特開 2023-31916 摩擦圧接装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023031916

(43)【公開日】2023-03-09

(54)【発明の名称】摩擦圧接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/12 20060101AFI20230302BHJP

【ＦＩ】

B23K20/12 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021137691

(22)【出願日】2021-08-26

(71)【出願人】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】100187838

【弁理士】

【氏名又は名称】黒住 智彦

(74)【代理人】

【識別番号】100220892

【弁理士】

【氏名又は名称】舘 佳耶

(74)【代理人】

【識別番号】100205589

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 和将

(74)【代理人】

【識別番号】100194478

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 文彦

(72)【発明者】

【氏名】吉川 尚吾

【テーマコード（参考）】

4E167

【Ｆターム（参考）】

4E167BF02

4E167BF06

4E167BF08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】摩擦圧接完了後にその装置にて、別の機械に移動させることなく連続してバリ除去が行える摩擦圧接装置を提供する。
【解決手段】回転側ワークＷ_１を回転中心線Ｌ_１回りに回転可能な状態で保持する回転側保持手段１０と、回転側保持手段１０に対向して配され、非回転側ワークＷ_２を回転しない状態で保持する非回転側保持手段２０と、回転側保持手段１０と非回転側保持手段２０とを相対的に接近又は離反させる接近離反手段（図示省略）とを備えた摩擦圧接装置１において、非回転側保持手段２０を、非回転側ワークＷ_２を下側から支持する支持ベース２１と、支持ベース２１に支持された非回転側ワークＷ_２を支持ベース２１に対して押し付ける押付手段２２とを有するものとし、摩擦圧接の完了後に支持ベース２１を下方に退避させるベース昇降手段を備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転側ワークを回転中心線Ｌ_１回りに回転可能な状態で保持する回転側保持手段と、
回転側保持手段に対向して配され、非回転側ワークを回転中心線Ｌ_１の延長線上に回転しない状態で保持する非回転側保持手段と、
回転側保持手段と非回転側保持手段とを相対的に接近又は離反させる接近離反手段と
を備え、
摩擦熱によって回転側ワークと非回転側ワークとを接合する
摩擦圧接装置であって、
非回転側保持手段が、
非回転側ワークを下側から支持する支持ベースと、
支持ベースに支持された非回転側ワークを支持ベースに対して押し付ける押付手段と
を有するとともに、
摩擦圧接の完了後に支持ベースを下方に退避させるベース昇降手段を備える
摩擦圧接装置。

【請求項2】

押付手段が、揺動可能に支持されたスイングレバーである請求項１記載の摩擦圧接装置。

【請求項3】

ベース昇降手段が、
略水平方向に動作する水平動作機構と、
水平動作機構による略水平方向の動作を上下方向の動作に変換する動作方向変換機構と
を備えた請求項１又は２記載の摩擦圧接装置。

【請求項4】

動作方向変換機構が、カムを用いたものである請求項３記載の摩擦圧接装置。

【請求項5】

動作方向変換機構が、ラックアンドピニオンを用いたものである請求項３記載の摩擦圧接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、摩擦圧接装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の金属製ワークを接合するための装置として、摩擦熱を利用した摩擦圧接装置が知られている。特許文献１の図１には、回転側のワークＷ_１を保持するＬ側チャック１１（回転側保持手段）と、非回転側のワークＷ_２を保持するＲ側チャック２１（非回転側保持手段）とを備えた摩擦圧接装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－０２５２８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、非回転側保持手段として、チャックではなく図９に示すクランプ９０を備えた摩擦圧接装置について考える。図９は、非回転側保持手段として採用されたクランプ９０を、回転側保持手段（図示省略）側から見た図である。クランプ９０は、非回転側のワークＷ_９を下側から支持する支持ベース９１と、ワークＷ_９を支持ベース９１に対して押し付ける押付手段９２とを備えている。これによって、ワークＷ_９を上側から挿入することができ、摩擦圧接装置の長手方向（ワークＷ_１の回転軸に略平行な方向）のサイズをコンパクトにすることができる。また、摩擦圧接の完了後においても、クランプ９０を回転側保持手段に対して離反させることなく接合後のワーク（以下、接合ワークともいう）を簡単に取り外すことができる。また、チャックに比べてシンプルな構造でありながら、ワークＷ_９を強力に保持固定することができる。さらに、保持できるワークの形状も制限されにくい。

