JPH11320127A - 摩擦撹拌接合法及び摩擦撹拌接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合部材をひっくり返すことなく１回の接合
操作で両側接合を行うことのできる摩擦撹拌接合法及び
摩擦撹拌接合装置を提供すること。 【解決手段】 突合せ状態に配置した２個の接合部材
１、２の突合せ部に、上面から第１プローブ１２を挿入
する。接合部材の下面を第１受けローラ１５の周面に当
接支持させる。また、接合部材の突合せ部Ｂに、下面か
ら第２プローブ２２を挿入する。接合部材の上面を第１
受けローラ２５の周面に当接支持させる。そして、この
状態を保持しつつ、突合せ部Ｂが順次第１プローブ１２
及び第２プローブ２２を通過するように接合部材を移動
させることにより、第１プローブ１２及び第２プローブ
２２との接触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹拌して両接
合部材１、２を接合一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム材
等の金属材からなる接合部材の突合せ接合又は重ね接合
に用いられる摩擦撹拌接合法及び摩擦撹拌接合装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】突合せ状態又は重合せ状態に配置した２
個の金属製接合部材を、突合せ部又は重合せ部において
接合する接合法の一つに、摩擦撹拌接合法がある。

【０００３】この摩擦撹拌接合法は、固相接合法の一つ
であり、これを簡単に説明すれば、接合部材の突合せ部
又は重合せ部に回転しているプローブを挿入し、該プロ
ーブとの接触部を摩擦熱にて軟化させ撹拌しながら、プ
ローブを突合せ部又は重合せ部に沿って移動させる。こ
のプローブの移動に伴って、軟化撹拌部分がプローブの
進行圧力を受けてプローブの通過溝を受けるようにプロ
ーブの進行方向後方へと回り込む態様で塑性流動したの
ち摩擦熱を急速に失って冷却固化される。この現象がプ
ローブの移動に伴って順次繰り返されていき、最終的に
両接合部材が突合せ部又は重合せ部において接合一体化
される。

【０００４】このような摩擦撹拌接合法によれば、固相
接合であるため、接合部材である金属材の種類に制限を
受けないとか、ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザ溶接等といった
溶融溶接法と比較して接合時の熱歪みによる変形が少な
い、等の利点がある。

【０００５】ところで、従来の上記摩擦撹拌接合法にあ
っては、接合部材は、基台上に固定状態に取り付けられ
ていた。そして、この接合部材の突合せ部又は重合せ部
に接合部材の上面からプローブを挿入した後、プローブ
挿入状態で、プローブを所定方向に移動させ、あるいは
接合部材が取り付けられた基台を所定方向に移動させる
ことにより、接合部材を接合一体化していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記摩擦撹拌
接合法において、得られる接合品を接合状態の均質なも
のにするためには、プローブの挿入深さを一定に保ちな
がらプローブや基台を移動させなければならない。しか
しながら、突合せ部又は重合せ部の長さ方向の全域に亘
ってプローブの挿入深さを一定に保つことは難しく、例
えばプローブや基台を移動させる途中で、プローブの挿
入深さが深くなってプローブの先端が接合部材の下面か
ら突き出たり、プローブの挿入深さが浅くなったりする
場合があった。そのため、従来の摩擦撹拌接合法により
接合状態の均質な接合品を製作することは困難であっ
た。

【０００７】更に、接合部材が厚肉に形成されている場
合には、その接合は、プローブを突合せ部又は重合せ部
の奥深くまで挿入することにより行われることとなる。
しかしながら、プローブの挿入深さが深くなるほどプロ
ーブに大きな負荷が加わることから、プローブの先端が
不本意に動き易くなり、そのためプローブの挿入深さを
一定に保ちながらプローブや基台を移動させることが更
に困難になる。

【０００８】また、接合を接合部材の上面と下面の両側
から行う場合、つまり両側接合を行う場合にあっては、
まず接合部材の片面を接合しておき、次いで、接合部材
をひっくり返して他方の面を接合するのが通常である。
しかしならが、この場合、接合部材をひっくり返さなけ
ればならないため、接合作業能率があまり良くない。特
に接合部材が長尺や広幅である場合には、ひっくり返し
難いので、接合作業能率が更に悪くなる。

【０００９】この発明は、このような難点に鑑みてなさ
れたもので、接合状態の均質の接合品を接合することが
でき、かつ接合部材をひっくり返すことなく１回の移動
操作で両側接合を行うことのできる摩擦撹拌接合法及び
摩擦撹拌接合装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る摩擦撹拌接合法は、突合せ状態又は
重合せ状態に配置した２個の接合部材を、突合せ部又は
重合せ部において接合する摩擦撹拌接合法であって、接
合部材の厚さ方向の一方側に、回転する第１プローブを
配置するとともに、接合部材の厚さ方向の他方側に、該
第１プローブに対向して第１受けローラを配置する一
方、接合部材の厚さ方向の他方側に、回転する第２プロ
ーブを配置するとともに、接合部材の厚さ方向の一方側
に、該第２プローブに対向して第２受けローラを配置
し、前記第１プローブと第１受けローラとの間と、前記
第２プローブと第２受けローラとの間とに接合部材を介
在させて、突合せ部又は重合せ部に接合部材の厚さ方向
の一方の面から第１プローブが挿入されるとともに、接
合部材の厚さ方向の他方の面が前記第１受けローラの周
面に当接支持された態様とし、かつ突合せ部又は重合せ
部に接合部材の厚さ方向の他方の面から第２プローブが
挿入されるとともに、接合部材の厚さ方向の一方の面が
前記第２受けローラの周面に当接支持された態様とし、
この状態を保持しつつ、突合せ部又は重合せ部が順次第
１プローブ及び第２プローブを通過するように接合部材
を相対的に移動させることにより、第１プローブ及び第
２プローブとの接触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹拌し
て両接合部材を接合一体化することを特徴とする。

【００１１】これによれば、第１プローブと第１受けロ
ーラとの間と、前記第２プローブと第２受けローラとの
間とに介在された接合部材は、突合せ部又は重合せ部に
接合部材の厚さ方向の一方の面から第１プローブが挿入
されるとともに、接合部材の厚さ方向の他方の面が前記
第１受けローラの周面に当接支持された態様と、突合せ
部又は重合せ部に接合部材の厚さ方向の他方の面から第
２プローブが挿入されるとともに、接合部材の厚さ方向
の一方の面が前記第２受けローラの周面に当接支持され
た態様とのもとで、相対的に移動する。ここで、第１プ
ローブの先端から第１受けローラの周面までの距離は、
第１受けローラが回転しても一定であり、また第２プロ
ーブの先端から第２受けローラの周面までの距離とは、
第２受けローラが回転しても一定であることから、上記
のように移動する接合部材は、第１プローブの先端と他
方の面との距離が常に一定値を採るように、かつ第２プ
ローブの先端と一方の面との距離が常に一定値を採るよ
うに移動するものとなる。その結果、接合部は長さ方向
全域に亘って均質に形成されるものとなり、もって接合
状態の均質な接合品が製作される。

