(57)【要約】【課題】サブアッシィとしての精度を落とすことなく、低コストでヘミング部の接合を行うためのアウタヘム摩擦攪拌接合方法を提供すること。【解決手段】ヘミング型２の上に載置させたアウターパネル５１にインナーパネル５２を重ねて配置し、アウターパネル５１の周辺部をヘミング成形してアウターパネル５１とインナーパネル５２とを一体にしてサブアッシィー５０とした後、当該サブアッシィー５０をヘミング型２の上に載置させたまま、次に接合ツール２０を回転状態で押圧することによって、ヘミング部５５を摩擦攪拌により接合するアウタヘム摩擦攪拌接合方法。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘミング型の上に載置させたアウターパネルにインナーパネルを重ねて配置し、アウターパネルの周辺部をヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーをヘミング型の上に載置させたまま、次に接合ツールを回転状態で押圧することによって、ヘミング部を摩擦攪拌により接合することを特徴とするアウタヘム摩擦攪拌接合方法。
【請求項２】
ヘミング型の上に載置させたアウターパネルにインナーパネルを重ねて配置し、アウターパネルの周辺部をロボットに装着したヘミング工具でロールヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーをヘミング型の上に載置させたまま、次にロボットに装着した接合ツールを回転状態で押圧することによって、ヘミング部を摩擦攪拌により接合することを特徴とするアウタヘム摩擦攪拌接合方法。
【請求項３】
請求項２に記載するアウタヘム摩擦攪拌接合方法において、前記ロールヘミング成形と摩擦攪拌接合とは、別のロボットに持たせたヘミング工具と接合ツールにより行うことを特徴とするアフタヘム摩擦攪拌接合方法。
【請求項４】
アウターパネルにインナーパネルを重ね、そのアウターパネルの周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形し、その後の接合ツールによって当該ヘミング部を摩擦攪拌により接合するものであって、
前記アウターパネルを載置するヘミング型と、
前記ヘミング工具及び接合ツールを装着可能な着脱部を有し、前記ヘミング型の上に載置されたアウターパネルについて、その周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーのヘミング部を接合ツールで摩擦攪拌させて接合するロボットとを有することを特徴とするアフタヘム摩擦攪拌接合装置。
【請求項５】
アウターパネルにインナーパネルを重ね、そのアウターパネルの周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形し、その後の接合ツールによって当該ヘミング部を摩擦攪拌により接合するものであって、
前記アウターパネルを載置するヘミング型と、
前記ヘミング工具を装着し、前記ヘミング型の上に載置されたアウターパネルについて、その周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形する第１のロボットと、
前記接合ツールを装着し、ヘミング型の上にあるアウターパネルとインナーパネルとが一体となったサブアッシィーについて、そのヘミング部を接合ツールで摩擦攪拌させて接合する第２のロボットとを有することを特徴とするアフタヘム摩擦攪拌接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アウターパネルの周辺部をインナーパネル側に折り曲げて縁取り加工するいわゆるヘミング成形の後、そのアウターパネルとインナーパネルとが一体になったサブアッシィーのヘミング部を摩擦攪拌接合によって接合させるためのアフタヘム摩擦攪拌接合方法及びその接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のドアパネルやエンジンフードパネル等のボディ部品は、プレス加工したアウターパネルとインナーパネルとが重ね合わされ、箱型をした閉断面を構成することによって薄い板でも強度・剛性を確保した構造をしている。こうしたボディ部品は、アウターパネルとインナーパネルとがヘミング成形によって結合され、閉断面構造をもった部品として構成される。なお、アウターパネルとインナーパネルとが一体化したものを、以下、サブアッシィーという。
【０００３】
ここで図８は、アウターパネルとインナーパネルとを一体化するヘミング装置を示した図である。このヘミング装置は、基台１０１の上に被加工物を載せるヘミング型１０２と、成形用ローラ１０３を備えたヘミング工具１０４を装着したロボット１０５とが配置されている。ロボット１０５は、アーム先端のヘミング工具１０４を操作してヘミング型１０２上のワークに対してロールヘミング成形を行うよう構成されたものである。