【0005】

ところが、図９に示す摩擦圧接装置９では、摩擦圧接の完了後に、クランプ９０をアンクランプしたとしても、接合ワークが支持ベース９１に接触したままの状態となる。このため、そのままバリ除去を行おうとすると以下の問題がある。
１．接合ワークを動作（回転または移動）させると、接合ワークに傷が付くおそれがある。
２．バリを除去するバリ除去具の動作スペースを確保するために、クランプ９０を回転側保持手段に対して離反させると、接合ワークに傷が付くおそれがある。
このため、バリ除去する場合は、摩擦圧接の完了後に接合ワークを摩擦圧接装置から取り外し、別途、バリ除去用の機械に移動させてバリ除去を行う必要があり、手間と時間がかかるという問題があった。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、摩擦圧接完了後にその装置にて（別の機械に移動させることなく）連続してバリ除去が行える摩擦圧接装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題は、
回転側ワークを回転中心線Ｌ_１回りに回転可能な状態で保持する回転側保持手段と、
回転側保持手段に対向して配され、非回転側ワークを回転中心線Ｌ_１の延長線上に回転しない状態で保持する非回転側保持手段と、
回転側保持手段と非回転側保持手段とを相対的に接近又は離反させる接近離反手段と
を備え、
摩擦熱によって回転側ワークと非回転側ワークとを接合する
摩擦圧接装置であって、
非回転側保持手段が、
非回転側ワークを下側から支持する支持ベースと、
支持ベースに支持された非回転側ワークを支持ベースに対して押し付ける押付手段と
を有するとともに、
摩擦圧接の完了後に支持ベースを下方に退避させるベース昇降手段を備える
摩擦圧接装置
を提供することによって解決される。

【0008】

本発明に係る摩擦圧接装置においては、押付手段が、揺動可能に支持されたスイングレバーであることが好ましい。

【0009】

また、本発明に係る摩擦圧接装置においては、ベース昇降手段が、略水平方向に動作する水平動作機構と、水平動作機構による略水平方向の動作を上下方向の動作に変換する動作方向変換機構とを備えることも好ましい。この場合における動作方向変換機構としては、例えば、カムを用いたものや、ラックアンドピニオンを用いたものを採用することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、支持ベースを下方に退避できるため、接合ワークに傷が付くことなく、摩擦圧接の完了後に連続してバリ除去が行える摩擦圧接装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の摩擦圧接装置の平面図である。

【図2】第１実施形態の摩擦圧接装置における非回転側保持手段を、回転側保持手段側から見た一部破断図である。

【図3】図２の非回転側保持手段における支持ベースの周辺部Ｐを拡大した一部破断図であって、支持ベースが上方位置にある状態を示す図である。

【図4】図２の非回転側保持手段における支持ベースの周辺部Ｐを拡大した一部破断図であって、支持ベースが下方位置にある状態を示す図である。

【図5】第２実施形態の摩擦圧接装置における非回転側保持手段のうち、支持ベースの周辺部を拡大した一部破断図であって、支持ベースが上方位置にある状態を示す図である。

【図6】第２実施形態の摩擦圧接装置における非回転側保持手段のうち、支持ベースの周辺部を拡大した一部破断図であって、支持ベースが下方位置にある状態を示す図である。

【図7】図５の非回転側保持手段を、同図における平面Ａ－Ａで切断して示した断面図である。

【図8】第３実施形態の摩擦圧接装置の平面図である。

【図9】非回転側保持手段として採用されたクランプを、回転側保持手段側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の好適な実施形態について、図面を用いてより具体的に説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下で述べる構成に限定されない。本発明に係る摩擦圧接装置には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更を施すことができる。

