"摩擦撹拌接合治具であって、被接合物を押圧する端部を有し、軸線に沿って延びる挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部とを含む摩擦撹拌接合治具と、治具本体の前記端部を被接合物に加圧する治具本体用加圧手段と、軸部の前記端部を被接合物に加圧する軸部用加圧手段と、軸部を回転駆動する軸部用回転駆動手段と、治具本体に設けられ、押圧される被接合物を加熱する加熱手段と、治具本体用加圧手段と軸部用加圧手段と軸部用回転駆動手段と加熱手段とを個別的に制御する制御手段とを含むことを特徴とする摩擦撹拌接合装置。制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部を被接合物に加圧した状態で、加熱手段によって被接合物を加熱し、治具本体の前記加圧状態で、軸部用加圧手段によって軸部の前記端部を被接合物に加圧しつつ、軸部用回転駆動手段によって軸部を回転駆動することを特徴とする請求項1記載の摩擦撹拌接合装置。スポット接合を行うための装置であることを特徴とする請求項または2記載の摩擦攪拌接合装置。被接合物を押圧する端部を有し、軸線と同軸の挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部と、治具本体に内蔵され、押圧される被接合物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とする摩擦撹拌接合治具。スポット接合を行うための治具であることを特徴とする請求項4記載の摩擦攪拌接合治具。本発明の目的は、剪断強度などの接合強度を向上することができるとともに、各種の厚みを有する被接合物にかかわらず共通の摩擦撹拌接合治具を用いることができ、接合品質を向上することができるようにした摩擦撹拌接合装置および摩擦撹拌接合治具を提供することである。本発明は、摩擦撹拌接合治具であって、被接合物を押圧する端部を有し、軸線に沿って延びる挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部とを含む摩擦撹拌接合治具と、治具本体の前記端部を被接合物に加圧する治具本体用加圧手段と、軸部の前記端部を被接合物に加圧する軸部用加圧手段と、軸部を回転駆動する軸部用回転駆動手段と、治具本体に設けられ、押圧される被接合物を加熱する加熱手段と、治具本体用加圧手段と軸部用加圧手段と軸部用回転駆動手段と加熱手段とを個別的に制御する制御手段とを含むことを特徴とする摩擦撹拌接合装置である。また本発明は、制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部を被接合物に加圧した状態で、加熱手段によって被接合物を加熱し、治具本体の前記加圧状態で、軸部用加圧手段によって軸部の前記端部を被接合物に加圧しつつ、軸部用回転駆動手段によって軸部を回転駆動することを特徴とする。また本発明は、被接合物を押圧する端部を有し、軸線と同軸の挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部と、治具本体に内蔵され、押圧される被接合物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とする摩擦撹拌接合治具である。本発明に従えば、摩擦撹拌接合治具の治具本体は、回転することなく、被接合物を押圧して加圧する。この加熱手段によって加熱された被接合物は軟化し、その治具本体を挿通する軸部が軟化部分を撹拌し、接合が行われる。したがって治具本体の被接合物への食い込みが生じることはなく、これによって被接合物の剪断強度などの接合強度を向上することができ、また接合に必要な軟化部分の範囲にわたって軸部の加圧、回転駆動によって、その材料の撹拌が促進され、このことによっても接合強度が向上され、さらに各種の板厚を有する被接合物に共通に摩擦撹拌接合治具を用いることができ、作業性が良好であり、さらに前述の先行技術に関連して述べた隆起部が生じることはなく、このことによってもまた、接合強度の向上を図るとともに接合品質を向上することができる。加熱手段は、治具本体に設けられ、たとえば治具本体に内蔵されてもよい。