【００１２】また、接合部材の接合は、突合せ部又は重
合せ部に接合部材の厚さ方向の一方の面から第１プロー
ブが挿入されるとともに、突合せ部又は重合せ部に接合
部材の厚さ方向の他方の面から第２プローブが挿入され
ることにより、行われることとなるから、各プローブの
挿入深さを浅くすることができ、そのため接合部材が厚
肉に形成されている場合であっても、各プローブの挿入
深さを一定に保ちながら接合部材又はプローブを移動さ
せることが容易になるし、また接合部材をひっくり返す
ことなく１回のパスで両側接合を行うことができるよう
になって、接合作業能率が向上する。

【００１３】また、この発明に係る摩擦撹拌接合装置
は、突合せ状態又は重合せ状態に配置した２個の接合部
材を、突合せ部又は重合せ部において摩擦撹拌接合する
摩擦撹拌接合装置であって、接合部材の厚さ方向の一方
側に配置された回転する第１プローブを有する第１接合
工具と、接合部材の厚さ方向の他方側に前記第１プロー
ブに対向して配置された第１受けローラと、接合部材の
厚さ方向の他方側に配置された回転する第２プローブを
有する第２接合工具と、接合部材の厚さ方向の一方側に
前記第２プローブに対向して配置された第２受けローラ
と、前記第１プローブと第１受けローラとの間と、前記
第２プローブと第２受けローラとの間において接合部材
を移動させる駆動装置とを備え、突合せ部又は重合せ部
に接合部材の厚さ方向の一方の面から前記第１プローブ
が挿入されるとともに、接合部材の厚さ方向の他方の面
が前記第１受けローラの周面に当接支持された態様とさ
れ、かつ突合せ部又は重合せ部に接合部材の厚さ方向の
他方の面から前記第２プローブが挿入されるとともに、
接合部材の厚さ方向の一方の面が前記第２受けローラの
周面に当接支持された態様とされた接合部材を、前記駆
動装置の駆動力により突合せ部又は重合せ部が順次第１
プローブ及び第２プローブを通過するように移動させる
ことにより、前記第１プローブ及び第２プローブとの接
触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹拌して両接合部材を接
合一体化するものとなされていることを特徴とする。

【００１４】これによれば、上記の摩擦撹拌接合法を容
易に遂行することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３はこの発明の第１実施
形態、図４〜図６は第２実施形態を示している。

【００１６】まず、図１〜図３に示す第１実施形態につ
いて説明する。

【００１７】図１において、（１）及び（２）は、金属
製接合部材として採用された、アルミニウム（その合金
を含む）押出形材製の厚肉長尺な第１接合板及び第２接
合板であり、互いに同寸・同形に形成されている。そし
て、第１接合板（１）と第２接合板（２）とは、幅方向
の端面同士が突き合わされた状態となっている。（Ｂ）
は第１接合板（１）と第２接合板（２）の突合せ部であ
る。

【００１８】この第１実施形態は、このように突合せ状
態に配置した両接合板（１）（２）を、その長さ方向の
一方側に移動させることにより突合せ部（３）において
接合一体化する場合を示すものである。（Ｍ）は両接合
板（１）（２）の移動方向を示している。

【００１９】この第１実施形態の摩擦撹拌接合装置を説
明すると、次の通りである。

【００２０】（１０）は第１接合工具である。この接合
工具（１０）は、径大の円柱状第１回転子（１１）と、
該第１回転子（１１）の端部軸線（Ｑ₁ ）上に一体に突
設された径小のピン状第１プローブ（１２）とを有し、
前記第１回転子（１１）を回転させることにより第１プ
ローブ（１２）も回転させうるものとなされている。ま
た、前記第１プローブ（１２）及び第１回転子（１１）
は、両接合板（１）（２）よりも硬質でかつ接合時に発
生する摩擦熱に耐えうる耐熱材料によって形成されてい
る。また、前記第１プローブ（１２）の周面には、突合
せ部（Ｂ）の撹拌用凹凸（図示せず）が形成されてい
る。なお、（１１ａ）は前記第１回転子（１１）のプロ
ーブ側平坦面からなる肩部である。

【００２１】（１５）は第１受けローラである。この第
１受けローラ（１５）は、その周面を前記第１接合工具
（１０）の第１プローブ（１２）に対向させて配置され
るものである。また、この第１受けローラ（１５）は、
回転駆動されるものであって、図示しない駆動機構を備
え、両接合板（１）（２）を矢印（Ｍ）の方向に移動さ
せる駆動ローラ（駆動装置）としても機能するものとな
されている。

【００２２】（２０）は第２接合工具である。この第２
接合工具（２０）は前記第１接合工具（１０）と同じ構
成のものであり、（２１）は第２回転子、（２２）は第
２プローブ、（２１ａ）は第２回転子（２１）の肩部で
あり、（Ｑ₂ ）は第２回転子（２１）の軸線を示してい
る。

【００２３】（２５）は第２受けローラである。この第
２受けローラ（２５）は、その周面を前記第２接合工具
（２０）の第２プローブ（２２）に対向させて配置され
るものである。また、この第２受けローラ（２５）は、
前記第１受けローラ（１５）と同じく回転駆動されるも
のであって、図示しない駆動機構を備え、両接合板
（１）（２）を矢印（Ｍ）の方向に移動させる駆動ロー
ラ（駆動装置）としても機能するものとなされている。

【００２４】これら第１接合工具（１０）及び第１受け
ローラ（１５）と、第２接合工具（２０）及び第２受け
ローラ（２５）とは、次のように配置されている。

【００２５】すなわち、前記第１接合工具（１０）は、
両接合板（１）（２）の厚さ方向の一方側である両接合
板（１）（２）の上方に、その第１プローブ（１２）を
下方に向ける態様にして配置されている。そして、両接
合板（１）（２）の突合せ部（Ｂ）に上面から第１プロ
ーブ（１２）を挿入した状態になっている。

【００２６】前記第１受けローラ（１５）は、両接合板
（１）（２）の下方に、突合せ部（Ｂ）を跨いで両接合
板（１）（２）の長さ方向に直交する態様に、その周面
を第１プローブ（１２）に対向させて配置されている。
そして、両接合板（１）（１）の下面をその周面に当接
支持させた状態になっている。