【0013】

１．第１実施形態
図１は、第１実施形態の摩擦圧接装置１の平面図である。図２は、第１実施形態の摩擦圧接装置１における非回転側保持手段２０を、回転側保持手段１０側から見た一部破断図である。図１及び図２並びに後掲の図３～８には、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる直交座標を表示している。当該直交座標の向きは、図１～８で共通している。以下においては、説明の都合上、ｚ軸方向正側を「上」、ｚ軸方向負側を「下」と表現することがあるが、ｚ軸は必ずしも鉛直方向に平行でなくともよい。

【0014】

摩擦圧接装置１は、図１に示すように、回転側保持手段１０と、非回転側保持手段２０と、バリ除去具３０とを備えている。この摩擦圧接装置１は、回転側ワークＷ_１（以下、単に「ワークＷ_１」と記載することがある。）と、非回転側ワークＷ_２（以下、単に「ワークＷ_２」と記載することがある。）とを摩擦圧接するために用いられる。

【0015】

回転側保持手段１０は、ワークＷ_１を回転中心線Ｌ_１回りに回転可能な状態で保持するチャックであるが、具体的な構成を特に限定されない。

【0016】

非回転側保持手段２０は、回転側保持手段１０に対向して配されている。この非回転側保持手段２０は、ワークＷ_２を回転しない状態で保持するためのものである。非回転側保持手段２０にワークＷ_２を保持させると、ワークＷ_１の回転中心線Ｌ_１の延長線上にワークＷ_２が配される。非回転側保持手段２０は、図２に示すように、ワークＷ_２を下側から支持する支持ベース２１と、ワークＷ_２を支持ベース２１に対して押し付ける押付手段２２と、押付手段２２を駆動する押付用駆動手段２３とを備えている。これにより、非回転側保持手段２０をシンプルな構造としつつ、ワークＷ_２をワークＷ_１と共回りしないように強力に保持することができる。

【0017】

押付手段２２は、ワークＷ_２を支持ベース２１に押し付けることができれば、その構造を特に限定されない。押付手段２２は、１つの部材で構成することもできる。押付手段２２には、図２に示すように、回転中心線Ｌ_１に略平行な揺動中心線Ｃ_ａ，Ｃ_ｂ回りに揺動可能に支持された一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂを採用することができる。一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂには、それぞれ、押付用突起２２ａ_１，２２ｂ_１が設けられている。

【0018】

一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂを、図２の実線で示す位置に移動させる（互いに接近する方向に揺動させる）と、一対の押付用突起２２ａ_１，２２ｂ_１でワークＷ_２を支持ベース２１に押し付けて保持（クランプ）することができる。また、一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂを、同図の破線で示す位置に移動させる（互いに離反する方向に揺動させる）と、一対の押付用突起２２ａ_１，２２ｂ_１がワークＷ_２の上側から退避して、ワークＷ_２を解放（アンクランプ）することができる。当該構成を採用したことにより、テコの原理によってワークＷ_２をより強力に保持することができる。また、アンクランプ状態における一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂの隙間を通じて、ワークＷ_２を支持ベース２１に対して上方から設置することもできる。したがって、例えばワークＷ_２が長尺の棒材等であったとしても、ワークＷ_２を非回転側保持手段２０に簡単に保持させることができる。

【0019】

図３及び図４は、図２の非回転側保持手段における支持ベース２１の周辺部Ｐを拡大した一部破断図である。図３は、支持ベース２１が上方位置にある状態を示しており、図４は、支持ベース２１が下方位置にある状態を示している。非回転側保持手段２０の支持ベース２１は、後述するベース昇降手段１００によって、上方位置（図３）と下方位置（図４）との間を移動（昇降）することができる。ワークＷ_２をクランプする際には、支持ベース２１は上方位置に配される。

【0020】

バリ除去具３０（図１）は、摩擦圧接の過程でワークＷ_１とワークＷ_２との接合部分付近に発生したバリを、摩擦圧接の完了後に除去するためのものである。

【0021】

また、図には表示していないが、摩擦圧接装置１は、回転側保持手段１０と非回転側保持手段２０とを回転中心線Ｌ_１に略平行な方向に相対的に接近又は離反させる接近離反手段も備えている。図１の摩擦圧接装置１における接近離反手段は、同図において両矢印Ｄ_１で示すように、非回転側保持手段２０のみを移動させる。これに限らず、接近離反手段は、回転側保持手段１０のみを移動させるものであっても、回転側保持手段１０と非回転側保持手段２０との両方を移動させるものであっても良い。