加熱手段は、たとえば電気ヒータであってもよく、または被接合物を誘導加熱する誘導加熱コイルであってもよく、その誘導加熱コイルに、交流電源から交流電力が与えられる。本発明に従えば、被接合物を、治具本体の端部で加圧することによって、被接合物を加熱手段によって加熱し、この加圧状態で、軸部を加圧、回転駆動する。これによって高精度の接合位置で、大きな接合強度の接合状態を達成することができる。また本発明は、スポット接合を行うための装置であることを特徴とする。また本発明は、スポット接合を行うための治具であることを特徴とする。本発明に従えば、上述の装置または治具によってスポット接合を行うことによって、接合部分の接合強度を向上することができ、良好な接合品質を得ることができる。以上のように本発明によれば、治具本体を回転させずに加熱手段によって被接合物を軟化させる場合、治具本体の被接合物への食い込みが生じることはなく、これによって被接合物の剪断強度などの接合強度を向上することができ、また接合に必要な軟化部分の範囲にわたって軸部の加圧、回転駆動によって、その材料の撹拌が促進され、このことによっても接合強度が向上され、さらに各種の板厚を有する被接合物に共通に摩擦撹拌接合治具を用いることができる。また本発明によれば、スポット接合を行うことによって、接合部分の接合強度を向上することができ、良好な接合品質を得ることができる。図1は、本発明の参考例の接合動作を示す断面図である。上下に重ねられた複数たとえば2つの被接合物21,22は、本発明に従う摩擦撹拌接合治具23を備える摩擦撹拌装置によって接合される。この治具23は、治具本体24と、治具本体24を挿通する軸部25とを含む。治具本体24は、直円筒状であり、その軸線26と同軸に挿通孔27が形成される。軸部25は、この挿通孔27を、軸線26と同軸に配置される。軸部25は、直円柱状である。治具本体24の端部31の端面32は、軸線26に垂直である。軸部25の端部33の端面34も、軸線26に垂直である。軸部25は、治具本体24に没入および突出可能に形成される。なお軸部25は、被接合物21,22を加圧および回転摩擦熱を与えることができる形状であればよく、直円柱状以外の形状、たとえば先端に進むにつれて縮経する円錐形状であってもよい。図2は、図1に示される摩擦撹拌接合治具23を用いる摩擦撹拌接合装置35の簡略化した断面図である。被接合物21,22は、定盤36上に乗載されて固定される。この状態に固定的に設けられる装置本体37には、治具本体24の端部31を被接合物21,22に加圧する治具本体用加圧手段41と、治具本体24を、その軸線26まわりに回転駆動する治具本体用回転駆動手段42と、軸部25の端部33を被接合物21,22に加圧する軸部用加圧手段43と、軸部25をその軸線26まわりに回転駆動する軸部用回転駆動手段44とを含む。これらの各手段41~44は、たとえばサーボモータを含んで構成される。検出手段46は、治具23による被接合物21,22の接合状態を検出する。検出手段26は、たとえば光学式センサまたはテレビカメラなどによって実現されてもよい。図2に示す摩擦撹拌接合装置35は、本発明の例示に過ぎず、多関接ロボットたとえば6軸多関接ロボットの手首に摩擦撹拌接合装置を装着してもよい。図3は、図2に示される摩擦撹拌接合装置35の電気的構成を示すブロック図である。マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路47は検出手段46の出力に応答し、前述の各手段41~44の動作を制御する。検出手段46は、各手段41~44にそれぞれ含まれているモータの負荷電流を検出して接合状態を検出する構成を有してもよい。図4は図11~図15に示される摩擦撹拌接合装置35の動作を説明するためのタイミングチャートであり、図5は図3に示される処理回路47の動作を説明するためのフローチャートである。処理回路47は、摩擦撹拌接合装置35の表1に示される動作モードを順次的に達成する。摩擦撹拌接合治具23の治具本体24は、治具本体用加圧手段41によって、図4Aに示されるように下降および上昇移動され、治具本体用回転駆動手段42によって図4Cに示されるように回転駆動される。治具本体を加圧手段41によって治具本体24に作用する加圧力は、図4Eに示される。