【０００４】
ロールヘミング成形は、先ずアウターパネル５１がヘミング型１０２の上に載せられ、その上にインナーパネル５２が重ねられる。このときアウターパネル５１は、その外周フランジ５３が起立しており、インナーパネル５２は、その外周縁５４がアウターパネル５１の外周フランジ５３の内側に位置するように配置される。そして、ヘミング工具１０４の成形用ローラ１０３が図示するようにアウターパネル５１の外周フランジ５３に押し当てられ、転がりながらその外周フランジ５３を内側に折り曲げていき、インナーパネル５２の外周縁５４を挟み込んでかしめ、アウターパネル５１とインナーパネル５２とが一体化される。
【０００５】
こうしてアウターパネル５１とインナーパネル５２とが一体化したサブアッシィ５０は、ボディに取り付けられて塗装工程へと送られるが、その際、インナーパネル５２とアウターパネル５１とがずれ動くことを防止する必要がある。そのため、ヘミング成形後に、外周フランジ５３と外周縁５４とが重なったヘミング部を特開２００１−３１４９８２号公報に記載されているスポット接合によって接合したり、ヘミング成形に際して、特開平１０−２５８３３１号公報に記載されている熱硬化性接着材を用いて接着させる方法が採られている。
【０００６】
先ず、接合方法には抵抗スポット溶接法があるが、それでは接合部に圧痕が残って自動車外板の外観を損なうなどの問題がある。そのため、特開２００１−３１４９８２号公報には、そうした問題を解決する方法として摩擦攪拌接合が提案されている。図９は、その摩擦攪拌接合を利用したスポット接合方法について、２枚のアルミニウム合金板であるパネル６１，６２を接合する例を示した図である。
【０００７】
摩擦攪拌接合は、重ねたパネル６１，６２の接合部が受け部材１１１の受け面１１２上に配置され、そこに高速回転させた接合ツール１１３を押圧させる。接合ツール１１３のピン１１４が上のパネル６１に達すると、摩擦によってパネル６１が加熱されて軟化し、徐々にピン１１４が挿入される。続いてショルダー部１１５の下面がパネル６１に接触することによって接合点１１６近傍がさらに加熱され、塑性流動が生じる。ピン１１４の先端がパネル６１を貫いて下のパネル６２の裏面手前まで挿入されると、接合点１１６近傍では、回転する接合ツール１１３によって攪拌されて塑性流動域１１７が形成され、パネル６１，６２が接合される。
【０００８】
次に、図１０に示す特開平１０−２５８３３１号公報に記載の熱硬化性接着材による方法では、アウターパネル５１の外周フランジ５３でインナーパネル５２の外周縁５４を挟み込んだヘミング部５５に、球状体（粒体）７１が添加された熱硬化性接着材７０が塗布され、ヘミングによる加工圧によって熱硬化性接着材７０中の球状体７１がヘミング部５５に食い込み、アウターパネル５１とインナーパネル５２とが接合する。その後、塗装工程における乾燥を経て熱硬化性接着材が硬化し、ヘミング部５５が固められる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３１４９８２号公報（４頁、図３）
【特許文献２】
特開平１０−２５８３３１号公報（図１、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１で提案されている摩擦攪拌接合の場合には、ヘミング成形後、スポット接合工程へ搬送する間にアウターパネル５１とインナーパネル５２とがずれてしまい、車体に組み付けるサブアッシィとしての精度が落ちてしまう問題があった。そのため、前記特許文献１に摩擦攪拌接合について記載はあるものの、ヘミング部の接合方法としての採用は困難であり、実際には前記特許文献２に記載された接着材による方法が採られている。
【００１１】
仮に、摩擦攪拌接合方法を採用した場合でも、従来のスポット接合装置では図９に示すようにスポット的に受け部材１１１を当てて行うため、その受け面１１２と接合部の面とが揃っていない場合（例えば、図９に示す接合ツール１１３の軸線Ｌとパネル６１，６２が直交していない場合）には、接合時にかかる押圧力によってサブアッシィ５０に歪みが生じてしまうという問題があった。更に、スポット接合装置を用いた接合工程を別工程として設けなければならず、搬送による加工効率低下や設備費によるコストアップを招くなどの問題もあった。
【００１２】
一方、接着材を使用した方法でも、スポット接合に比べてヘミング部５５の接合強度が弱いため、搬送の途中にアウターパネル５１とインナーパネル５２にずれが生じてしまい、車体に組み付けるサブアッシーとしての精度が落ちてしまう問題が生じていた。また、接着材にかかるコストの問題もあった。