【0022】

以下、第１実施形態の摩擦圧接装置１を用いてワークＷ_１とワークＷ_２との摩擦圧接を行う際の手順について説明する。摩擦圧接装置１を用いた摩擦圧接方法は、ワーク取付工程と、ワーク接合工程と、ベース退避工程と、バリ除去工程とを含んでいる。

【0023】

ワーク取付工程は、回転側保持手段１０（図１）にワークＷ_１を取り付け、非回転側保持手段２０にワークＷ_２を取り付ける工程である。アンクランプ状態における非回転側保持手段２０では、図２において破線で示すように、一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂが互いに離反しているため、一対のスイングレバー２２ａ，２２ｂの間を通じて、ワークＷ_２を支持ベース２１に対して上方から設置することができる。ワーク取付工程が完了すると、次のワーク接合工程を行う。

【0024】

ワーク接合工程は、ワークＷ_１とワークＷ_２とを摩擦圧接によって接合する工程である。まず、接近離反手段で非回転側保持手段２０を回転側保持手段１０に接近させて、ワークＷ_１とワークＷ_２とを接触させる。続いて、ワークＷ_１を回転側保持手段１０で回転させることによって、ワークＷ_１とワークＷ_２との接触面に摩擦熱を発生させる。この摩擦熱により、ワークＷ_１及びワークＷ_２における接触面付近を軟化させ、ワークＷ_１とワークＷ_２とを接合することができる。ワーク接合工程の具体的手順は、上記のものに限定されない。例えば、ワークＷ_１とワークＷ_２とが離反した状態で回転側保持手段１０によるワークＷ_１の回転を開始し、ワークＷ_１を回転させながらワークＷ_２に接触させてもよい。ワーク接合工程が完了すると、次のベース退避工程を行う。

【0025】

ベース退避工程は、非回転側保持手段２０をアンクランプし、上方位置（図３）に配されていた支持ベース２１を、下方位置（図４）に退避させる工程である。このとき、接合後のワークＷ_ｊは回転側保持手段１０に保持されたままであるため、図４に示すように、ワークＷ_ｊが支持ベース２１から浮いた（接触していない）状態となる。このまま次のバリ除去工程を行うこともできるが、接近離反手段で非回転側保持手段２０を回転側保持手段１０から離反させる保持手段離反工程をさらに行ってからバリ除去工程を行うことが好ましい。これにより、バリ除去具３０（図１）の動作スペースを確保することができる。

【0026】

バリ除去工程は、回転側保持手段１０（図１）で接合後のワークを回転させながら、バリ除去具３０をワークに近づけてバリを削り取る工程である。バリ除去工程が完了すると、摩擦圧接方法が完了する。

【0027】

このように、摩擦圧接完了後に支持ベース２１を下方位置（図４）に退避させることができるため、接合後のワークＷ_ｊが支持ベース２１に接触しないようにすることができる。これにより、回転側保持手段に保持された接合後のワークＷ_ｊを、非回転側保持手段に対して相対的に動かしたとしても、ワークに傷が付かない。したがって、回転側保持手段１０でワークＷ_ｊを保持したまま回転させてバリ除去を行うことができる。すなわち、ワークＷ_ｊを摩擦圧接装置１から取り外して（別の装置に移動させて）バリ除去を行う手間と時間を省くことができる。

【0028】

支持ベース２１を昇降させるベース昇降手段１００は、その具体的な構成を特に限定されない。例えば、略垂直方向に動作する垂直動作機構によって支持ベース２１を直接昇降させることもできる。しかし、この場合には、押付手段２２（スイングレバー２２ａ，２２ｂ）による押圧力（ワークＷ_２を支持ベース２１に対して押圧する力）が垂直動作機構に直接伝わってしまい、垂直動作機構に負荷がかかりすぎるおそれがある。垂直動作機構が押付手段２２の押圧力に耐え切れなかった場合には、支持ベース２１が上下方向に動いてしまい、ワークＷ_２の上下方向における位置精度を高めにくくなるおそれもある。