軸部25は、軸部用加圧手段43によって図4Bに示されるように下降および上昇移動され、軸部用回転駆動手段44によって図4Dに示されるように回転駆動される。この軸部25に作用する加圧力は、図4Fに示される。処理回路47は、図5のステップa1では、摩擦撹拌治具23は、第1動作モードに移行した状態であり、図11に示されるように、前述の各手段41~44が停止している。処理回路47は、外部から摩擦撹拌接合命令が与えられると、摩擦撹拌治具23を接合位置上方に配置し、ステップa2に進む。ステップa2では、時刻t1以降、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第2動作モードに移行させ、治具本体用加圧手段41によって、治具本体24を下降させる。次に、時刻t1から時刻t2に達すると、摩擦撹拌治具23を第3動作モードに移行させ、軸部用加圧手段43によって、軸部25を下降させる。処理回路47は、時刻t2から時刻t3に達すると、摩擦撹拌治具を第4動作モードに移行させ、軸部用回転駆動手段44によって、軸部25を回転駆動させる。治具本体24および軸部25が下降し、治具本体24の端面32が被接合物21に接触したことが検出されると、ステップa3に進む。ステップa3では、図12に示されるように、治具本体24の端面32が被接合物21に接触する。時刻t3から時刻t4に達すると、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第5動作モードに移行させ、治具本体用加圧手段41によって、治具本体24を被接合物21に予備加圧力P1で予備加圧する。予備加圧を行うことによって、被接合物21,22間の隙間が解消され、被接合物21,22が密着する。被接合物21,22が密着すると、ステップa4に進む。ステップa4では、時刻t4から時刻t5に達すると、軸部25が被接合物21に接触し、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第6動作モードに移行させる。第6動作モードでは、軸部用加圧手段43によって、軸部25を被接合物21に加圧力P2で回転加圧する。これによって図13に示されるように、軸部25と被接合物21とによって摩擦熱が生じ、軸部25付近の被接合物21が軟化し、軸部25が被接合物21に食い込む。時刻t5から時刻t6に達すると、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第7動作モードに移行させる。第7動作モードでは、治具本体用加圧手段41によって、治具本体24を予備加圧力P1より大きい加圧力P3で加圧する。これによって図14に示されるように、治具本体24と被接合物21とによって摩擦熱が生じ、治具本体24付近の被接合物21が軟化し、治具本体24が被接合物に食い込み、被接合物21,22が部分的に摩擦撹拌状態となる。このとき、治具本体24と軸部25とは、各回転駆動手段42,43によって回転駆動され、各加圧手段41,43によって、被接合物21,22を加圧する。治具本体24および軸部25は、それぞれ摩擦撹拌接合が最適に行われる回転速度および加圧力に設定される。軸部25は、被接合物21,22の軟化部分を撹拌するのに十分な加圧力および回転速度に設定され、治具本体24は、被接合物を軟化するとともに、軟化部分の撹拌が小さい加圧力および回転速度に設定される。たとえば治具本体24の治具本体用回転駆動手段42による回転速度V1に比べて、軸部25の軸部用回転駆動手段44による回転速度V2は、高い値に設定される。すなわちV1<V2に設定される。また治具本体24と軸部25とが各加圧手段41,43によって加圧され、治具本体24の治具本体用加圧手段41による加圧力P3に比べて、軸部25の軸部用加圧手段43による加圧力P2は大きい値に設定される。すなわちP3<P2に設定される。摩擦撹拌状態で予め定められた摩擦撹拌時間Wが経過するとステップa5に進む。ステップa5では、摩擦撹拌時間Wが経過し時刻t6から時刻t7に達すると、2つの被接合物21,22が軟化撹拌されて接合部分が形成され、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第8動作モードに移行させる。