特許 7578532 摩擦圧接機、摩擦圧接方法及び部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】摩擦圧接機、摩擦圧接方法及び部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/12 20060101AFI20241029BHJP

【ＦＩ】

B23K20/12 F

B23K20/12 A

B23K20/12 G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021064084

(22)【出願日】2021-04-05

(65)【公開番号】P2022159717

(43)【公開日】2022-10-18

【審査請求日】2023-12-25

(73)【特許権者】

【識別番号】390029089

【氏名又は名称】高周波熱錬株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【氏名又は名称】内田 敬人

(74)【代理人】

【識別番号】100197538

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 功

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 亮介

(72)【発明者】

【氏名】須永 頼匡

(72)【発明者】

【氏名】坂本 大樹

【審査官】山内 隆平

(56)【参考文献】

【文献】特公昭４４－０１３８１４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００８－２７２８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０１７５１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２０／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のワークを回転させつつ、第２のワークを一定の回転角度で保持して前記回転している第１のワークに押し付けることにより、前記第１のワークと前記第２のワークの接触部分を加熱する第１工程と、
前記第１のワークの回転を停止させると共に、前記第２のワークを前記第１のワークに押し付ける荷重を増加させる第２工程と、
前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第１のワークを再度回転させる第３工程と、
前記荷重を解除する第４工程と、
を備えた摩擦圧接方法。

【請求項2】

第１のワークを固定させつつ、第２のワークを一定の回転角度で保持して前記固定している第１のワークに押し付け、その後、前記第１のワークを回転させることにより、前記第１のワークと前記第２のワークの接触部分を加熱する第１工程と、
前記第１のワークの回転を停止させると共に、前記第２のワークを前記第１のワークに押し付ける荷重を増加させる第２工程と、
前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第１のワークを再度回転させる第３工程と、
前記荷重を解除する第４工程と、
を備えた摩擦圧接方法。

【請求項3】

第１のワークを固定させつつ、第２のワークを一定の固定角度で保持して前記固定している第１のワークに押し付け、その後、前記第１のワーク及び前記第２のワークを回転させることにより、前記第１のワークと前記第２のワークの接触部分を加熱する第１工程と、
前記第１のワークの回転を停止させると共に、前記第２のワークを前記第１のワークに押し付ける荷重を増加させる第２工程と、
前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第１のワークを再度回転させる第３工程と、
前記荷重を解除する第４工程と、
を備えた摩擦圧接方法。

【請求項4】

第１のワークを回転させつつ、第２のワークを一定の固定角度で保持して前記回転している第１のワークに押し付け、その後、前記第２のワークを回転させることにより、前記第１のワークと前記第２のワークの接触部分を加熱する第１工程と、
前記第１のワークの回転を停止させると共に、前記第２のワークを前記第１のワークに押し付ける荷重を増加させる第２工程と、
前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第１のワークを再度回転させる第３工程と、
前記荷重を解除する第４工程と、
を備えた摩擦圧接方法。

【請求項5】

前記第２工程は、前記第２のワークの回転を停止させると共に、前記第１のワークを前記第２のワークに押し付ける荷重を増加させ、
前記第３工程は、前記第１のワークが前記第２のワークに押し込まれている間に、前記第２のワークの回転角度を検出し、前記第２のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第２のワークを再度回転させる請求項３または４に記載の摩擦圧接方法。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１つに記載の摩擦圧接方法を備えた部材の製造方法。

【請求項7】

前記部材はラックバーであり、
前記第１のワークには第１の歯面が形成されており、
前記第２のワークには第２の歯面が形成されている請求項６に記載の部材の製造方法。

【請求項8】

前記部材は中空である請求項６又は７に記載の部材の製造方法。

【請求項9】

サーボモータを有し、前記サーボモータにより第１のワークを回転させるチャックと、
第２のワークを一定の回転角度で保持して前記第１のワークに押し付けるバイスと、
前記バイスが前記第２のワークを前記第１のワークに押し付けた状態で、前記サーボモータが回転を停止させた後、前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記サーボモータからの信号に基づいて前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定値に近づくように、前記サーボモータに前記第１のワークを再度回転させる制御部と、
を備えた摩擦圧接機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、摩擦圧接機、摩擦圧接方法及び部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