【００２７】前記第２接合工具（２０）は、両接合板
（１）（２）の下方で、かつ両接合板（１）（２）の移
動方向（Ｍ）における前記第１受けローラ（１５）の前
方近傍に、その第２プローブ（２２）を上方に向ける態
様にして配置されている。そして、両接合板（１）
（２）の突合せ部（Ｂ）に下面から第２プローブ（２
２）を挿入した状態になっている。

【００２８】前記第２受けローラ（２５）は、両接合板
（１）（２）の上方に、突合せ部（Ｂ）を跨いで両接合
板（１）（２）の長さ方向に直交する態様に、その周面
を第２プローブ（２２）に対向させて配置されている。
そして、両接合板（１）（２）の上面をその周面に当接
支持させた状態になっている。

【００２９】このように第１接合工具（１０）と第１受
けローラ（１５）、及び第２接合工具（２０）と第２受
けローラ（２５）とが配置されることによって、両接合
板（１）（２）は、第１プローブ（１２）と第１受けロ
ーラ（１５）との間と、第２受けローラ（２５）と第２
プローブ（２２）との間とに介在されて、突合せ部
（Ｂ）に上面から第１プローブ（１２）が挿入されると
ともに、下面が第１受けローラ（１５）の周面に当接支
持された態様となされ、かつ突合せ部（Ｂ）に下面から
第２プローブ（２２）が挿入されるとともに、上面が第
２受けローラ（２５）の周面に当接支持された態様とな
される。

【００３０】ここで、図２及び図３に示すように、第１
接合工具（１０）の第１プローブ（１２）を、その先端
から第１受けローラ（１５）の周面までの距離が両接合
板（１）（２）の突合せ部（Ｂ）における厚さ寸法の約
１／２の長さになるように配置するとともに、第２接合
工具（２０）の第２プローブ（２２）を、その先端から
第２受けローラ（２５）の周面までの距離が両接合板
（１）（２）の突合せ部（Ｂ）における厚さ寸法の約１
／２の長さになるように配置して、第１プローブ（１
２）の突合せ部（Ｂ）への挿入量と、第２プローブ（２
２）の突合せ部（Ｂ）への挿入量とが略等しくなるよう
にするとともに、第１プローブ（１２）の先端と第２プ
ローブ（２２）の先端とが両接合板（１）（２）の移動
方向側から見て一致した状態、あるいは僅かに重なった
状態になるようにすることが望ましい。こうすることに
より、第１プローブ（１２）及び第２プローブ（２２）
の突合せ部（Ｂ）への挿入深さがともに両接合板（１）
（２）の突合せ部（Ｂ）における厚さ寸法の約１／２に
なることから、両接合板（１）（２）の移動時に加わる
各プローブ（１２）（２２）への負荷が軽減されて、各
プローブ（１２）（２２）の先端が不本意に動いてしま
うことを抑制することができ、そのため第１プローブ
（１２）及び第２プローブ（２２）の挿入深さを一定に
保つことが容易になるし、突合せ部（Ｂ）に未接合部が
存在しなくなって両接合板（１）（２）をしっかりと接
合することができるようになるからである。

【００３１】さらに、第１接合工具（１０）は、図２に
示すように、その第１回転子（１１）の軸線（Ｑ₁ ）
を、第１受けローラ（１５）の周面における両接合板
（１）（２）の下面との当接部に対向する方向（Ｐ₁ ）
から、両接合板（１）（２）の移動方向側に傾斜角（θ
₁ ）だけ傾ける態様にして配置され、これにより、第１
回転子（１１）の肩部（１１ａ）における両接合板
（１）（２）の移動方向側の部分が、両接合板（１）
（２）の上面に接触する状態となる一方、第１回転子
（１１）の肩部（１１ａ）における両接合板（１）
（２）の移動方向反対側の部分が、両接合板（１）
（２）の上面から浮上した状態となるものとなされてい
る。

【００３２】このように第１接合工具（１０）を配置す
ることによって、次のような作用を奏するものとなる。
すなわち、第１回転子（１１）の肩部（１１ａ）におけ
る両接合板（１）（２）の移動方向側の部分が、両接合
板（１）（２）の上面に接触する状態となることによ
り、接合時に軟化部分の素材の飛散を防止し、更に加圧
して均一な接合状態を確実に実現し得るとともに、両接
合板（１）（２）の上面と肩部（１１ａ）との摺動によ
る摩擦熱を生ぜじめて、第１プローブ（１２）との接触
部あるいはその近傍の軟化を促進し、さらに両接合板
（１）（２）の上面の凹凸形成が防止されて、接合部
（Ｗ）上面が平滑になり得る。一方、肩部（１１ａ）に
おける両接合板（１）（２）の移動方向反対側の部分
が、両接合板（１）（２）の上面から僅かに浮上した状
態となることにより、両接合板（１）（２）の移動の際
に、肩部（１１ａ）における両接合板（１）（２）の移
動方向反対側の部分のコーナー部が、両接合板（１）
（２）の上面に存在することのある微細な凹凸に引っ掛
かってしまうことを防止し得て、第１プローブ（１２）
が両接合板（１）（２）の突合せ部（Ｂ）をスムーズに
通過するように両接合板（１）（２）を移動させ得るも
のとなる。

【００３３】また、これと同様の理由により、第２接合
工具（２０）は、その第２回転子（２１）の軸線
（Ｑ₂ ）を、第２受けローラ（２５）の周面における両
接合板（１）（２）の上面との当接部に対向する方向
（Ｐ₂ ）から、両接合板（１）（２）の移動方向側に傾
斜角（θ₂ ）だけ傾ける態様にして配置され、これによ
り、第２回転子（２１）の肩部（２１ａ）における両接
合板（１）（２）の移動方向側の部分が、両接合板
（１）（２）の下面に接触する状態となる一方、第２回
転子（２１）の肩部（２１ａ）における両接合板（１）
（２）の移動方向反対側の部分が、両接合板（１）
（２）の下面から浮上した状態となるものとなされてい
る。

【００３４】これら傾斜角（θ₁ ）（θ₂ ）はいずれも
１〜６゜の範囲であることが望ましい。１゜未満では、
肩部（１１ａ）（２１ａ）における両接合板（１）
（２）の移動方向反対側の部分のコーナー部が、両接合
板（１）（２）の上面又は下面に存在することのある微
細な凹凸に引っ掛かってしまう虞があり、６゜を超える
と、肩部（１１ａ）（２１ａ）による両接合板（１）
（２）の上面又は下面の削り代が大きくなってバリが発
生し易くなるからである。

【００３５】そして、第１接合工具（１０）は、図示し
ない昇降装置に取り付けられて上下方向に移動し得るも
のとなされており、この昇降装置を操作することにより
第１プローブ（１２）の先端から第１受けローラ（１
５）の周面までの距離を微調節したり、第１プローブ
（１２）の挿入・引抜きを行ったりすることができるよ
うになっている。また同じく第２接合工具（２０）は、
図示しない昇降装置に取り付けられて上下方向に移動し
得るものとなされており、この昇降装置を操作すること
により第２プローブ（２２）の先端から第２受けローラ
（２５）の周面までの距離を微調節したり、第２プロー
ブ（２２）の挿入・引抜きを行ったりすることができる
ようになっている。