第8動作モードでは、各加圧手段41,43によって治具本体24および軸部25が回転状態を保ったまま上昇される。時刻t7から時刻t8に達すると、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第9動作モードに移行させる。第9動作モードでは、治具本体用回転駆動手段42によって治具本体24の回転を停止する。時刻t8から時刻t9に達すると、処理回路47は、摩擦撹拌治具23を第10動作モードに移行させる。第10動作モードでは、各転駆動手段42,44によって治具本体25および軸部25の回転を停止し、ステップa6に進む。ステップa6では、図15に示されるように、摩擦撹拌治具23が被接合物の接合位置より上方の位置に配置され一連の動作を終了する。摩擦撹拌治具は、ステップa3で治具本体24によって被接合物を予備加圧することによって、被接合物21,22間の隙間を解消した状態で摩擦撹拌動作を行う。これによって接合不良を生じることなく良好な摩擦撹拌接合を行うことができる。また治具本体24と、軸部25との回転速度および加圧力を個別に制御することができるので、治具本体24には、被接合物21,22を軟化させるのに適した回転速度および加圧力に設定し、軸部25には、被接合物21,22の軟化部分を撹拌させるのに適した回転速度および加圧力に設定することができる。これによって接合部分の領域を広範囲に形成することができ、接合強度を向上させることができる。また治具本体24と軸部25との回転方向は互いに同一方向であっても、逆方向であってもよく、さらに接合中に回転方向が反転してもよい。治具本体24および軸部25の回転方向は、摩擦撹拌接合が良好に行われる回転方向にそれぞれ個々に設定することができる。またたとえば治具本体24の前記端部が被接合物21,22を押圧して入り込む変位量ΔL1を、軸部用加圧手段43によって軸部25の前記端部55が被接合物を押圧して入り込む変位量ΔL2未満となる値すなわちΔL1<ΔL2となるように、治具本体24と軸部25との回転速度および加圧力を調整することによって、治具本体24が被接合物21に入り込む量を小さくして、剪断強度などの接合強度を向上することができるとともに、前述の先行技術に関連して述べた隆起部の発生を、抑制することができ、接合品質を向上することができる。たとえば治具本体24の変位量ΔL1は、最初に治具本体24が接触する被接合物21の厚みの被接合物21の厚みの10以下に設定される。被接合物の疲労強度は、前記変位量ΔL1が大きくなるにつれて低下するため、変位量ΔL1は、必要とされる被接合物の強度に応じて、必要最小限の変位量が適宜設定される。図6は、被接合物21,22の隙間を解消した状態で摩擦撹拌接合された被接合物21,22の拡大断面図である。被接合物21,22は、比較的広い接合領域48,49にわたって接合されており、それらの接合部分51,52の厚みΔd2は、充分に厚く、しかも隆起部53は、ごくわずかとなる。本発明にしたがう摩擦撹拌接合でも被接合物21,22の隙間を解消した状態で接合することができる。したがって図6と同様な接合状態を得ることができ、被接合物21,22を広い接合領域48,49にわたって接合して、摩擦撹拌接合強度を充分に大きくすることができる。上述の参考例では、第4~第6動作モードにおいて、治具本体24は回転せずに停止した状態であるが、本発明の実施の一形態として第4~第6動作モードにおいて、治具本体24は治具本体用回転駆動手段42によって低速度V3で回転駆動されたままであってもよい。この低い回転速度V3は、軸部25の加圧回転の時刻t2以降における前述の速度V1未満であるV3<V1。このような実施の形態においてもまた、治具本体24は、前述の低い回転速度V3で被接合物21,22に接触し、加圧するので、高い精度で、正確な位置に接合を行うことができる。図7は、本発明の実施の他の形態の一部の断面図である。この実施の形態は、前述の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態では、摩擦撹拌接合治具23の治具本体24の下部31に、加熱手段55が内蔵される。加熱手段55は、たとえば電気ヒータであってもよく、あるいはまた交流電源から電力が供給される誘導加熱コイルであってもよい。