摩擦圧接機の中には、チャックにサーボモータを内蔵し、摩擦圧接後のワークの回転角度を制御できるものがある。しかしながら、摩擦圧接後の２つのワーク間で回転角度を高精度に一致させる必要がある場合には、回転角度の精度が不十分である場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３３５５５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施形態の目的は、接合後の回転角度の精度が高い摩擦圧接機、摩擦圧接方法及び部材の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態に係る摩擦圧接機は、サーボモータを有し、前記サーボモータにより第１のワークを回転させるチャックと、第２のワークを一定の回転角度で保持して前記第１のワークに押し付けるバイスと、制御部と、を備える。前記制御部は、前記バイスが前記第２のワークを前記第１のワークに押し付けた状態で、前記サーボモータが回転を停止させた後、前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記サーボモータからの信号に基づいて前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定値に近づくように、前記サーボモータに前記第１のワークを再度回転させる。

【0006】

本発明の実施形態に係る摩擦圧接方法は、第１のワークを回転させつつ、第２のワークを一定の回転角度で保持して前記回転している第１のワークに押し付けることにより、前記第１のワークと前記第２のワークの接触部分を加熱する工程と、前記第１のワークの回転を停止させると共に、前記第２のワークを前記第１のワークに押し付ける荷重を増加させる工程と、前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第１のワークを再度回転させる工程と、前記荷重を解除する工程と、を備える。

【0007】

本発明の実施形態に係る部材の製造方法は、第１のワークを回転させつつ、第２のワークを一定の回転角度で保持して前記回転している第１のワークに押し付けることにより、前記第１のワークと前記第２のワークの接触部分を加熱する工程と、前記第１のワークの回転を停止させると共に、前記第２のワークを前記第１のワークに押し付ける荷重を増加させる工程と、前記第２のワークが前記第１のワークに押し込まれている間に、前記第１のワークの回転角度を検出し、前記第１のワークの回転角度が設定された回転角度に近づくように、前記第１のワークを再度回転させる工程と、前記荷重を解除する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態によれば、接合後の回転角度の精度が高い摩擦圧接機、摩擦圧接方法及び部材の製造方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態に係る摩擦圧接機を示す図である。

【図2】（ａ）は第１の実施形態に係る摩擦圧接機よって製造される部材を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図である。

【図3】横軸に時間をとり、縦軸にワークＷ１の回転数、ワークＷ２に印加する荷重、及び、ワークＷ２の移動量をとって、第１の実施形態に係る摩擦圧接方法を示すサイクル線図である。

【図4】横軸に時間をとり、縦軸にワークＷ１の回転数、ワークＷ２に印加する荷重、及び、ワークＷ２の移動量をとって、第２の実施形態に係る摩擦圧接方法を示すサイクル線図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る摩擦圧接機を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る摩擦圧接機１においては、土台１０、支持部１１、チャック１２、バイス１３、及び、制御部１４が設けられている。

【0011】

土台１０は、例えば、奥屋の床面に設置されている。支持部１１は、土台１０上に配置されている。支持部１１は、チャック１２を支持している。チャック１２には、サーボモータ１５が設けられている。チャック１２はワークＷ１を所定の回転角度に位置決めして保持することができる。また、チャック１２は、サーボモータ１５によりワークＷ１を回転させることができる。サーボモータ１５は、ワークＷ１の回転角度を制御することができる。また、サーボモータ１５は、ワークＷ１の回転角度を検出し、検出結果を表す検出信号Ｓ１を出力することができる。

【0012】

なお、本明細書において「回転角度」とは、例えばワークＷ１については、ワークＷ１の回転軸に垂直な平面において、この回転軸からワークＷ１の表面のある１点に向かう方向が、回転軸を通過する基準線に対してなす角度であり、０°以上３６０°未満の値で表される角度である。ワークＷ２についても同様である。

【0013】

制御部１４は、例えば、支持部１１内に配置されている。制御部１４には、ワークＷ１の回転角度の設定値θ_０を入力することができる。また、制御部１４は、サーボモータ１５からワークＷ１の回転角度の検出値θを表す検出信号Ｓ１が入力される。制御部１４は、ワークＷ１の回転角度の設定値θ_０及び検出値θに基づいて、サーボモータ１５に対して制御信号Ｓ２を出力し、サーボモータ１５を所定の回転量だけ回転させることができる。

【0014】

バイス１３は、土台１０上における支持部１１から離れた位置に配置されている。バイス１３は例えば２つ割りのバイスである。バイス１３は、ワークＷ２をワークＷ１に対向する位置で保持することができる。バイス１３は、ワークＷ２を所定の回転角度に位置決めすることができ、この回転角度が変化しないように、ワークＷ２を強く把持している。また、バイス１３は、ワークＷ２を把持したまま移動させて、ワークＷ１に押し付けることができる。