【００１３】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、サブアッシィとしての精度を落とすことなく、低コストでヘミング部の接合を行うためのアウタヘム摩擦攪拌接合方法及びその接合装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合方法は、ヘミング型の上に載置させたアウターパネルにインナーパネルを重ねて配置し、アウターパネルの周辺部をヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーをヘミング型の上に載置させたまま、次に接合ツールを回転状態で押圧することによって、ヘミング部を摩擦攪拌により接合することを特徴とする。
【００１５】
本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合方法によれば、同一のヘミング型上でヘミング成形と摩擦攪拌接合を行うため、インナーパネルとアウターパネルとにずれを生じさせることがなく、車体に組み付けるサブアッシーとしての精度を確保できる。なお、ヘミング成形には、ローラによるロールヘミングの他、曲げ型を使用したヘミングなどを含む。
また、摩擦攪拌接合時にはヘミング型は受け部材となるため、接合ツールをヘミング型に対して直交方向に作用させればサブアッシィーに歪みが生じることもない。更に、ヘミング工程と摩擦攪拌接合工程とを一箇所に集約したことや、接着材を使用しないことによってコストを抑えることができる。
【００１６】
本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合方法は、ヘミング型の上に載置させたアウターパネルにインナーパネルを重ねて配置し、アウターパネルの周辺部をロボットに装着したヘミング工具でロールヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーをヘミング型の上に載置させたまま、次にロボットに装着した接合ツールを回転状態で押圧することによって、ヘミング部を摩擦攪拌により接合することを特徴とする。
また、本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合方法は、前記ロールヘミング成形と摩擦攪拌接合とが、別のロボットに持たせたヘミング工具と接合ツールにより行うものであることが望ましい。
また、本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合方法は、前記ロールヘミング成形後、前記ロボットに装着のヘミング工具に換えて接合ツールを装着することにより行うものであることが望ましい。
【００１７】
本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合方法によれば、ヘミング型に設けられたロボットにヘミング工具や接合ツールを装着することによって、ヘミング型上でロールヘミング成形と摩擦攪拌接合を行うため、インナーパネルとアウターパネルとにずれを生じさせることがなく、車体に組み付けるサブアッシーとしての精度を確保できる。また、摩擦攪拌接合時にはヘミング型は受け部材となるため、接合ツールをヘミング型に対して直交方向に作用させればサブアッシィーに歪みが生じることもない。更に、ヘミング工程と摩擦攪拌接合工程とを一箇所に集約したことや、接着材を使用しないことによってコストを抑えることができる。
【００１８】
本発明のアフタヘム摩擦攪拌接合装置は、アウターパネルにインナーパネルを重ね、そのアウターパネルの周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形し、その後の接合ツールによって当該ヘミング部を摩擦攪拌により接合するものであって、前記アウターパネルを載置するヘミング型と、前記ヘミング工具及び接合ツールを装着可能な着脱部を有し、前記ヘミング型の上に載置されたアウターパネルについて、その周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーのヘミング部を接合ツールで摩擦攪拌させて接合するロボットとを有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のアフタヘム摩擦攪拌接合装置は、アウターパネルにインナーパネルを重ね、そのアウターパネルの周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形し、その後の接合ツールによって当該ヘミング部を摩擦攪拌により接合するものであって、前記アウターパネルを載置するヘミング型と、前記ヘミング工具を装着し、前記ヘミング型の上に載置されたアウターパネルについて、その周辺部をヘミング工具でロールヘミング成形する第１のロボットと、前記接合ツールを装着し、ヘミング型の上にあるアウターパネルとインナーパネルとが一体となったサブアッシィーについて、そのヘミング部を接合ツールで摩擦攪拌させて接合する第２のロボットとを有することを特徴とする。
