合わせ部分の複数箇所において行う。その結果、図４に示すように、第１アルミプレート４１と第２アルミプレート４２とは、散点状に接合されることになる。
【００５９】
最後に、作業者は回転ツール３から工具２を取り外し、接合作業を終了する。
【００６０】
以上のように、本摩擦撹拌接合装置１は、小型かつ軽量であり、携帯性に優れている。そのため、現場に搬送することが容易である。したがって、従来のように、接合対象物を現場から搬送したり、あるいは摩擦撹拌接合用の大型の装置を現場で組み立てること等は不要となる。そのため、運搬コストの低減等により、作業コストの低減を図ることができる。また、作業の迅速化を促進することが可能となる。
【００６１】
本摩擦撹拌接合装置１によれば、スライド部１９が第１段差部２０（ストッパー部）に当接することによってピン１５の突出量が一定化されるので、回転ツール３を押しつけるだけでピン１５の突出量を容易に一定化することができる。したがって、摩擦撹拌接合を現場において簡易に実行することができる。
【００６２】
第１ハウジング１１及び第２ハウジング１２に、それぞれねじ部２９及びねじ穴３２を設けることとしたので、第１ハウジング１１を第２ハウジング１２に対して回転させることにより、ピン１５の突出量を容易に調整することができる。したがって、接合対象物の特性に応じてピン１５の挿入量を容易に調整することができ、現場において摩擦撹拌接合を柔軟に実行することができる。
【００６３】
第１ハウジング１１の内部に、回転体１４を工具部１３と反対側に押しつけるばね２８を設けることとしたので、作業者が回転体１４を工具部１３側に押しつける時以外は、工具部１３は自動的に第２ハウジング１２内に収容される。したがって、接合対象物に接触面３６を押し当ててからピン１５を挿入する作業が容易になる。また、接触面３６を接合対象物に押し当てない限り、回転するピン１５が外部に露出することはない。そのため、回転するピン１５に誤って触れるおそれがなく、作業の安全性を向上させることができる。
【００６４】
工具２と回転ツール３とが着脱自在に構成されているので、接合対象物に応じて回転ツール３及び工具２を容易に取り替えることができる。
【００６５】
−変形例−
上記実施形態では、作業者が力を加えることにより、ピン１５の押しつけ力を発生させていた。しかし、回転ツール３にピン１５の押しつけ力を発生させる機構を設けるようにしてもよい。また、回転ツール３に、作業者による押しつけ力を増幅させる機構を設けるようにしてもよい。このことにより、作業者の負担が軽減し、作業のより一層の容易化を図ることができる。
【００６６】
回転体１４を工具部１３側と反対の側へ押しつける押しつけ手段は、ばね２８に限定されず、他の弾性体であってもよい。また、弾性体のような物理的手段に限らず、電磁コイル等を利用した電気式の押しつけ手段であってもよい。
【００６７】
上記実施形態では、工具２は摩擦撹拌接合用の工具であった。しかし、本発明に係る工具は、摩擦圧接接合用の工具であってもよい。例えば、図５に示すように、摩擦圧接接合用の工具として、工具２のピン１５の代わりに、接合対象物に摺接される回転盤３９を備えた工具を用いてもよい。回転盤３９を備えた工具を用いる場合、回転盤３９の突出量が一定化されるので、安定した押圧力を得ることができる。
【００６８】
上記実施形態は、工具２と回転ツール３とが着脱自在であったが、工具と回転ツールとは一体化されていてもよい。
【００６９】
回転ツール３は、回転駆動手段として、携帯型の電動モータ４を備えたものであった。しかし、回転駆動手段は電動モータに限定されず、エアモータ等の他の駆動手段であってもよい。
【００７０】
本発明に係る接合対象物は、アルミプレートに限定されず、他の金属材料であってもよい。また、接合態様は、突き合わせ接合に限らず、重ね合わせ接合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦撹拌接合装置の側面図である。
【図２】摩擦撹拌接合用の工具の断面図である。
【図３】ピンの突出量の調整方法を説明する図である。
【図４】摩擦撹拌接合がなされたアルミプレートの斜視図である。
【図５】摩擦圧接接合用の工具の断面図である。
【図６】従来の摩擦撹拌接合を説明するための図であり、プレートの斜視図である。
【符号の説明】
１　　　　　摩擦撹拌接合装置
２　　　　　工具
３　　　　　回転ツール
４　　　　　電動モータ（回転駆動手段，携帯型モータ）
１０　　　　回転軸
１１　　　　第１ハウジング
１２　　　　第２ハウジング
１３　　　　工具部
１４　　　　回転体
１５　　　　ピン
１９　　　　スライド部
２０　　　　第１段差部（ストッパー部）
２８　　　　ばね（押しつけ手段）
２９　　　　ねじ部
３２　　　　ねじ穴
３６　　　　接触面
３７　　　　開口
４１，４２　プレート（接合対象物）
４３　　　　接合部分
【図１】
2004105975.tif 000003
【図２】
2004105975.tif 000004
【図３】
2004105975.tif 000005
【図４】
2004105975.tif 000006
【図５】
2004105975.tif 000007
【図６】
2004105975.tif 000008