【００３６】また、図１及び図２に示すように、両接合
板（１）（２）の移動方向における前記第１受けローラ
（１５）の後方と前記第２プローブ（２２）の前方とに
は、図示しない駆動機構により回転駆動される円柱状駆
動ローラ（３０）（３１）が両接合板（１）（２）の長
さ方向に直交する態様にして配置されている。これら前
後の駆動ローラ（３０）（３１）は、第１プローブ（１
２）と第１受けローラ（１５）との間と、第２プローブ
（２２）と第２受けローラ（２５）との間において両接
合板（１）（２）をその長さ方向の一方向側に移動させ
る駆動装置を構成するものである。また、これら前後の
駆動ローラ（１）（２）と前記第１及び第２受けローラ
（１５）（２５）とは、互いに周速度が同一になるよう
に回転駆動するようになっている。

【００３７】そして、これら前後の駆動ローラ（１）
（２）と第１及び第２受けローラ（１５）（２５）との
駆動力によって、突合せ部（Ｂ）に上面から第１プロー
ブ（１２）が挿入されるとともに、下面が第１受けロー
ラ（１５）の周面に当接支持される態様とされ、かつ突
合せ部（Ｂ）に下面から第２プローブ（２２）が挿入さ
れるとともに、上面が第２受けローラ（２５）の周面に
当接支持された態様とされた両接合板（１）（２）は、
この状態が保持されつつ、突合せ部（Ｂ）が順次第１プ
ローブ（１２）及び第２プローブ（２２）を通過するよ
うに移動させられるものとなる。

【００３８】また、両接合板（１）（２）の移動方向に
おける第１プローブ（１２）の後方と第２受けローラ
（２５）の前方とには、回転自在な押えローラ（３２）
（３３）が、前記前後の駆動ローラ（３０）（３１）と
両接合板（１）（２）の厚さ方向に対向する態様にして
配置されている。これら前後の押えローラ（３２）（３
３）は、両接合板（１）（２）をその上面から前記前後
の駆動ローラ（３０）（３１）の周面に押し付けて、両
接合板（１）（２）に移動方向の駆動力を付与するもの
である。また、これら前後の押えローラ（３２）（３
３）は、回転自在であることから、両接合板（１）
（２）の移動に伴って、その周面を両接合板（１）
（２）の上面に圧接させながら回転するものとなされて
いる。

【００３９】また、両接合板（１）（２）の移動方向の
両側における前記第１及び第２プローブ（１２）（２
２）の前後には、図示しない加圧機構を備えた回転自在
な各一対の案内ローラ（４０）（４０）（４１）（４
１）が、その周面を両接合板（１）（２）の幅方向の両
端面に圧接させる態様にして配置されている。これら前
後の案内ローラ（４０）（４０）（４１）（４１）によ
って、両接合板（１）（２）は、その突合せ部（Ｂ）が
第１及び第２プローブ（１２）（２２）を通過する位置
に配置されるとともに、突合せ方向に加圧されるものと
なる。またこれら案内ローラ（４０）（４０）（４１）
（４１）は、回転自在であることから、両接合板（１）
（２）の移動に伴って、その周面を両接合板（１）
（２）の幅方向両端面に圧接させながら回転するものと
なされている。

【００４０】次に、上記摩擦撹拌接合装置を用いて摩擦
撹拌接合を行う場合について説明する。

【００４１】まず、第１プローブ（１２）を第１受けロ
ーラ（１５）の上方離間位置に待機させるとともに、第
２プローブ（２２）を第２受けローラ（２５）の下方離
間位置に待機させた状態で、突合せ状態に配置した両接
合板（１）（２）の長さ方向の一端部を回転駆動してい
る駆動ローラ（３０）と押えローラ（３２）との間に通
す。このとき、両接合板（１）（２）は、その幅方向両
端面が案内ローラ（４０）（４０）の周面に圧接され
て、突合せ方向に加圧された状態となり、またその突合
せ部（Ｂ）が第１プローブ（１２）を通過する位置に配
置される。

【００４２】駆動ローラ（３０）と押えローラ（３２）
との間に通された両接合板（１）（２）は、押えローラ
（３２）によって駆動ローラ（３０）の周面に押し付け
られて該駆動ローラ（３０）から駆動力が付与され、こ
の駆動力によって第１接合工具（１０）の第１プローブ
（１２）と第１受けローラ（１５）との間に向かって移
動する。

【００４３】両接合板（１）（２）の突合せ部（Ｂ）に
おける接合開始予定部位の上部が、第１受けローラ（１
５）の周面上に到達したとき、両接合板（１）（２）の
移動を一旦停止する。そして、第１プローブ（１２）を
回転させながら下降させる。第１プローブ（１２）の先
端が両接合板（１）（２）の突合せ部（Ｂ）の上面に接
触すると、該接触部は摩擦熱によって軟化するため、さ
らに第１プローブ（１２）を下降させて突合せ部（Ｂ）
に挿入し、挿入深さが両接合板（１）（２）の突合せ部
（Ｂ）における厚さ寸法の約１／２となったとき、第１
プローブ（１２）の下降を停止し該第１プローブ（１
２）の位置を固定する。

【００４４】こうして、両接合板（１）（２）を、第１
受けローラ（１５）と第１プローブ（１２）との間に介
在させて、第１プローブ（１２）が突合せ部（Ｂ）にそ
の上面から挿入されるとともに、下面が第１受けローラ
（１５）の周面に当接支持された態様となす。なお、第
１プローブ（１２）を予め下降させておき、第１プロー
ブ（１２）と第１受けローラ（１５）との間に両接合板
（１）（２）を強制的に通すことにより、両接合板
（１）（２）の移動方向前端面において、第１プローブ
（１２）を側方から突合せ部（Ｂ）にもぐり込ませて、
挿入状態となるようにしても良い。

【００４５】次に、駆動ローラ（３０）及び第１受けロ
ーラ（１５）を再駆動する。突合せ部（Ｂ）に上面から
第１プローブ（１２）が厚さ寸法の約１／２まで挿入さ
れた両接合板（１）（２）は、第１受けローラ（１５）
から駆動力が更に付与され、駆動ローラ（３０）及び第
１受けローラ（１５）の駆動力によって、下面が第１受
けローラ（１５）の周面に当接支持されるとともに、突
合せ部（Ｂ）に上面から第１プローブ（１２）が挿入さ
れた状態で、突合せ部（Ｂ）が順次第１プローブ（１
２）を通過するように移動しながら、第２接合工具（２
０）の第２プローブ（２２）と第２受けローラ（２５）
との間に通されていく。また、第１接合工具（１０）は
僅かに傾斜していることから、その第１回転子（１１）
の肩部（１１ａ）における両接合板（１）（２）の移動
方向側の部分が、両接合板（１）（２）の上面に接触し
た状態となるとともに、第１回転子（１１）の肩部（１
１ａ）における両接合板（１）（２）の移動方向反対側
の部分が、両接合板（１）（２）の上面から僅かに浮上
した状態となる。