図7に示される実施の形態では、治具本体24を昇降移動して加圧する治具本体用加圧手段41が設けられるが、治具本体用回転駆動手段40には設けられず、この治具本体24は回転しない。軸部25は、軸部用加圧手段43によって昇降移動、加圧し、また軸部用回転駆動手段44によって回転駆動される。加熱手段55は、被接合物21,22を、軟化することができる温度に加熱し、この軟化部分を、軸部25の加圧、回転駆動によって、撹拌する。図7に示される実施の形態では、前述のように治具本体24が回転されず、停止されたままであるので、その端部31の端面32が被接合物21に食い込むことはなく、被接合物21,22に入り込まない。したがって前述の先行技術に関連して述べたように、被接合物21の接合領域における厚みが減少することはなく、剪断強度などの接合強度が高く達成される。図8は、本発明の摩擦撹拌接合装置35が、ロボット57の手首58に装着された状態を示す簡略化した側面図である。ロボット57は、複数軸を有し、予め教示した教示内容を、メモリから読出し、再生動作を行い、スポット接合を自動的に行うことができ、さらにまた摩擦撹拌接合装置35を予め定める接合線に沿って移動して接合動作を行うこともできる。また上述した記載において、治具本体24および軸部25が上昇および下降するとしたが、押圧方向に変位すればよく、水平方向に並ぶ2つの被接合物を接合してもよく、それ以外の方向でも接合可能である。本発明は、以下の実施の形態が可能である。1摩擦撹拌接合治具であって、被接合物を押圧する端部を有し、軸線と同軸の挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部とを含む摩擦撹拌接合治具と、治具本体の前記端部を被接合物に加圧する治具本体用加圧手段と、治具本体を回転駆動する治具本体用回転駆動手段と、軸部の前記端部を被接合物に加圧する軸部用加圧手段と、軸部を回転駆動する軸部用回転駆動手段と、治具本体用加圧手段と治具本体用回転駆動手段と軸部用加圧手段と軸部用回転駆動手段とを個別的に制御する制御手段とを含むことを特徴とする摩擦撹拌接合装置。2被接合物を押圧する端部を有し、軸線と同軸の挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部とを含むことを特徴とする摩擦撹拌接合治具。3制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部を被接合物に加圧した状態で、治具本体用回転駆動手段によって治具本体の回転駆動を開始し、治具本体の前記加圧状態で、軸部用加圧手段によって軸部の前記端部を被接合物に加圧しつつ、軸部用回転駆動手段によって軸部を回転駆動することを特徴とする。4制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部を被接合物に加圧しつつ、治具本体用回転駆動手段によって治具本体を回転駆動し、治具本体の前記加圧状態で、軸部用加圧手段によって軸部の前記端部を被接合物に加圧しつつ、軸部用回転駆動手段によって軸部を回転駆動し、治具本体用回転駆動手段の回転速度は、軸部の加圧回転以前では、その後よりも、低速度であることを特徴とする摩擦撹拌接合装置。摩擦撹拌接合治具の治具本体は、回転が停止している状態で、または治具本体が低い回転速度で回転駆動されている状態で、治具本体によって被接合物を押圧して加圧し、こうして治具本体が停止し、または低回転速度で回転している状態で、軸部を加圧しつつ回転駆動する。したがって治具本体によって被接合物が加圧されており、接合位置、特にスポット接合時の接合位置を高精度で設定することができる。また重なり合う2つの被接合物を接合する場合には、被接合物を軸部よりも大きい面積を有する治具本体で押圧することによって、被接合物間のギャップを広範囲にわたって解消することができ、確実な接合を行うことができる。5制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部が被接合物を押圧して入り込む変位量ΔL1を、小さい値となるように制御することを特徴とする摩擦撹拌接合装置。