【0029】

このため、ベース昇降手段１００では、略水平方向に動作するアクチュエータ（水平動作機構）１１０と、アクチュエータ１１０による略水平方向の動作を上下方向の動作に変換する動作方向変換機構１２０とを設けている。これにより、押付手段２２の押圧力がアクチュエータ１１０に直接伝わらないようにして、アクチュエータ１１０にかかる負荷を軽減することができる。また、上下方向におけるワークＷ_２の位置精度を高く維持しやすい。

【0030】

アクチュエータ（水平動作機構）１１０の動作方向は、略水平方向であれば特に限定されない。アクチュエータ１１０の動作方向は、ワークＷ_１の回転中心線Ｌ_１に非平行であることが好ましい。これにより、回転中心線Ｌ_１に平行な方向における非回転側保持手段２０のサイズをコンパクトにすることができる。アクチュエータ１１０の動作方向は、ワークＷ_１の回転中心線Ｌ_１に略垂直であることがより好ましい。

【0031】

動作方向変換機構１２０は、略水平方向の動作を上下方向の動作に変換することができれば、その具体的な構成を特に限定されない。第１実施形態においては、動作方向変換機構１２０として、図３に示すように、アクチュエータ１１０によって略水平方向に移動させることができる方向変換用カム１２１を採用している。方向変換用カム１２１の上面に設けられた案内面１２１ａには、支持ベース２１の下端部に設けられた被案内面２１ａが当接している。

【0032】

支持ベース２１が上方位置（図３）にある状態から、アクチュエータ１１０を駆動して方向変換用カム１２１をｙ軸方向正側（図３の紙面に向かって左側）に移動させると、案内面１２１ａに案内されて被案内面２１ａが下降する。これにより、支持ベース２１を下方位置（図４）に退避させることができる。反対に、支持ベース２１が下方位置（図４）にある状態から、方向変換用カム１２１をｙ軸方向負側（図４の紙面に向かって右側）に移動させると、案内面１２１ａに案内されて被案内面２１ａが上昇する。これにより、支持ベース２１を上方位置（図３）に移動させることができる。

【0033】

このように、動作方向変換機構１２０としてカムを用いたものを採用すると、動作方向変換機構１２０の構造をシンプルにすることができる。したがって、摩擦圧接装置１の製造コストを抑えることや、摩擦圧接装置１を故障しにくくすることができる。また、押付手段２２の押圧力を案内面１２１ａで受けることができるため、アクチュエータ１１０にかかる負荷を軽減することができるとともに、支持ベース２１の上下方向における位置精度を高めることもできる。

【0034】

案内面１２１ａは、被案内面２１ａを案内することができれば、その形状を特に限定されない。案内面１２１ａは、水平方向に対して傾斜した平面状に形成することができる。この場合において、案内面１２１ａの水平面に対する傾斜角度θ（図４）は限定されない。ただし、傾斜角度θが小さすぎると、支持ベース２１の昇降距離を確保しにくくなる。このため、傾斜角度θは、３°以上とすると好ましく、５°以上とするとより好ましい。一方、傾斜角度θが大きすぎると、アクチュエータ１１０にかかる負担を軽減しにくくなる。このため、角度θは、１０°以下とすると好ましく、２０°以下とするとより好ましい。第１実施形態においては、角度θを１０°程度としている。

【0035】

３．第２実施形態
図５及び図６は、第２実施形態の摩擦圧接装置における非回転側保持手段のうち、支持ベース２１の周辺部を拡大した一部破断図である。図５は、支持ベース２１が上方位置にある状態を示しており、図６は、支持ベース２１が下方位置にある状態を示している。図７は、図５の非回転側保持手段２０を、同図における平面Ａ－Ａで切断して示した断面図である。