【００４６】そして、両接合板（１）（２）の突合せ部
（Ｂ）における接合開始予定部位の下部が、第２受けロ
ーラ（２５）の周面上に到達したとき、両接合板（１）
（２）の移動を一旦停止する。そして、第２プローブ
（２２）を回転させながら上昇させる。第２プローブ
（２２）の先端が両接合板（１）（２）の突合せ部
（Ｂ）の下面に接触すると、該接触部は摩擦熱によって
軟化するため、さらに第２プローブ（２２）を上昇させ
て突合せ部（Ｂ）に挿入し、挿入深さが両接合板（１）
（２）の突合せ部（Ｂ）における厚さ寸法の約１／２と
なったとき、第２プローブ（２２）の上昇を停止し該第
２プローブ（２２）の位置を固定する。

【００４７】こうして、両接合板（１）（２）を、第１
受けローラ（１５）と第１プローブ（１２）との間と、
第２受けローラ（２５）と第２プローブ（２２）との間
とに介在させて、第１プローブ（１２）が突合せ部
（Ｂ）にその上面から挿入されるとともに、下面が第１
受けローラ（１５）の周面に当接支持された態様とな
し、かつ第２プローブ（２２）が突合せ部（Ｂ）にその
下面から挿入されるとともに、上面が第２受けローラ
（２５）の周面に当接支持された態様となす。なお、第
１プローブ（１２）を突合せ部（Ｂ）に挿入する場合と
同様に、第２プローブ（２２）を予め上昇させておき、
第２プローブ（２２）と第２受けローラ（２５）との間
に両接合板（１）（２）を強制的に通すことにより、両
接合板（１）（２）の移動方向前端面において、第２プ
ローブ（２２）を側方から突合せ部（Ｂ）にもぐり込ま
せて、挿入状態となるようにしても良い。

【００４８】次に、駆動ローラ（３０）、第１受けロー
ラ（１５）及び第２受けローラ（２５）を再駆動する。
突合せ部（Ｂ）に上面から第１プローブ（１２）が厚さ
寸法の約１／２まで挿入されるとともに、該突合せ部
（Ｂ）に下面から第２プローブ（２２）が厚さ寸法の約
１／２まで挿入された両接合板（１）（２）は、第２受
けローラ（２５）から駆動力が更に付与され、駆動ロー
ラ（３０）、第１受けローラ（１５）及び第２受けロー
ラ（２５）の駆動力によって、下面が第１受けローラ
（１５）の周面に当接支持されるとともに、突合せ部
（Ｂ）に上面から第１プローブ（１２）が挿入された状
態で、かつ上面が第２受けローラ（２５）の周面に当接
支持されるとともに、該突合せ部（Ｂ）に下面から第２
プローブ（２２）が挿入された状態で、突合せ部（Ｂ）
が順次第１プローブ（１２）及び第２プローブ（２２）
を通過するように移動しながら、駆動ローラ（３１）と
押えローラ（３３）との間に通されていく。また、第２
接合工具（２０）は僅かに傾斜していることから、第２
回転子（２１）の肩部（２１ａ）における両接合板
（１）（２）の移動方向側の部分が、両接合板（１）
（２）の下面に接触した状態となるとともに、第２回転
子（２１）の肩部（２１ａ）における両接合板（１）
（２）の移動方向反対側の部分が、両接合板（１）
（２）の下面から僅かに浮上した状態となる。

【００４９】駆動ローラ（３１）と押えローラ（３３）
との間に通された両接合板（１）（２）は、押えローラ
（３３）によって駆動ローラ（３１）の周面に押し付け
られて駆動ローラ（３１）から駆動力が更に付与され、
駆動ローラ（３０）、第１受けローラ（１５）、第２受
けローラ（２５）及び駆動ローラ（３１）の駆動力によ
って、案内ローラ（４１）（４１）間に向かって移動し
ていき、そしてその幅方向両端面が案内ローラ（４１）
（４１）の周面に圧接されて、突合せ方向に更に加圧さ
れた状態となる。このようにして両接合板（１）（２）
は移動していく。

【００５０】こうして突合せ部（Ｂ）が順次第１プロー
ブ（１２）及び第２プローブ（２２）を通過するように
両接合板（１）（２）が移動することによって、第１プ
ローブ（１２）及び第２プローブ（２２）との接触部が
摩擦熱にて順次軟化撹拌されて両接合板（１）（２）は
突合せ部（Ｂ）の厚さ方向の全部において接合一体化さ
れる。

【００５１】すなわち、第１接合工具（１０）の第１プ
ローブ（１２）の回転により発生する摩擦熱、あるいは
更に第１接合工具（１０）の第１回転子（１１）の肩部
（１１ａ）と両接合板（１）（２）の上面との摺動に伴
い発生する摩擦熱により、第１プローブ（１２）との接
触部分近傍において両接合板（１）（２）は軟化し、か
つ撹拌されるとともに、両接合板（１）（２）の移動に
伴って、軟化撹拌部分が第１プローブ（１２）の通過溝
を埋めるように塑性流動したのち、摩擦熱を急速に失っ
て冷却固化される。この現象が両接合板（１）（２）の
移動に伴って順次繰り返されていき、最終的に両接合板
（１）（２）が突合せ部（Ｂ）の上部において接合一体
化される。

【００５２】さらに、第２接合工具（２０）の第２プロ
ーブ（２２）の回転により発生する摩擦熱、あるいは更
に第２接合工具（２０）の第２回転子（２１）の肩部
（２１ａ）と両接合板（１）（２）の下面との摺動に伴
い発生する摩擦熱により、第２プローブ（２２）との接
触部分近傍において両接合板（１）（２）は軟化し、か
つ撹拌されて、上記と同様の現象により、両接合板
（１）（２）が突合せ部（Ｂ）の下部において接合一体
化される。

【００５３】したがって、両接合板（１）（２）は、そ
の移動に伴って、第１接合工具（１０）の第１プローブ
（１２）によって突合せ部（Ｂ）の上部が接合されると
ともに、第２接合工具（２０）の第２プローブ（２２）
によって突合せ部（Ｂ）の下部が接合されることとな
り、最終的に突合せ部（Ｂ）の厚さ方向の全部において
接合一体化される。その結果、両接合板（１）（２）は
しっかりと接合された突合せ接合品となる。

