(57)【要約】【課題】摩擦撹拌接合を行う際、バリが発生することを可及的に抑制する。【解決手段】積層部をスポット接合する際に接合ツールに作用する回転トルクを測定し、バリが発生するに至るまでの回転トルク曲線を得る。該回転トルク曲線における最高回転トルク値（第１の負荷の値）と、バリが発生した時点の回転トルク値に比して大きい値（第２の負荷の値）とを制御回路に入力する。次回以降の作業において、制御回路は、接合ツールに作用する回転トルクが前記最高回転トルク値を超え、前記第２の負荷の値に到達した時点で、接合ツールを積層部から離間させる制御信号を発する。これにより、摩擦撹拌接合が終了する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層されたワークに回転動作する接合ツールを挿入して前記ワークの肉を摩擦撹拌させ、その後に前記肉を固化させることで前記ワークをスポット接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の第１の負荷の値と、前記第１の負荷よりも小さい第２の負荷の値とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記第１の負荷の値を超えた後に低下して第２の負荷の値と一致した際に前記接合ツールを前記ワークから離間させることを特徴とする摩擦撹拌接合方法。
【請求項２】
ワークに回転動作する接合ツールを挿入して変位させ、前記ワークの肉を摩擦撹拌させた後に前記肉を固化させることで前記ワークを接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の第１の負荷の値と、前記第１の負荷よりも小さい第２の負荷の値とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記第１の負荷の値を超えた後に低下して第２の負荷の値と一致した際に前記接合ツールの変位を開始することを特徴とする摩擦撹拌接合方法。
【請求項３】
積層されたワークに回転動作する接合ツールを挿入して前記ワークの肉を摩擦撹拌させ、その後に前記肉を固化させることで前記ワークをスポット接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の最大負荷の値と、設定時間とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記最大負荷の値に到達した後に前記設定時間が経過した際に前記接合ツールを前記ワークから離間させることを特徴とする摩擦撹拌接合方法。
【請求項４】
ワークに回転動作する接合ツールを挿入して変位させ、前記ワークの肉を摩擦撹拌させた後に前記肉を固化させることで前記ワークを接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の最大負荷の値と、設定時間とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記最大負荷の値に到達した後に前記設定時間が経過した際に前記接合ツールの変位を開始することを特徴とする摩擦撹拌接合方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の摩擦撹拌接合方法において、前記負荷曲線中の最大負荷の値を前記第１の負荷の値とすることを特徴とする摩擦撹拌接合方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の摩擦撹拌接合方法において、摩擦撹拌接合作業を複数回繰り返して行うことを特徴とする摩擦撹拌接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転動作する接合ツールをワークに挿入して該ワークの肉を軟化・撹拌する摩擦撹拌接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦撹拌接合は、固相接合方法の１種であり、近時、広汎に採用されるに至っている。
【０００３】
一般に、接合ツールは、スピンドル等に保持された略円柱形状の回転体と、該回転体に比して小径なプローブとを有し、スピンドルの回転付勢に伴って回転動作を開始する。この回転動作する接合ツールがワークに挿入され、接合ツールとワークとが摺接して発生する摩擦熱によって該ワークの肉が軟化し、さらに、軟化した肉が前記プローブによって撹拌される。場合によっては、回転体の縁部を含む先端部（ショルダ部）もワークに挿入されることがあり、このときには、ワークの肉は、ショルダ部によっても撹拌される。
【０００４】
