特許6048649IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

摩擦圧接装置に係り、詳しくは把持装置により把持された一対の接合部材の間に加熱コイルを挿入して電磁誘導作用により予備加熱し、把持装置を駆動して当該一対の接合部材を互いに突き合わせて摩擦圧接法により接合する摩擦圧接装置

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、前記のような加熱コイルによる予備加熱は、双方の接合部材の接合面を均一に目標温度まで昇温させることが重要であり、それぞれの到達温度に誤差が生じたり、接合面の温度分布が不均一になったりした場合には、その後の摩擦圧接が想定した条件の下で行われなくなって接合強度が低下する可能性が生じる。
前記特許文献2のように、まず高融点の接合部材を低融点の接合部材の融点近傍まで予備加熱することで、異なる融点の接合部材における温度分布を均一化する方法も考えられるが、これは少なくとも2度の予備加熱を行う必要があり、工数が増加するという問題が生じる。また、合計の予備加熱時間が増える場合、熱伝導による熱影響範囲の拡大が懸念される。 また、予備加熱時において、それぞれの接合部材の把持治具からの突き出し量や把持治具の形状が異なると、加熱コイルと接合部材の加熱面(接合面)との間に生じる磁場分布が非対称となり、接合部材の加熱面への鎖交磁束数とその分布が一対の接合部材間で異なることとなる。鎖交磁束によって接合部材内に渦電流が発生することでジュール発熱することから、両接合部材間で鎖交磁束数や分布が非対称となれば、発熱密度分布も異なることとなり、両接合部材の温度分布は不均一になる。例えば、両接合部材の突き出し量に数十mmの差が生じただけで予備加熱による温度差が数百℃となる場合もある。 本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、摩擦圧接する以前に行われる予備加熱において、一対の接合部材間における突き出し量や形状、材質等の違いに関わらず、一度の予備加熱により両接合部材の温度分布を適切に調整することができ、理想的な条件で摩擦圧接を行うことができる摩擦圧接装置を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

した目的を達成するために、請求項1の摩擦圧接装置では、一対の接合部材を摩擦圧接する摩擦圧接装置であって、前記接合部材を把持し、当該接合部材同士を突き合わせて相対運動させることで摩擦熱を発生させ、押圧力を作用させる把持手段と、前記摩擦圧接を行う以前に、前記一対の接合部材を電磁誘導加熱により予備加熱する誘導加熱手段と、前記一対の接合部材のうちの少なくとも一方の接合部材側に、当該接合部材と交差・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
手段を用いる本発明によれば、一対の接合部材を摩擦圧接する以前に電磁誘導加熱により予備加熱する場合において、当該一対の接合部材のうちの少なくとも一方の接合部材側に、当該接合部材と交差するように磁気遮断手段を設けることで、誘導加熱手段により発生する磁気を遮蔽して、当該一対の接合部材の温度分布を調整する。
このように、磁気遮断手段を設けることで、一対の接合部材間における突き出し量や形状、材質等の違いに関わらず、一度の予備加熱で当該一対の接合部材の温度分布を適切に調整することができ、理想的な条件で摩擦圧接を行うことができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一摩擦圧接装置を示す全体構成図である。

【図2】図1のA−A線に沿う断面を含む部分斜視図である。

【図3】(a)図2の矢印Bから視た正面図、(b)図2の矢印Cから視た上面図である。

【図4】(a)磁気シールド板の平面図、(b)(a)のD−D線に沿う断面図、(c)磁気シールド板の分離時における断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 摩擦圧接部   2 予備加熱部   4 駆動装置   4a、4b 把持部(把持手段)   8 加熱コイル   12 磁気シールド板(磁気遮断手段)   12a 第1板部   12b 第2板部   13 孔   14a 凹部   14b 凸部

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