【００２０】
こうした本発明のアウタヘム摩擦攪拌接合装置によれば、ロボットにヘミング工具や接合ツールを取り替えて装着することにより、ロールヘミング成形と摩擦攪拌接合とを同じヘミング型の上で行うことができるため、インナーパネルとアウターパネルとにずれを生じさせることがなく、車体に組み付けるサブアッシーとしての精度を確保できる。また、摩擦攪拌接合時にはヘミング型は受け部材となるため、接合ツールをヘミング型に対して直交方向に作用させればサブアッシィーに歪みが生じることもない。更に、ヘミング工程と摩擦攪拌接合工程とを一箇所に集約したことや、接着材を使用しないことによってコストを抑えることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るアフタヘム摩擦攪拌接合方法及びその接合装置について、一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。なお、本発明におけるアフタヘムの摩擦攪拌接合は、ある接合長さを持って接合してもスポット的に接合しても良いが、以下スポット的に接合するアフタヘム点摩擦攪拌接合を採用した例について説明する。アフタヘム摩擦攪拌接合とは、ヘミング工程の後にヘミング部について行う摩擦攪拌接合であって、特に本実施形態のアフタヘム点摩擦攪拌接合方法は、ヘミング工程と摩擦攪拌接合工程とを一箇所に集約化した方法である。そして、その集約化にあたっては、ヘミング型を摩擦攪拌接合を行うための受け部材として利用し、そこに載置されたヘミング成形後のサブアッシィに対してそのまま点摩擦攪拌接合を行うようにした。
【００２２】
そこで、当該方法を実行するためのアフタヘム点摩擦攪拌接合装置として、本実施形態では、図１に示すように、ロボット３にヘミング工具１０を装着してロールヘミング成形を行わせ、その後、図２に示すように同じロボット３の着脱部６に装着したヘミング工具１０を接合ツール２０に交換して点摩擦攪拌接合を行わせるように構成した。また別の装置として、図３に示すように、ヘミング型２に対して２機のロボット４，５を配置し、一方のロボット４にはヘミング工具１０を装着し、他方のロボット５には接合ツール２０を装着して、それぞれにロールヘミング成形と点摩擦攪拌接合を行わせるように構成した。
【００２３】
ロールヘミング成形と点摩擦攪拌接合とを一台のロボット３で行わせる接合装置は、ヘミング工具１０と接合ツール２０とをそれぞれ交換できるように着脱部６を構成し、そのロボット３に図１に示すヘミング工具１０を装着したロールヘミング成形と、図２に示す接合ツール２０を装着した点摩擦攪拌接合とを実行させるようにしている。すなわち、ロボット３には、ヘミング工具１０に所定のロールヘミング成形を行わせるための動作だけでなく、接合ツール２０に所定の点摩擦攪拌接合を行わせるための動作プログラムを記憶した制御手段を有している。
【００２４】
一方、ロールヘミング成形と点摩擦攪拌接合とを２機のロボット４，５で行わせる接合装置は、図３に示すように、ヘミング型２を載せた基台１にロールヘミング成形用のロボット４と、摩擦攪拌接合用のロボット５が設けられ、それぞれの着脱部７，８にはヘミング工具１０または接合ツール２０が装着されている。そして、ロボット４は、ヘミング工具１０に所定のロールヘミング成形を行わせるための動作プログラムを記憶した制御手段を有し、ロボット５は、接合ツール２０に点摩擦攪拌接合を行わせるための動作プログラムを記憶した制御手段を有している。
【００２５】
ここで図４は、本実施形態のアフタヘム点摩擦攪拌接合方法で使用する接合ツール２０を示した図である。この接合ツール２０は、円柱形状の本体２２の下端面の中心に、ネジの切られた円柱形状の先端ピン２１が形成され、その周りには、本体２２の底面に傾斜部２３，２４からなる凹部が形成されている。傾斜部２３の角度θは、５度以上２５度以下の角度であることが望ましいが、この数値は実験により得たものであり、詳細については後で説明する。
【００２６】
次に、アフタヘム点摩擦攪拌接合方法について順を追って説明する。
先ず、ヘミング型２の上にアウターパネル５１が載せられ、その上にインナーパネル５２が重ねられてロールヘミング成形が行われる。このとき図１に示すように、アウターパネル５１は、その外周フランジ５３が起立しており、インナーパネル５２は、その外周縁５４がアウターパネル５１の外周フランジ５３の内側に位置するように配置されている。そして、図１及び図３に示すように、アウターパネル５１の外周フランジ５３に押し当てられたヘミング工具１０の成形用ローラ１１が転がり、その外周フランジ５３を内側に折り曲げて外周縁５４を挟み込んでかしめていく。こうしてアウターパネル５１とインナーパネル５２とが一体化する。