【0015】

図２（ａ）は本実施形態に係る摩擦圧接機よって製造される部材を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図である。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ワークＷ１及びＷ２は、摩擦圧接されて１つの部材Ｍとなる部品である。部材Ｍにおいて、ワークＷ１は接合面Ｐを介してワークＷ２に接合されている。部材Ｍは、例えば、自動車のパワーステアリングシステムに用いられるダブルピニオンラックバーであり、例えば、中空ラックバーである。部材Ｍが中空ラックバーである場合、ワークＷ１及びＷ２も中空である。

【0016】

ワークＷ１には、歯面Ｂ１が形成されている。歯面Ｂ１は、パワーステアリングシステムの第１のピニオン（図示せず）と噛み合う部分である。ワークＷ２には、歯面Ｂ２が形成されている。歯面Ｂ２は、パワーステアリングシステムの第２のピニオン（図示せず）と噛み合う部分である。歯面Ｂ１の位相と歯面Ｂ２の位相は高精度に対応している必要がある。このため、ワークＷ１の回転角度とワークＷ２の回転角度は高精度に対応している必要がある。

【0017】

次に、本実施形態に係る摩擦圧接機の動作、すなわち、本実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法について説明する。
図３は、横軸に時間をとり、縦軸にワークＷ１の回転数、ワークＷ２に印加する荷重、及び、ワークＷ２の移動量をとって、本実施形態に係る摩擦圧接方法を示すサイクル線図である。

【0018】

先ず、図１に示すように、チャック１２にワークＷ１を装着し、所定の回転角度で位置決めする。また、バイス１３にワークＷ２を装着し、所定の回転角度で位置決めする。接合後のワークＷ１の回転角度の設定値θ_０を制御部１４に入力する。

【0019】

次に、図１及び図３に示すように、チャック１２のサーボモータ１５がワークＷ１を回転させる。このときの回転数は、例えばワークがφ３０ｍｍ肉厚４ｍｍの中空ラックバーの場合、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下である。一方、バイス１３はワークＷ２を回転させない。そして、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に向けて移動させ、ワークＷ１に一定の荷重で押し付ける。このときの荷重は、例えば、５．０ｋＮ以上１０ｋＮ以下である。これにより、ワークＷ１とワークＷ２との接触部分に摩擦により熱が発生し、この接触部分が加熱される。

【0020】

この状態を一定の時間維持する。例えば、１０秒間以上２０秒間以下の期間維持する。接触部分の温度は、例えば、８００～１０００℃程度となる。ワークＷ２はワークＷ１に少しずつ押し込まれる。ここまでの工程を「摩擦工程（第１工程）」という。

【0021】

次に、サーボモータ１５を停止し、ワークＷ１の回転を急停止させると共に、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に押し付ける荷重を増加させる。例えば、荷重を２０ｋＮ以上２５ｋＮ以下とする。これにより、ワークＷ２はワークＷ１にさらに３～８秒間ほど押し込まれ、接触部分が径方向に膨張し、バリとなる。この工程を「荷重増加工程（第２工程）」という。

【0022】

ワークＷ１の回転を急停止させた時、サーボモータ１５はワークＷ１を設定された回転角度θ_０で止めようとするが、実際には慣性力等により、ばらつきが生じる。例えば、±１°程度のばらつきが生じる。サーボモータ１５は回転を停止した後、ワークＷ１の実際の回転角度θを検出し、検出結果を表す検出信号Ｓ１を制御部１４に対して出力する。制御部１４は、サーボモータ１５に対して制御信号Ｓ２を出力し、ワークＷ１の回転角度θが設定値θ_０に近づくように、サーボモータ１５にワークＷ１を再度回転させる。このときの回転量の絶対値は、例えば、１°未満である。この工程を「回転角度検出工程（第３工程）」という。

【0023】

これにより、ワークＷ１の回転角度θが設定値θ_０に近くなり、例えば、±０．１５°未満となる。このような回転角度θの調整は、ワークＷ２の移動量が増加し続けている期間中、すなわち、接触部分が熱がある軟らかい間に行う。これにより、接触部分に内部応力が残留することを抑制できる。

【0024】

その後、ワークＷ２に印加する荷重を解除し、接触部分は放冷される。これにより、ワークＷ１がワークＷ２に接合されて、部材Ｍが製造される。この工程を「荷重解除工程（第４工程）」という。なお、部材Ｍの規格によっては、接触部分における膨張した部分を除去してもよい。