【００５４】また、この摩擦撹拌接合法及び装置によれ
ば、第１接合工具（１０）の第１回転子（１１）の肩部
（１１ａ）における両接合板（１）（２）の移動方向側
の部分が、両接合板（１）（２）の上面に接触した状態
のもとで、両接合板（１）（２）が移動するので、軟化
部分の素材の飛散が防止されかつ加圧されて、均一な接
合状態を確実に実現することができるとともに、両接合
板（１）（２）の上面の凹凸形成が防止されて、接合部
（Ｗ）の上面を平滑にすることができる。また同じ理由
により、接合部（Ｗ）の下面も平滑にすることができ
る。

【００５５】また、第１プローブ（１２）の先端から第
１受けローラ（１５）の周面までの距離は、第１受けロ
ーラ（１５）が回転しても一定であり、また第２プロー
ブ（２２）の先端から第２受けローラ（２５）の周面ま
での距離は、第２受けローラ（２５）が回転しても一定
であることから、両接合板（１）（２）は、第１プロー
ブ（１２）の先端と両接合板（１）（２）の下面との距
離が常に一定値を採るように、かつ第２プローブ（２
２）の先端と両接合板（１）（２）の上面との距離が常
に一定値を採るように移動するものとなる。したがっ
て、接合状態の均質な接合部（Ｗ）を形成することがで
きる。

【００５６】また、両接合板（１）（２）は、案内ロー
ラ（４０）（４０）（４１）（４１）によって突合せ方
向に加圧されているから、突合せ部（Ｂ）における軟化
部分が容易に密着変形して、突合せ部（Ｂ）に形成され
た隙間が消滅し、該隙間に存在する空気は接合部（Ｗ）
外部へ逃げ、そのため接合部（Ｗ）への空気の巻込みを
防止することができる。

【００５７】したがって、こうして得られた突合せ接合
品は、接合状態が均質で、かつ接合部（Ｗ）に空気の巻
込みの少ない従って接合欠陥の少ない高品位なものとな
っている。

【００５８】さらに、両接合板（１）（２）をひっくり
返すことなく１回の移動操作で突合せ部（Ｂ）の両側接
合が行われることとなるから、接合作業能率が向上する
し、両接合板（１）（２）がこの第１実施形態のように
厚肉に形成されていても、未接合部が存在しなくなっ
て、両接合板（１）（２）をしっかりと接合することが
できる。

【００５９】次に、図４〜図６に示す第２実施形態につ
いて説明する。なお、これらの図には、上記第１実施形
態と同じ要素に同一の符号が付されている。以下、この
第２実施形態を、上記第１実施形態と相違する要素を中
心に説明する。

【００６０】図４において、（５０）及び（６０）は金
属製接合部材として採用された、アルミニウム押出形材
製の長尺な第１中空パネルと第２中空パネルである。こ
の第１中空パネル（５０）は、平行状に対向配置された
上下外板部（５１）（５２）と、これら上下外板部（５
１）（５２）を連通して長さ方向に延びるとともに、幅
方向に所定間隔をおいて配置された複数個の仕切り板部
（５３）（５３）（５３）とを備えている。また第２中
空パネル（６０）もこの第１中空パネル（５０）と同じ
ように、上下外板部（６１）（６２）と仕切り板部（６
３）（６３）（６３）とを備えている。

【００６１】そして、この第１中空パネル（５０）と第
２中空パネル（６０）とは、上外板部（５１）（６１）
の幅方向側縁部の端面同士が突き合わされるとともに、
下外板部（５２）（６２）の幅方向側縁部の端面同士が
突き合わされ、かつ上外板部（５１）（６１）の突合せ
部（Ｂ₁ ）と下外板部（５２）（６２）の突合せ部（Ｂ
₂ ）との間に１個の中空部が形成された状態となってい
る。

【００６２】また、前記第１中空パネル（５０）の上外
板部（５１）の幅方向側縁部には、前記第２中空パネル
（６０）の上外板部（６１）の幅方向側縁部の内面を当
接状態に受ける上外板部用受け部（５１ａ）が設けられ
ており、また下外板部（５２）の幅方向側縁部には、前
記第２中空パネル（６０）の下外板部（６２）の幅方向
側縁部の内面を当接状態に受ける下外板部用受け部（５
２ａ）が設けられている。したがって、第２中空パネル
（６０）の上外板部（６１）の幅方向側縁部の内面は、
前記上外板部用受け部（５１ａ）によって受けられ、ま
た第２中空パネル（６０）の下外板部（６２）の幅方向
側縁部の内面は、前記下外板部用受け部（５２ａ）によ
って受けられている。このように第２中空パネル（６
０）の上外板部（６１）の側縁部内面と下外板部（６
２）の側縁部内面とを対応する受け部（５１ａ）（５２
ａ）で受けることにより、突合せ状態を安定良く維持す
ることができるし、位置決めも容易にかつ精度良く行う
ことができる。

【００６３】この第２実施形態は、このように突合せ状
態に配置した第１及び第２中空パネル（５０）（６０）
を、その長さ方向の一方側に移動させることにより、上
外板部（５１）（６１）同士の突合せ部（Ｂ₁ ）と、下
外板部（５２）（６２）同士の突合せ部（Ｂ₂ ）とにお
いて接合一体化する場合を示すものである。

【００６４】図５及び図６に示すように、第１接合工具
（１０）は、両中空パネル（５０）（６０）の上方に、
その第１プローブ（１２）を下方に向ける態様にして配
置されている。そして、両中空パネル（５０）（６０）
の上外板部（５１）（６１）の突合せ部（Ｂ₁ ）に上面
から第１プローブ（１２）を上外板部（５１）（６１）
の該突合せ部（Ｂ₁ ）における厚さ寸法の全部にわたっ
て挿入した状態になっている。

【００６５】第１受けローラ（１５）は、両中空パネル
（５０）（６０）の下方に、下外板部（５２）（６２）
の突合せ部（Ｂ₂ ）を跨いで両中空パネル（５０）（６
０）の長さ方向に直交する態様に、その周面を第１プロ
ーブ（１２）に対向させて配置されている。そして、両
中空パネル（５０）（６０）の下外板部（５２）（６
２）の下面をその周面に当接支持させた状態になってい
る。

【００６６】第２接合工具（２０）は、両中空パネル
（５０）（６０）の下方で、かつ両中空パネル（５０）
（６０）の移動方向（Ｍ）における第１受けローラ（１
５）の前方近傍に、その第２プローブ（２２）を上方に
向ける態様にして配置されている。そして、両中空パネ
ル（５０）（６０）の下外板部（５２）（６２）の突合
せ部（Ｂ₂ ）に下面から第２プローブ（２２）を下外板
部（５２）（６２）の該突合せ部（Ｂ₂ ）における厚さ
寸法の全部にわたって挿入した状態になっている。