そして、所定時間が経過すると、接合ツールがワークから離間する。これに伴い摩擦熱の発生が終了し、撹拌した肉が冷却して硬化する。
【０００５】
ところで、摩擦撹拌接合では、未撹拌部分が残留して接合強度が小さくなることがある。そこで、未撹拌部分が残留することを回避するべく、肉が十分に撹拌されるように接合条件を高精度に制御することが試みられている。例えば、特許文献１記載の発明では、接合ツールを回転動作させる主軸モータの負荷率、又は接合ツールのワークへの挿入深さが所定の度合いに到達した時点で所定時間保持し、その後に接合ツールを変位させるようにしている。
【０００６】
また、特許文献２においては、接合部の軟化温度以上部分溶融温度以下の温度範囲となるように摩擦入熱保持時間を設定するべく、互いに対向する１組のショルダ部を有する接合ツールを使用し、前記ショルダ部同士の間にワークを介在させ、該ショルダ部がワークに摺接を開始して所定時間を経過するか、又はショルダ部同士の間隔（工具間距離）の減少量が所定量に到達したときに余熱が終了したと判断し、その後に接合ツールを変位させることが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８０３８０号公報（特に段落［００１９］）
【特許文献２】特開２００４−２９８９００号公報（特に段落［００３４］〜［００３７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１記載の技術は、モータ負荷率が最大負荷率の７３％に到達した時点を接合ツールの挿入保持時間の起点とし、この時点から、接合ツールがワークに挿入された状態を所定の時間保持するものである。しかしながら、本発明者らの鋭意検討によれば、摩擦撹拌接合を繰り返し行うと、ワークの軟化速度が次第に大きくなり、このような場合に接合ツールのワークへの挿入保持時間が一定となるように管理すると、後加工が必要となる程の大きなバリが生じ易くなるという知見が得られた。この理由は、摩擦撹拌接合の繰り返しに伴って接合ツールに熱が蓄積され、接合ツールがワークに摺接した際にこの熱が接合ツールからワークへ伝達されるためであると推察される。加えて、熱は、接合ツールのみならずワークにも蓄積される。このことも、大きなバリが生じ易くなる一因であると考えられる。
【０００９】
また、特許文献２記載の制御方法における工具間距離のモニタリングは、該特許文献２の図１及び図６Ｂに示されるように、互いに対向する１組のショルダ部を有する接合ツールにおいて可能である。しかしながら、通常の接合ツールは、上記したように回転体とプローブを有するように構成されており、従って、一般的に、ショルダ部が複数個設けられることはない。
【００１０】
すなわち、特許文献２記載の制御方法は、一般的な接合ツールに採用することができないという不具合がある。
【００１１】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、一般的な接合ツールを使用した場合であってもバリの発生を可及的に抑制することが可能な摩擦撹拌接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明は、積層されたワークに回転動作する接合ツールを挿入して前記ワークの肉を摩擦撹拌させ、その後に前記肉を固化させることで前記ワークをスポット接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の第１の負荷の値と、前記第１の負荷よりも小さい第２の負荷の値とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記第１の負荷の値を超えた後に低下して第２の負荷の値と一致した際に前記接合ツールを前記ワークから離間させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、ワークに回転動作する接合ツールを挿入して変位させ、前記ワークの肉を摩擦撹拌させた後に前記肉を固化させることで前記ワークを接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の第１の負荷の値と、前記第１の負荷よりも小さい第２の負荷の値とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記第１の負荷の値を超えた後に低下して第２の負荷の値と一致した際に前記接合ツールの変位を開始することを特徴とする。
【００１４】
すなわち、上記２つの発明において、摩擦撹拌接合は、実負荷をモニタリングしながら進行され、実負荷が、制御回路に設定された第１の負荷の値を超え、該第１の負荷よりも小さい第２の負荷の値に到達したときに終了される。