【００２７】
その後、アウターパネル５１とインナーパネル５２とが一体になったサブアッシィ５０は、ヘミング型２に載せられたまま次のアフタヘム点摩擦攪拌接合が行われる。このとき、ロボット３を兼用する図１及び図２に示す装置の場合には、ヘミング工具１０に換えて接合ツール２０が着脱部６に装着され、サブアッシィ５０のヘミング部５５に摩擦攪拌接合が行われる。また一方で、図３に示すように２機のロボット４，５を備えた装置の場合には、サブアッシィ５０のヘミング部５５に対して直ちに摩擦攪拌接合が行われる。アフタヘム点摩擦攪拌接合は、接合ツール２０に回転が与えられ、ロボット３（或いはロボット５、以下同じ）がその接合ツール２０を次のように操作することによって行われる。図５は、アフタヘム摩擦撹拌接合を図（ａ）〜図（ｄ）にかけて段階的に示した図である。
【００２８】
先ず、接合ツール２０は、所定の回転数で回転が与えられ、ロボット３によって接合ポイントにおいて姿勢が整えられる。すなわち、図５（ａ）に示すように、接合ツール２０の回転軸Ｌがヘミング部５５及びヘミング型２の受け面２ａに直交するように位置決めされる。そして、その姿勢を保ったまま先端ピン２１がヘミング部５５へと押し当てられる。
【００２９】
すると、図５（ｂ）に示すように、先端ピン２１の先端部が接触した外周フランジ５３に摩擦熱が発生し、アウターパネル５１がアルミ板であるので、再結晶温度である摂氏４００度を越えると半溶融状態となる。そして、接合ツール２０は押圧力によって先端ピン２１が外周フランジ５３内に入り込み、半溶融状態部分が上側に盛り上がる。
【００３０】
接合ツール２０が押し付けられて摩擦撹拌が進むと、図５（ｃ）に示すように、先端ピン２１の先端部が下の外周縁５４内にも入り始め、本体２２の底面に形成された傾斜部２３，２４が外周フランジ５３に接触する。すると、外周フランジ５３の半溶融状態がＡ領域で増大し、アルミ板であるインナーパネル５２の外周縁５４にも半溶融状態となったＢ領域が発生する。従って、この状態で先端ピン２１が回転し続ければ、その先端ピン２１外周に形成さたネジによって、外周フランジ５３と外周縁５４とに連続してできた半溶融状態部分が撹拌される。
【００３１】
なお、このときはまだ外周フランジ５３と外周縁５４との界面Ｃは、狭い範囲で形成されているに過ぎない。そこで更に、図５（ｄ）に示すように先端ピン２１が外周縁５４の所定の位置（図では外周縁５４の板厚の中間地点付近）まで入り込んで摩擦撹拌が行われる。これによって、図５（ｃ）の段階では接合界面Ｃの形成が不充分で接合面積が小さく接合強度が低かったものが、図５（ｄ）の状態まで摩擦撹拌することによって接合界面Ｃの形成が十分となって接合強度が高くなる。
【００３２】
ところで、回転する先端ピン２１を押し込み過ぎると、接合界面Ｃが上に来すぎる所謂「接合界面の巻き上げ」状態を起こし、外周フランジ５３の残存する肉厚が薄くなって接合強度が低下してしまう場合がある。しかし、本実施形態の接合ツール２０では、接合界面Ｃの上昇を傾斜部２３が抑え込んでおり、この抑え込みによって接合強度が強くなる。そこで、傾斜部２３の傾斜角度θと当該強度の関係について実験を行ったところ、図６に示す結果を得た。横軸が傾斜部２３の傾斜角度であり、縦軸がせん断強度である。そして、この結果からは、せん断強度を高く保つためには傾斜角度として５度以上２５度以下であれば良いことがわかった。
【００３３】
次に、図５（ｄ）の状態から更に摩擦撹拌を進めてしまうと、傾斜部２３によって接合界面Ｃの上昇が抑えきれなくなり、外周フランジ５３の残存する肉厚が小さくなって接合強度が低下してしまう。従って、接合強度を高めるには接合ツール２０に傾斜部２３を設けるだけでは足りず、先端ピン２１の入り込む距離を制御する必要がある。そこで、本実施形態では、先端ピン２１の入り込みを時間で管理することとした。
【００３４】
図７は、その実験結果を示した図であり、横軸は下側の外周縁５４の残存板厚（単位ｍｍ）を、縦軸はせん断強度を示している。実験は、外周フランジ５３の板厚を１．０ｍｍ、外周縁５４の板厚を１．２ｍｍとし、接合ツール２０を回転数２０００ｒｐｍ、押圧力３９２０Ｎで、加工時間１．５秒から５．０秒で行った。その結果、加工時間１．５秒以上３秒以下の場合に点線ＳＡで示す範囲の値をとり、加工時間３．０秒以上５．０秒以下の場合に点線ＳＢで示す範囲の値をとることとなった。
【００３５】