【0036】

第２実施形態の摩擦圧接装置１では、動作方向変換機構１２０の構成が、第１実施形態の摩擦圧接装置１とは異なっている。すなわち、動作方向変換機構１２０は、図５に示すように、アクチュエータ１１０に取り付けられたラック１２２と、ラック１２２に組み合わされたピニオン１２３（図７も参照。）とを備えている。ピニオン１２３は、ベアリング１２４によって略垂直な（ｚ軸に略平行な）回転中心線Ｌ_２回りに回転可能に保持されている。ピニオン１２３及びベアリング１２４は、ピニオンケース１２５内に収められている。これにより、ピニオン１２３は、位置を拘束されている。ピニオン１２３の内部には雌ねじ部１２３ａが形成されている。雌ねじ部１２３ａの中心線は、回転中心線Ｌ_２に略一致している。雌ねじ部１２３ａには、雄ねじ部１２６が螺合されており、雄ねじ部１２６の上端部は、支持ベース２１の下端部に接続されている。

【0037】

支持ベース２１が上方位置（図５）にある状態から、アクチュエータ１１０を駆動してラック１２２をｙ軸方向負側（図５の紙面に向かって右側）に移動させると、ピニオン１２３が回転し、ピニオン１２３の内部の雌ねじ部１２３ａも回転する。これにより、雌ねじ部１２３ａに螺合された雄ねじ部１２６が下降し、支持ベース２１を下方位置（図６）に退避させることができる。反対に、支持ベース２１が下方位置（図６）にある状態から、ラック１２２をｙ軸方向正側（図６の紙面に向かって左側）に移動させると、ピニオン１２３及び雌ねじ部１２３ａが上記とは逆方向に回転し、雄ねじ部１２６が上昇して、支持ベース２１を上方位置（図５）に移動させることができる。

【0038】

このように、動作方向変換機構１２０としてラックアンドピニオンを用いたものを採用すると、支持ベース２１を高い精度で位置決めすることができる。また、支持ベース２１の位置を調節することも容易であるため、異なる形状のワークＷ_２に対応することもできる。以上で説明した構成以外の構成については、第１実施形態と同様のものを採用することができる。

【0039】

４．第３実施形態
図８は、第３実施形態の摩擦圧接装置１の平面図である。図８に示す摩擦圧接装置１は、回転側保持手段１０と、第１非回転側保持手段４０と、第２非回転側保持手段５０とを備えている。この摩擦圧接装置１は、回転側ワークＷ_１と、ワークＷ_１の一側に配される第１非回転側ワークＷ_４（以下、単に「ワークＷ_４」と記載することがある。）と、ワークＷ_１の他側に配される第２非回転側ワークＷ_５（以下、単に「ワークＷ_５」と記載することがある。）とを摩擦圧接するために用いられる。

【0040】

回転側保持手段１０は、ワークＷ_１を回転中心線Ｌ_１回りに回転可能な状態で保持するチャックであるが、具体的な構成を特に限定されない。第１非回転側保持手段４０は、ワークＷ_４を回転しない状態で保持するためのものであり、回転側保持手段１０の一側に対向して配されている。第２非回転側保持手段５０は、ワークＷ_５を回転しない状態で保持するためのものであり、回転側保持手段１０の他側に対向して配されている。

【0041】

第１非回転側保持手段４０及び第２非回転側保持手段５０は、それぞれ、第１実施形態における非回転側保持手段２０（図２）と同様に、ワークＷ_４，Ｗ_５を下側から支持する支持ベース４１，５１（図８）と、支持ベース４１，５１に支持されたワークＷ_４，Ｗ_５を支持ベース４１，５１に対して押し付ける押付手段４２，５２と、摩擦圧接の完了後に支持ベース４１，５１を下方に退避させるベース昇降手段（図示省略）とを備えている。

【0042】

図８に示す摩擦圧接装置１は、また、回転側保持手段１０と第１非回転側保持手段４０とを回転中心線Ｌ_１に略平行な方向に相対的に接近又は離反させることができ、回転側保持手段１０と第２非回転側保持手段５０とを回転中心線Ｌ_１に略平行な方向に相対的に接近又は離反させることができる接近離反手段（図示省略）も備えている。図８の摩擦圧接装置１における接近離反手段は、同図において両矢印Ｄ_４で示すように、第１非回転側保持手段４０のみを移動させる。加えて、回転側保持手段１０は、同図において両矢印Ｄ_Fで示すように、外力を受けた際に回転中心線Ｌ_１に略平行な方向に移動できる状態で支持されている。第２非回転側保持手段５０は、摩擦圧接装置１の基台（図示省略）に固定されており、移動しない。