【００１５】
第２の負荷の値は、ワークの肉が過度に撹拌されないように設定される。すなわち、ワークの肉が過度に撹拌された場合、バリが過度に発生するようになる。このような事態が生じることを回避するべく、例えば、負荷曲線を作成する際にバリが発生するまで摩擦撹拌接合を続行し、バリが発生した際の負荷を求めておく。そして、バリが発生した際の負荷よりも高い値に第２の負荷を設定すれば、バリが過度に発生するまで肉が撹拌されることを回避することが可能となる。
【００１６】
なお、上記から諒解されるように、本発明は、点状に接合するスポット接合であってもよいし、接合ツールを移動させる線状接合であってもよい。
【００１７】
例えば、摩擦撹拌接合の繰り返し回数が僅少である場合等、接合ツールの熱の蓄積が上記した不具合を招くことのない環境下では、上記した負荷に代え、挿入時間で管理を行うようにしてもよい。
【００１８】
すなわち、本発明は、積層されたワークに回転動作する接合ツールを挿入して前記ワークの肉を摩擦撹拌させ、その後に前記肉を固化させることで前記ワークをスポット接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の最大負荷の値と、設定時間とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記最大負荷の値に到達した後に前記設定時間が経過した際に前記接合ツールを前記ワークから離間させることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明は、ワークに回転動作する接合ツールを挿入して変位させ、前記ワークの肉を摩擦撹拌させた後に前記肉を固化させることで前記ワークを接合する摩擦撹拌接合方法であって、
予め測定して作成された負荷曲線中の最大負荷の値と、設定時間とを制御回路に設定し、
回転動作する前記接合ツールを前記ワークに挿入して該接合ツールに作用する実負荷を値として常時検知し、前記実負荷が上昇して前記最大負荷の値に到達した後に前記設定時間が経過した際に前記接合ツールの変位を開始することを特徴とする。
【００２０】
設定時間は、例えば、上記した第２の負荷の値に到達するまでの時間とすればよい。これによりワークの肉が過度に撹拌されない時間で摩擦撹拌接合が終了するので、バリの発生が可及的に抑制される。
【００２１】
勿論、設定時間で管理する場合も、スポット接合又は線状接合のいずれを行うようにしてもよい。
【００２２】
ここで、前記第１の負荷の値としては、例えば、前記負荷曲線中の最大負荷の値を選定することができる。この場合、肉が必要量以上に撹拌されることを回避することが一層容易となる。
【００２３】
本発明においては、摩擦撹拌接合作業を複数回繰り返して行うようにしてもよい。作業の繰り返しに伴って接合ツール及びワークに熱が蓄積された場合、肉の軟化速度が大きくなり、このため、作業が繰り返されるにつれ、同一時間内であれば、作業開始時に比して多量の肉が撹拌されるようになる。この場合、バリが発生する一因となる。しかしながら、上記したように、負荷が所定の値まで低下した際に摩擦撹拌接合を終了するようにした場合、肉の撹拌量が略一定となるので、バリが過度に発生することを抑制することができる。従って、肉がバリとして流失するために肉厚が小さくなり、このために強度が低下することが回避される。
【００２４】
なお、設定時間を一定とする場合、作業繰り返し回数を、熱が蓄積されることに起因してバリが発生するまでに設定すればよい。
【００２５】
勿論、いずれの場合においても、回転体の先端にプローブが突出形成されている一般的な構成の接合ツールを使用することができる。すなわち、本発明によれば、一般的な接合ツールを使用した場合であってもバリの発生を可及的に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、必要量以上の肉が撹拌されることのないように制御を行うようにしている。このため、一般的な構成の接合ツールを用いた場合であっても、バリが過度に発生することを回避し、且つ良好な接合強度を有する接合部が得られる摩擦撹拌接合を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る摩擦撹拌接合方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
先ず、スポット接合を行う第１実施形態につき説明する。
【００２９】
図１は、支持用治具１０と、ＪＩＳ記号の数字が５０００番台であるいわゆる５０００系のアルミニウム合金からなる第１ワーク１２及び第２ワーク１４と、接合ツール１６とを示す要部拡大概略斜視図である。この中、支持用治具１０と接合ツール１６は、図示しないロボットのアーム部先端に互いに対向するように設置されている。