この結果から、加工時間が３．０秒を越えると接合界面の巻き上げが発生してＳＢで示すように接合強度が低下し、加工時間が３．０秒未満であれば、ＳＡに示すように適度な接合強度を得られることが分かった。従って、例えばアウターパネル５１とインナーパネル５２の板厚が１ｍｍ同士のアルミ板である場合、ロボット３が接合ツール２０に図５（ａ）〜図５（ｄ）の加工を行わせる時間は１．５秒から３秒程度が適当である。ロボット３が有する制御手段には、こうした時間管理に基づき先端ピン２１の入り込みを制御する動作プログラムが記憶されている。
【００３６】
こうしたヘミング型２上のサブアッシィ５０に対するアフタヘム点摩擦攪拌接合は、ロールヘミング成形されたヘミング部５５について数カ所行われる。そして、アウターパネル５１とインナーパネル５２とが接合されたサブアッシィ５０は、次の工程へと搬送される。
【００３７】
以上、アフタヘム点摩擦攪拌接合方法及びその接合装置の実施形態を説明したが、本実施形態では、同じヘミング型２上でロールヘミング成形と摩擦攪拌接合を行うため、アウターパネル５１インナーパネル５２とにずれを生じさせることがなく、車体に組み付けるサブアッシーとしての精度を確保できるようになった。
また、摩擦攪拌接合時にはヘミング型２が受け部材となるため、図５（ａ）に示すように、接合ツール２０の回転軸Ｌをヘミング型２の受け面２ａに対して直交方向に作用させれば、サブアッシィー５０に歪みが生じることはない。
また、ヘミング工程と摩擦攪拌接合工程とを一箇所に集約して行うため、製造設備の簡素化を図ることができ、その分コストを抑えることができた。
そして更に、アウターパネル５１とインナーパネル５２とを摩擦攪拌接合することにより、接着材を使用しない点でもコストを抑えることができた。
【００３８】
以上、アフタヘム点摩擦攪拌接合方法及びその接合装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、成型用ローラ１１を使用したロールヘミングの場合を説明したが、例えば、ヘミング型を下型として曲げ型を使用し、予備曲げをした後に本曲げを行うようなヘミング成形であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のアフタヘム摩擦攪拌接合方法では、ヘミング型の上に載置させたアウターパネルにインナーパネルを重ねて配置し、アウターパネルの周辺部をヘミング成形してアウターパネルとインナーパネルとを一体にしてサブアッシィーとした後、当該サブアッシィーをヘミング型の上に載置させたまま、次に接合ツールを回転状態で押圧することによって、ヘミング部を摩擦攪拌により接合するようにしたので、サブアッシィとしての精度を落とすことなく、低コストでヘミング部の接合を行うことが可能となった。
【００４０】
また、本発明のアフタヘム摩擦攪拌接合装置では、アウターパネルを載置するヘミング型と、着脱部に装着したヘミング工具あるいは接合ツールによってロールヘミング成形と摩擦攪拌接合との両方を行うロボットとを有する構成、又はアウターパネルを載置するヘミング型と、ヘミング工具を装着してロールヘミング成形する第１のロボット及び接合ツールを装着して摩擦攪拌接合を行う第２のロボットとを有する構成としたので、サブアッシィとしての精度を落とすことなく、低コストでヘミング部の接合を行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヘミング工具を装着したアフタヘム点摩擦攪拌接合装置を示した図である。
【図２】接合ツールを装着したアフタヘム点摩擦攪拌接合装置を示した図である。
【図３】ヘミング工具、接合ツールを別々のロボットに装着したアフタヘム点摩擦攪拌接合装置を示した図である。
【図４】接合ツールを示した図である。
【図５】アフタヘム摩擦撹拌接合を図（ａ）〜図（ｄ）にかけて段階的に示した図である。
【図６】接合ツールに設けられた傾斜部の傾斜角度と接合強度との関係について行った実験結果を示した図である。
【図７】せん断強度について行った実験結果を示した図である。
【図８】アウターパネルとインナーパネルとを一体化するヘミング装置を示した図である。
【図９】点摩擦攪拌接合による接合方法を示した図である。
【図１０】熱硬化性接着材を塗布したヘミング部を示した図である。
【符号の説明】
２    ヘミング型
３，４，５  ロボット
１０  ヘミング工具
２０  接合ツール
５０  サブアッシィ
５１  アウターパネル
５２  インナーパネル
【図１】
2004167525.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004167525.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004167525.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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