6本発明は、摩擦撹拌接合治具であって、被接合物を押圧する端部を有し、軸線と同軸の挿通孔が形成される治具本体と、挿通孔に挿通され、前記軸線方向に変位自在に設けられ、治具本体の前記端部から突出可能な端部を有する軸部とを含む摩擦撹拌接合治具と、治具本体の前記端部を被接合物に加圧する治具本体用加圧手段と、治具本体を回転駆動する治具本体用回転駆動手段と、軸部の前記端部を被接合物に加圧する軸部用加圧手段と、軸部を回転駆動する軸部用回転駆動手段と、治具本体用加圧手段と治具本体用回転駆動手段と軸部用加圧手段と軸部用回転駆動手段とを個別的に制御する制御手段とを含み、制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部を被接合物に加圧しつつ、治具本体用回転駆動手段によって治具本体を回転駆動し、治具本体の前記加圧状態で、軸部用加圧手段によって軸部の前記端部を被接合物に加圧しつつ、軸部用回転駆動手段によって軸部を回転駆動し、治具本体用回転駆動手段の回転速度は、軸部の加圧回転以前では、その後よりも、低速度であることを特徴とする摩擦撹拌接合装置。摩擦撹拌接合治具は、治具本体と、その治具本体の挿通孔を同軸に挿通する軸部とを含み、治具本体と軸部とが、治具本体用の加圧および回転駆動の各手段によって動作し、軸部が、その軸部用の加圧および回転駆動の各手段によって動作する。したがって治具本体と軸部とを、加圧と回転駆動とを個別的に制御することができる。したがって母材である被接合物への食い込み量を、治具本体と軸部とに関して個別的に設定することができ、したがって剪断強度などの接合強度の向上を図ることができるとともに、各種の厚みを有する被接合物に共通な摩擦撹拌接合治具を用いることができ、作業性が良好であり、さらに前述の図10に関連して述べた隆起部13の発生を抑制し、その隆起部の材料分、接合強度の向上を図ることができる。なお治具本体と軸部との回転方向は、同一方向でも逆方向でもよい。治具本体と軸部とを加圧と回転駆動とを個別に動作することによって、母材である被接合物への食い込み量を、治具本体と軸部とに関して個別的に設定することができ、したがって剪断強度などの接合強度の向上を図ることができるとともに、各種の厚みを有する被接合物に共通な摩擦撹拌接合治具を用いることができ、作業性が良好であり、さらに前述の図10に関連して述べた隆起部13の発生を抑制し、その隆起部の材料分、接合強度の向上を図ることができる。摩擦撹拌接合治具の治具本体は、治具本体が低い回転速度V3で回転駆動されている状態で、治具本体によって被接合物を押圧して加圧し、こうして治具本体が低回転速度で回転している状態で、軸部を加圧しつつ回転駆動する。したがって治具本体によって被接合物が加圧されており、接合位置、特にスポット接合時の接合位置を高精度で設定することができる。また重なり合う2つの被接合物を接合する場合には、被接合物を軸部よりも大きい面積を有する治具本体で押圧することによって、被接合物間のギャップを広範囲にわたって解消することができ、確実な接合を行うことができる。摩擦撹拌接合治具の治具本体が低い回転速度V3で回転駆動されている状態で、治具本体によって被接合物を押圧するので、スポット接合の接合位置を高精度で設定することができる。また被接合物間のギャップを解消することができ、確実な接合を行うことができる。7制御手段は、治具本体用加圧手段によって治具本体の前記端部が被接合物を加圧して入り込む変位量ΔL1が、軸部用加圧手段によって軸部の前記端部が被接合物を押圧して入り込む変位量ΔL2よりも小さい値となるように制御することを特徴とする。治具本体の端部が被接合物に入り込む変位量ΔL1は、軸部の端部が被接合物に入り込む変位量ΔL2とは独立して、治具本体用および軸部用の各加圧手段によって制御することができ、したがって治具本体の変位量ΔL1を小さくすることによって、剪断強度などの接合強度を向上することができるとともに、前述の先行技術に関連して述べた隆起部の発生を、抑制することができ、接合品質を向上することができる。こうして治具本体の回転による摩擦熱によって被接合物を軟化させる場合、治具本体の端部が被接合物に入り込む変位量ΔL1を、小さくすることによって、接合される被接合物の剪断強度などの接合強度を向上することができるとともに、前記隆起部の発生を抑制することができ、接合品質を向上することができる。"