【００３０】
この場合、支持用治具１０は略円筒体形状であり、その上端面の略中央部には、水平断面が略真円形状である凹部１８が設けられている。
【００３１】
第１ワーク１２及び第２ワーク１４は互いに積層され、これにより積層部２０が形成される。後述するように、この積層部２０は、前記凹部１８を覆った状態で摩擦撹拌接合される。
【００３２】
接合ツール１６は、図示しないスピンドルに連結された円柱体形状の回転体２２と、該回転体２２の一端部に連結されて先端部が円錐状に湾曲したプローブ２４とを有する。接合ツール１６は、前記スピンドルを回転付勢する回転用サーボモータの作用下に回転動作可能であり、且つ図示しない昇降用サーボモータの作用下に積層部２０に接近又は離間する方向に変位可能である。
【００３３】
この中、前記回転用サーボモータは、リード線２６を介して制御回路２８に電気的に接続されている。後述する回転トルクは、該回転用サーボモータの電流値を変換することで得られる。
【００３４】
プローブ２４は、回転体２２に比して小径であり、且つその外径は、支持用治具１０に設けられた凹部１８の直径に比して小さく設けられる。換言すれば、凹部１８の直径は、プローブ２４の外径に比して大きく設定される。なお、プローブ２４の長さＬ、第１ワーク１２の肉厚Ｔ１、第２ワーク１４の肉厚Ｔ２は、例えば、約２．５ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１．０ｍｍに設定することができる。
【００３５】
上記したように、接合ツール１６は支持用治具１０に対向するように配置されており、このため、接合ツール１６の軸線は、凹部１８の軸線に略一致する。すなわち、プローブ２４は、凹部１８の上方に位置する。
【００３６】
以上の構成において、制御回路２８は、前記回転用サーボモータの電流値を接合ツール１６に作用する回転トルクとして検知し、数値に変換してモニタリングする。
【００３７】
第１実施形態に係る摩擦撹拌接合方法は、以下のようにして実施される。
【００３８】
先ず、図２に示すように、第１ワーク１２と第２ワーク１４とを積層して積層部２０を形成する。その後、前記ロボットは、支持用治具１０と接合ツール１６との間に積層部２０が介在されるように動作する。この際、積層部２０が支持用治具１０に当接し、且つ凹部１８を覆う。
【００３９】
次に、前記回転用サーボモータの作用下にスピンドルが回転付勢され、これに伴って接合ツール１６が回転動作を開始する。その後、前記昇降用サーボモータの作用下に接合ツール１６が積層部２０に指向して下降するように変位を開始し、その結果、プローブ２４が積層部２０の上端面に摺接する。
【００４０】
この摺接に伴って摩擦熱が発生することにより、積層部２０におけるプローブ２４の当接箇所及びその近傍が軟化する。その結果、図３に示すように、該プローブ２４が積層部２０に挿入されるとともに、この挿入に対応して、積層部２０の肉が塑性流動を起こし撹拌され、肉の一部が凹部１８に流入する。上記したように、凹部１８の水平断面の直径がプローブ２４の直径に比して大きいため、この流入は容易に進行する。
【００４１】
さらに、回転体２２の先端部（ショルダ部）も積層部２０に若干挿入され、従って、ショルダ部によっても肉の軟化、撹拌が進行する。
【００４２】
所定の時間が経過して前記昇降用サーボモータの作用下に接合ツール１６が上昇し、積層部２０から離間すると、摩擦熱が発生しなくなるので肉が硬化する。これにより、第１ワーク１２と第２ワーク１４との固相接合がなされる。
【００４３】
積層部２０には、第２ワーク１４における第１ワーク１２に臨む面に突出部３０が形成され、第１ワーク１２における第２ワーク１４に臨む面に陥没部３２が形成される。また、第２ワーク１４の肉が回転体２２の側周壁部近傍まで塑性流動し、そこで隆起して円環状のバリ３４が形成される。
【００４４】
制御回路２８は、以上の作業がなされる間に接合ツール１６に作用する回転トルクを常時モニタリングする。その結果を図４に示す。図４におけるＡ点がプローブ２４の挿入開始時点に対応し、Ｂ点が回転体２２の先端部（ショルダ部）の挿入開始時点に対応する。この図４から、積層部２０にプローブ２４が挿入されると回転トルクが一旦上昇した後に低下し、ショルダ部が挿入されると回転トルクがさらに上昇して最大値を示した後に低下すること、また、回転トルクの最大値を１００％とすると、４０％まで低下した時点でバリ３４が発生することが諒解される。
【００４５】