【００６７】第２受けローラ（２５）は、両中空パネル
（５０）（６０）の上方に、上外板部（５１）（６１）
の突合せ部（Ｂ₁ ）を跨いで両中空パネル（５０）（６
０）の長さ方向に直交する態様に、その周面を第２プロ
ーブ（２２）に対向させて配置されている。そして、両
中空パネル（５０）（６０）の上外板部（５１）（６
１）の上面をその周面に当接支持させた状態になってい
る。

【００６８】このように第１接合工具（１０）と第１受
けローラ（１５）、及び第２接合工具（２０）と第２受
けローラ（２５）とが配置されることによって、両中空
パネル（５０）（６０）は、第１プローブ（１２）と第
１受けローラ（１５）との間と、第２受けローラ（２
５）と第２プローブ（２２）との間とに介在されて、上
外板部（５１）（６１）の突合せ部（Ｂ₁ ）に上面から
第１プローブ（１２）が挿入されるとともに、下外板部
（５２）（６２）の下面が第１受けローラ（１５）の周
面に当接支持された態様となされ、かつ下外板部（５
２）（６２）の突合せ部（Ｂ₂ ）に下面から第２プロー
ブ（２２）が挿入されるとともに、上外板部（５１）
（６１）の上面が第２受けローラ（２５）の周面に当接
支持された態様となされる。

【００６９】また、第１接合工具（１０）及び第２接合
工具（２０）は、上記第１実施形態と同様に、両中空パ
ネル（５０）（６０）の移動方向側に傾斜角（θ₁ ）
（θ₂）だけ傾ける態様に配置されている。これら傾斜
角（θ₁ ）（θ₂ ）はそれぞれ１〜６゜の範囲に設定さ
れている。

【００７０】なお、駆動ローラ（３０）（３１）、押え
ローラ（３２）（３３）及び案内ローラ（４０）（４
０）（４１）（４１）は、それぞれ上記第１実施形態の
ものと同一構成であるから、その説明を省略する。

【００７１】以上の構成の摩擦撹拌接合装置による摩擦
撹拌接合は、上記第１実施形態と略同様に行われる。こ
れを上記第１実施形態と相違する点を中心に簡単に説明
すれば、次の通りである。

【００７２】すなわち、両中空パネル（５０）（６０）
は、駆動ローラ（３０）、第１受けローラ（１５）、第
２受けローラ（２５）及び駆動ローラ（３１）の駆動力
によって、下外板部（５２）（６２）の下面が第１受け
ローラ（１５）の周面に当接支持されるとともに、上外
板部（５１）（６１）の突合せ部（Ｂ₁ ）に上面から第
１プローブ（１２）が上外板部（５１）（６１）の該突
合せ部（Ｂ₁ ）における厚さ寸法の全部にわたって挿入
された状態で、かつ上外板部（５１）（６１）の上面が
第２受けローラ（２５）の周面に当接支持されるととも
に、下外板部（５２）（６２）の突合せ部（Ｂ₂ ）に下
面から第２プローブ（２２）が下外板部（５２）（６
２）の該突合せ部（Ｂ₂ ）における厚さ寸法の全部にわ
たって挿入された状態で、上外板部（５１）（６１）の
突合せ部（Ｂ₁ ）が順次第１プローブ（１２）を通過す
るように、かつ下外板部（５２）（６２）の突合せ部
（Ｂ₂）が順次第２プローブ（２２）を通過するように
移動する。

【００７３】この移動に伴って、第１プローブ（１２）
及び第２プローブ（２２）との接触部が摩擦熱にて順次
軟化撹拌されて、最終的に両中空パネル（５０）（６
０）は、第１接合工具（１０）の第１プローブ（１２）
によって上外板部（５１）（６１）同士がその突合せ部
（Ｂ₁ ）の厚さ方向の全部において接合一体化されると
ともに、第２接合工具（２０）の第２プローブ（２２）
によって下外板部（５２）（６２）同士がその突合せ部
（Ｂ₂ ）の厚さ方向の全部において接合一体化される。
なお、（Ｗ₁ ）は上外板部（５１）（６１）の接合部、
（Ｗ₂ ）は下外板部（５２）（６２）の接合部である。

【００７４】こうして両中空パネル（５０）（６０）は
接合一体化されて、上記第１実施形態と同様に、接合状
態が均質で、かつ各突合せ部（Ｂ₁ ）（Ｂ₂ ）に空気の
巻込みの少ない従って接合欠陥の少ない高品位の接合品
となる。

【００７５】また、この摩擦撹拌接合法及び装置によれ
ば、両中空パネル（５０）（６０）をひっくり返すこと
なく１回の移動操作により、上外板部（５１）（６１）
の接合と下外板部（５２）（６２）の接合が同時に行わ
れることとなるから、接合作業能率が向上する。

【００７６】さらに、この突合せ接合品は、第２中空パ
ネル（６０）の上外板部（６１）の幅方向側縁部の内面
が上外板部用受け部（５１ａ）によって受けられるとと
もに、下外板部（６２）の幅方向側縁部の内面が下外板
部用受け部（５２ａ）によって受けられているので、外
圧に対する強度的信頼性が高いものとなっている。

【００７７】また、接合過程において、両中空パネル
（５０）（６０）は、これらを突き合わせたときに、上
外板部用受け部（５１ａ）によって第２中空パネル（６
０）の上外板部（６１）の幅方向側縁部の内面が受けら
れるとともに、下外板部用受け部（５２ａ）によって第
２中空パネル（６０）の下外板部（６２）の幅方向側縁
部の内面が受けられるので、両中空パネル（５０）（６
０）の突合せ状態は高い安定性を有しており、また位置
決め操作は容易にかつ精度良く行われるものとなる。そ
して、この状態で摩擦撹拌接合を行うので、各接合部
（Ｗ₁ ）（Ｗ₂ ）にずれが発生することを阻止すること
ができる。また、接合時には、これら受け部（５１ａ）
（５２ａ）が、各プローブ（１２）（２２）の挿入圧と
回転子（１１）（２１）の押付け圧とにより生じる突合
せ部（Ｂ₁ ）（Ｂ₂ ）の内開きを阻止し、そのため突合
せ部（Ｂ₁ ）（Ｂ₂ ）が開いた状態で接合されるといっ
た接合不良を回避することができる。