【0043】

摩擦圧接を行う際には、まず、回転側保持手段１０、第１非回転側保持手段４０及び第２非回転側保持手段５０に、それぞれ、ワークＷ_１、ワークＷ_４及びワークＷ_５を保持させる。この段階では、ワークＷ_１、ワークＷ_４及びワークＷ_５は互いに離れている。続いて、接近離反手段で第１非回転側保持手段４０を回転側保持手段１０に接近させて、ワークＷ_１とワークＷ_４とを接触させる。接近離反手段は、ワークＷ_１とワークＷ_４とが接触した後も、第１非回転側保持手段４０を移動させ続ける。これにより、ワークＷ_４でワークＷ_１を押し、回転側保持手段１０を第２非回転側保持手段５０に接近させて、ワークＷ_１とワークＷ_５とを接触させる。この状態でワークＷ_１を回転させると、ワークＷ_１とワークＷ_４との接触面、及び、ワークＷ_１とワークＷ_５との接触面に摩擦熱が発生し、ワークＷ_４、ワークＷ_１及びワークＷ_５を同時に接合することができる。ただし、摩擦圧接を行う際の具体的手順はこれに限定されない。例えば、ワークＷ_１を回転させた状態で、ワークＷ_１とワークＷ_４、及び、ワークＷ_１とワークＷ_５とを接触させてもよい。また、ワークＷ_４、ワークＷ_１及びワークＷ_５を同時に接合するのではなく、まずワークＷ_１とワークＷ_４とを接合し、続いてワークＷ_１とワークＷ_４とが接合されたものにワークＷ_５を接合してもよい。接近離反手段は、上記の構成に限定されない。接近離反手段は、例えば、第１非回転側保持手段４０及び第２非回転側保持手段５０をそれぞれ移動させるものであってもよい。あるいは、回転側保持手段１０及び第１非回転側保持手段４０をそれぞれ移動させるものであってもよい。

【0044】

摩擦圧接の完了後には、第１非回転側保持手段４０及び第２非回転側保持手段５０をアンクランプし、接合後のワークを回転側保持手段１０から取り外す。このとき、第１非回転側保持手段４０及び第２非回転側保持手段５０が回転側保持手段１０に接近したままの状態では、ワークを回転側保持手段１０から取り外しづらい。この点、図８に示す摩擦圧接装置１では、支持ベース４１，５１をベース昇降手段（図示省略）によって下方に退避させて、接合後のワークに接触しないようにすることができる。したがって、接合後のワークを回転側保持手段１０で保持した状態で、第１非回転側保持手段４０及び第２非回転側保持手段５０を回転側保持手段１０から離反させることができる。これによって、回転側保持手段１０をアンクランプする際の作業エリアが確保されるため、回転側保持手段１０をアンクランプする作業が容易となる。また、接合ワークを回転側保持手段１０から取り外す際に長手方向に移動させたとしても、ワークを傷つけにくくなる。さらに、第１及び第２実施形態と同様、接合ワークを損傷させることなく回転させることができるため、接合ワークを別の機械に移動させることなくバリ除去が可能である。以上で述べた構成以外の構成については、第１実施形態又は第２実施形態と同様のものを採用することができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 摩擦圧接装置
１０ 回転側保持手段
２０ 非回転側保持手段
２１ 支持ベース
２２ 押付手段
２２ａ スイングレバー（押付手段）
２２ｂ スイングレバー（押付手段）
１００ ベース昇降手段
１１０ アクチュエータ（水平動作機構）
１２０ 動作方向変換機構
１２１ 方向変換用カム
１２２ ラック
１２３ ピニオン
１２３ａ 雌ねじ部
１２６ 雄ねじ部
Ｗ_１ 回転側ワーク
Ｗ_２ 非回転側ワーク
Ｌ_１ 回転中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】