なお、スポット接合を行う箇所が変更されると、回転トルクの最大値も変化する。この場合においても、バリ３４は、回転トルクが最大値から概ね４０％まで低下した時点で発生する。
【００４６】
そこで、第１実施形態では、回転トルクが最大値の４０％まで低下する前、好ましくは４５〜７５％となった時点で摩擦撹拌接合を終了する。具体的には、実回転トルクの最大値（最高回転トルク値）と、最高回転トルク値の４５〜７５％の間、例えば、５５％に相当する回転トルク値とを制御回路２８に入力する。
【００４７】
そして、図４に示すように、実回転トルクが最高回転トルク値を一旦超え、設定した回転トルク値、すなわち、上記の場合、最高回転トルク値の５５％に相当する回転トルク値となった時点で前記昇降用サーボモータを動作させ、接合ツール１６が積層部２０から離間するように設定する。単に実回転トルクが５５％に相当する回転トルク値となった時点で接合ツール１６が積層部２０から離間するように設定すると、ショルダ部が挿入される前に摩擦撹拌接合を終了させてしまうことになるからである。
【００４８】
そして、別の第１ワーク１２及び第２ワーク１４で積層部２０を形成し、ロボットを動作させて上記と同様に摩擦撹拌接合を行う。
【００４９】
この場合、図４に示すように、プローブ２４が積層部２０に挿入されることに伴って回転トルクが上昇した後に低下する。さらに、ショルダ部が積層部２０に摺接することに伴って回転トルクが上昇し、ショルダ部が積層部２０に挿入され始めた時点で回転トルクが最大となる。この時点で、制御回路２８は、回転トルクが予め設定された最高回転トルク値最大値に到達したと判断する。
【００５０】
ショルダ部が挿入されて積層部２０の肉がさらに軟化すると、接合ツール１６に作用する回転トルクが低下する。最終的に、回転トルクが制御回路２８に予め設定された閾値、すなわち、上記の場合、５５％に相当する回転トルク値となった時点で前記昇降用サーボモータが動作し、これにより接合ツール１６が積層部２０から離間して摩擦撹拌接合が終了する。
【００５１】
この場合、摩擦撹拌接合の開始から終了までの時間は、上記の場合に比して必然的に短くなる。このため、必要量以上の肉が撹拌されることが抑制され、その結果、バリ３４が過度に発生することを回避することができる。
【００５２】
このように、第１実施形態によれば、一般的な構成の接合ツール１６を使用する場合であってもバリ３４が過度に発生することが回避される。このため、接合後の積層部２０の肉厚が十分に確保されるので、該積層部２０の接合強度が優れたものとなる。
【００５３】
次に、ロボットを動作させて接合箇所を支持用治具１０及び接合ツール１６から相対的に変位させ、積層部２０の別の部位に対し、上記と同様に摩擦撹拌接合を行う。この作業を繰り返すと、接合ツール１６に熱が蓄積され、このために該接合ツール１６が摺接した際、積層部２０の温度が比較的短時間で上昇するようになる。
【００５４】
積層部２０の温度が短時間で上昇することは、該積層部２０が短時間で軟化すること、すなわち、軟化速度が大きくなることを意味する。このような状態において、接合ツール１６の積層部２０への挿入時間を一定とした場合、必要量以上の肉が撹拌されてバリ３４が過度に発生する一因となる。
【００５５】
しかしながら、第１実施形態においては、上記したように、接合ツール１６に作用する回転トルクが一旦最大となった後に所定の閾値に到達した時点で摩擦撹拌接合を終了するようにしている。軟化速度が大きくなった場合、回転トルクが所定の閾値に到達する時間が早くなりはするものの、その時点で摩擦撹拌接合が終了されるので、撹拌される肉の量を略一定とすることができる。従って、この場合においても、バリ３４が過度に発生することを回避することが可能となる。
【００５６】
このように、１回の摩擦撹拌接合の開始から終了に適した時間を回転トルクで管理する第１実施形態においては、摩擦撹拌接合を複数回繰り返す場合であっても、バリ３４が過度に発生することを抑制することができる。
【００５７】
第１実施形態において、ワークの個数は２個に限定されるものではなく、３個以上としてもよい。また、同一のワークの別部位同士をスポット接合するようにしてもよい。
【００５８】
なお、第１実施形態では、摩擦撹拌接合を点状に行うスポット接合を例示して説明したが、接合ツールを線状に変位させるようにしてもよい。この場合を、第２実施形態として説明する。
【００５９】
図５に示すように、この場合、第１ワーク１２と第２ワーク１４とは、その端面同士が当接される。そして、前記スピンドルの作用下に回転動作するプローブ２４を当接した端面同士の一端部に摺接させる。これにより第１ワーク１２、第２ワーク１４の当接した端面近傍に摩擦熱が発生し、該端面近傍が軟化してプローブ２４が挿入され、次に、回転体２２の先端部（ショルダ部）が挿入される。