【００７８】以上、この発明の二つの実施形態を説明し
たが、この発明はこれら実施形態に限定されるものでは
ない。例えば、第１及び第２受けローラ（１５）（２
５）は、回転駆動されるものである必要はなく、回転自
在なものであっても良い。また、これら実施形態はいず
れも、突合せ状態に配置した２個の接合部材を、突合せ
部（Ｂ）において接合一体化する場合を示しているが、
この発明は、この他に、重合せ状態に配置した２個の接
合部材（図示せず）を、重合せ部において接合一体化す
るものであっても良い。

【００７９】

【発明の効果】上述の次第で、この発明は次のような効
果を奏する。

【００８０】この発明に係る摩擦撹拌接合法によれば、
第１プローブの先端から第１受けローラの周面までの距
離は、第１受けローラが回転しても一定であり、また第
２プローブの先端から第２受けローラの周面までの距離
は、第２受けローラが回転しても一定であることから、
接合部材は、第１プローブの先端と他方の面との距離が
常に一定値を採るように、かつ第２プローブの先端と一
方の面との距離が常に一定値を採るように、相対的に移
動するものとなる。そのため、従来のようにプローブの
挿入深さが深くなったり浅くなったりしてしまう問題を
防止することができるようになり、つまり各プローブの
挿入深さを一定に保ちながら接合部材又はプローブを移
動させることができるようになり、したがって接合状態
の均質な接合品を製作することができる。

【００８１】また、接合部材の接合は、突合せ部又は重
合せ部に接合部材の厚さ方向の一方の面から第１プロー
ブが挿入されるとともに、突合せ部又は重合せ部に接合
部材の厚さ方向の他方の面から第２プローブが挿入され
ることにより、行われることとなるから、各プローブの
挿入深さが浅くても接合部材をしっかりと接合すること
ができるようになり、そのため各プローブに加わる負荷
を軽減し得て、各プローブの先端が不本意に動いてしま
うことを抑制することができる。したがって、接合部材
が厚肉に形成されている場合であっても、各プローブの
挿入深さを一定に保ちながら接合部材又はプローブを移
動させることが容易になり、したがって接合状態の均質
な接合品をより確実に製作することができる。

【００８２】また、接合部材をひっくり返すことなく１
回の移動操作で両側接合を行うことができるから、接合
作業能率が向上するという効果を奏する。

【００８３】また、この発明に係る摩擦撹拌接合装置
は、上記摩擦撹拌接合法と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る摩擦撹拌接合法及び摩擦撹拌接
合装置の第１実施形態を示す全体斜視図である。

【図２】図１中のII−II線断面図である。

【図３】図１中のIII −III 線断面図である。

【図４】この発明に係る摩擦撹拌接合法及び摩擦撹拌接
合装置の第２実施形態を示す全体斜視図である。

【図５】図４中のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図４中のVI−VI線断面図である。

【符号の説明】

１…第１接合板（接合部材） ２…第２接合板（接合部材） １０…第１接合工具 １２…第１プローブ １５…第１受けローラ（駆動装置） ２０…第２接合工具 ２２…第２プローブ ２５…第２受けローラ（駆動装置） ３０、３１…駆動ローラ（駆動装置） ３２、３３…押えローラ ４０、４１…案内ローラ ５０…第１中空パネル（接合部材） ６０…第２中空パネル（接合部材） Ｂ…突合せ部 Ｗ…溶接部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突合せ状態又は重合せ状態に配置した２
   個の接合部材（１）（２）（50）（60）を、突合せ部
   （Ｂ）又は重合せ部において接合する摩擦撹拌接合法で
   あって、 接合部材の厚さ方向の一方側に、回転する第１プローブ
   （12）を配置するとともに、接合部材の厚さ方向の他方
   側に、該第１プローブに対向して第１受けローラ（15）
   を配置する一方、 接合部材の厚さ方向の他方側に、回転する第２プローブ
   （22）を配置するとともに、接合部材の厚さ方向の一方
   側に、該第２プローブに対向して第２受けローラ（25）
   を配置し、 前記第１プローブ（12）と第１受けローラ（15）との間
   と、前記第２プローブ（22）と第２受けローラ（25）と
   の間とに接合部材を介在させて、突合せ部又は重合せ部
   に接合部材の厚さ方向の一方の面から第１プローブ（1
   2）が挿入されるとともに、接合部材の厚さ方向の他方
   の面が前記第１受けローラ（15）の周面に当接支持され
   た態様とし、かつ突合せ部又は重合せ部に接合部材の厚
   さ方向の他方の面から第２プローブ（22）が挿入される
   とともに、接合部材の厚さ方向の一方の面が前記第２受
   けローラ（25）の周面に当接支持された態様とし、 この状態を保持しつつ、突合せ部又は重合せ部が順次第
   １プローブ（12）及び第２プローブ（22）を通過するよ
   うに接合部材を相対的に移動させることにより、第１プ
   ローブ（12）及び第２プローブ（22）との接触部を摩擦
   熱にて順次軟化させ撹拌して両接合部材（１）（２）
   （50）（60）を接合一体化することを特徴とする摩擦撹
   拌接合法。
2. 【請求項２】 突合せ状態又は重合せ状態に配置した２
   個の接合部材（１）（２）（50）（60）を、突合せ部
   （Ｂ）又は重合せ部において摩擦撹拌接合する摩擦撹拌
   接合装置であって、 接合部材の厚さ方向の一方側に配置された回転する第１
   プローブ（12）を有する第１接合工具（10）と、 接合部材の厚さ方向の他方側に前記第１プローブに対向
   して配置された第１受けローラ（15）と、 接合部材の厚さ方向の他方側に配置された回転する第２
   プローブ（22）を有する第２接合工具（20）と、 接合部材の厚さ方向の一方側に前記第２プローブに対向
   して配置された第２受けローラ（25）と、 前記第１プローブ（12）と第１受けローラ（15）との間
   と、前記第２プローブ（22）と第２受けローラ（25）と
   の間において接合部材を移動させる駆動装置（30）（3
   1）（15）（25）とを備え、 突合せ部又は重合せ部に接合部材の厚さ方向の一方の面
   から前記第１プローブ（12）が挿入されるとともに、接
   合部材の厚さ方向の他方の面が前記第１受けローラ（1
   5）の周面に当接支持された態様とされ、かつ突合せ部
   又は重合せ部に接合部材の厚さ方向の他方の面から前記
   第２プローブ（22）が挿入されるとともに、接合部材の
   厚さ方向の一方の面が前記第２受けローラ（25）の周面
   に当接支持された態様とされた接合部材を、前記駆動装
   置の駆動力により突合せ部又は重合せ部が順次第１プロ
   ーブ（12）及び第２プローブ（22）を通過するように移
   動させることにより、前記第１プローブ（12）及び第２
   プローブ（22）との接触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹
   拌して両接合部材（１）（２）（50）（60）を接合一体
   化するものとなされていることを特徴とする摩擦撹拌接
   合装置。