【００６０】
第２実施形態においても、上記と同様に制御回路２８にこの間の回転トルクをモニタリングすれば、図４に類似する回転トルク曲線が得られ、最高回転トルク値と、バリ３４が発生する回転トルク値とが分かる。そこで、最高回転トルク値と、バリ３４が発生する回転トルク値に比して高い回転トルク値を制御回路２８に設定する。
【００６１】
その後、接合ツール１６が当接箇所に沿って変位されることに追従して肉が硬化する。この現象が逐次的に繰り返されることにより、第１ワーク１２、第２ワーク１４の端面同士が一体的に固相接合される。
【００６２】
以降は第１実施形態と同様にして、新たな第１ワーク１２と第２ワーク１４の当接した端面同士に対して摩擦撹拌接合を行う。この際、当接箇所にプローブ２４及びショルダ部が挿入されると、制御回路２８は、実回転トルクが最高回転トルク値を超えた後、設定された回転トルク値に到達したことを認識すると、ロボットを動作させて接合ツール１６を当接箇所に沿って変位させる。
【００６３】
このように、第２実施形態においては、回転トルクが所定の閾値に到達した時点で接合ツール１６の変位が開始される。このため、挿入箇所にバリ３４が過度に発生することを回避することができ、結局、接合された後に十分な接合強度を確保することができる。
【００６４】
接合ツール１６が当接箇所の端部に到達すると、制御回路２８は、前記昇降用サーボモータに「接合ツール１６を上昇させる」との制御信号を発する。これにより接合ツール１６が当接箇所から離間して、線状の摩擦撹拌接合が終了するに至る。
【００６５】
なお、第２実施形態においては、ワークを湾曲させる等して同一ワークの端面同士を当接させて該端面同士を接合するようにしてもよいし、図５に示されるいわゆる突き合わせ接合ではなく、積層されたワーク同士を接合するようにしてもよい。その場合、ワークの個数は２個に限定されるものではなく、３個以上であってもよい。同一のワークの別部位同士を接合するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００６６】
また、制御回路２８に設定する値が高い方の回転トルク値は、最高トルク値に限定されるものではなく、摩擦撹拌接合を終了する回転トルク値に比して高い値であればよい。
【００６７】
さらに、第１実施形態及び第２実施形態の双方において、接合ツール１６に作用する負荷として回転トルクをモニタリングするようにしているが、接合ツール１６に作用する荷重等、その他の負荷であってもよい。
【００６８】
また、第１実施形態、第２実施形態のいずれにおいても、接合ツール１６に蓄積される熱量が少なく、蓄積熱量に起因してバリ３４の発生が過度となるに至るまでの回数で摩擦撹拌接合を行う場合には、回転トルクが所定の値に低下したときに摩擦撹拌接合を終了することに代え、予備実験において最高ピーク値から所定の閾値に低下するまでの時間に比して短い時間を制御回路に設定し、この時間が経過した時点で摩擦撹拌接合を終了するようにしてもよい。
【００６９】
この場合においても、必要量以上の肉が撹拌されることが回避されるので、バリ３４が過度に発生することを回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施の形態に係る摩擦撹拌接合方法を実施するための支持用治具と、摩擦撹拌接合される第１ワーク及び第２ワークと、接合ツールとを示す要部拡大概略斜視図である。
【図２】図１の支持用治具に積層部が載置された状態を示す一部縦断面拡大図である。
【図３】図２の積層部に摩擦撹拌接合用工具のプローブが挿入された状態を示す一部縦断面拡大図である。
【図４】摩擦撹拌接合を開始してからバリが発生するまでの回転トルクの変化を示す回転トルク曲線である。
【図５】２個のワークの端面同士を摩擦撹拌接合している状態を示す要部斜視説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…支持用治具                      １２、１４…ワーク
１６…接合ツール                      １８…凹部
２０…積層部                          ２２…回転体
２４…プローブ                        ２８…制御回路
３４…バリ
【図１】
2007144478.tif 000003
【図２】
2007144478.tif 000004
【図３】
2007144478.tif 000005
【図４】
2007144478.tif 000006
【図５】
2007144478.tif 000007