【0025】

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に押し付けた状態で、サーボモータ１５が回転を停止した後、制御部１４がサーボモータ１５からの検出信号Ｓ１に基づいてワークＷ１の回転角度θを検出し、回転角度θが設定値θ_０に近づくように、サーボモータ１５にワークＷ１を再度回転させている。このとき、摩擦圧接のためのワークＷ１の回転は既に停止しているため、この回転による慣性力が、ワークＷ１を再度回転させる際に影響を及ぼすことはない。これにより、ワークＷ１の回転角度をワークＷ２の回転角度に精度良く対応させることができる。

【0026】

この結果、ワークＷ１に歯面Ｂ１が形成され、ワークＷ２に歯面Ｂ２が形成されている場合には、歯面Ｂ１の位相と歯面Ｂ２の位相を精度良く対応させることができる。このため、本実施形態によれば、予め歯面を形成したワーク同士を接合することができる。この結果、部材Ｍを製造するための工程を簡略化できる。

【0027】

また、本実施形態においては、ワークＷ２の移動量が増加し続けている間に、ワークＷ１を再回転させている。これにより、接触部分が軟質なうちにワークＷ１を再回転させて回転角度を調整することができる。これにより、接触部分における内部応力の残留を抑制できる。この場合、摩擦圧接機１又はその周辺に、別途熱源を設ける必要がない。

【0028】

なお、仮にワークＷ１を再回転させないと、製造後の部材ＭにおいてワークＷ１の回転角度の誤差が大きく、歯面Ｂ１の位相と歯面Ｂ２の位相を十分な精度で対応させることができない。したがって、歯面Ｂ１及び歯面Ｂ２のうち、少なくとも一方は、ワークＷ１とワークＷ２を摩擦圧接した後に形成する必要がある。このため、部材Ｍを製造するための工程が複雑になる。また、摩擦圧接後に中空のワークに歯面を切削などで形成しようとするとワークに穴が開いてしまう可能性があるため、摩擦圧接後に歯面を形成するワークは、中実ワークとする必要がある。したがって、例えば部材Ｍがラックバーである場合には、全体が中空のラックバーを製造することが困難になる。この結果、ラックバーの軽量化が阻害される。

【0029】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法について説明する。
図４は、横軸に時間をとり、縦軸にワークＷ１の回転数、ワークＷ２に印加する荷重、及び、ワークＷ２の移動量をとって、本実施形態に係る摩擦圧接方法を示すサイクル線図である。

【0030】

先ず、図１に示すように、チャック１２にワークＷ１を装着し、所定の回転角度で位置決めする。また、バイス１３にワークＷ２を装着し、所定の回転角度で位置決めする。接合後のワークＷ１の回転角度の設定値θ_０を制御部１４に入力する。

【0031】

次に、図１及び図４に示すように、チャック１２のサーボモータ１５はワークＷ１を回転させない（固定させる）。また、バイス１３もワークＷ２を回転させない（固定させる）。そして、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に向けて移動させ、ワークＷ１に一定の荷重で押し付け、その後、ワークＷ１を回転させる。このときの回転数は、例えばワークがφ３０ｍｍ肉厚４ｍｍの中空ラックバーの場合、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下である。このときの荷重は、例えば、５．０ｋＮ以上１０ｋＮ以下である。これにより、ワークＷ１とワークＷ２との接触部分に摩擦により熱が発生し、この接触部分が加熱される。

【0032】

この状態を一定の時間維持する。例えば、１０秒間以上２０秒間以下の期間維持する。接触部分の温度は、例えば、８００～１０００℃程度となる。ワークＷ２はワークＷ１に少しずつ押し込まれる。ここまでの工程を「摩擦工程（第１工程）」という。
なお、この第１工程以降の第２から第４工程は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態の効果についても第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0033】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法について説明する。

【0034】

先ず、図１に示すように、チャック１２にワークＷ１を装着し、所定の回転角度で位置決めする。また、バイス１３にワークＷ２を装着し、所定の回転角度で位置決めする。接合後のワークＷ１の回転角度の設定値θ_０を制御部１４に入力する。

【0035】

次に、図１及び図４に示すように、チャック１２のサーボモータ１５はワークＷ１を回転させない（固定させる）。また、バイス１３もワークＷ２を回転させない（固定させる）。そして、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に向けて移動させ、ワークＷ１に一定の荷重で押し付け、その後、ワークＷ１及びワークＷ２を回転させる。このときの回転数は、例えばワークがφ３０ｍｍ肉厚４ｍｍの中空ラックバーの場合、ワークＷ１の回転数を１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下とし、ワークＷ２の回転数を１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下とする。このときの荷重は、例えば、５．０ｋＮ以上１０ｋＮ以下である。これにより、ワークＷ１とワークＷ２との接触部分に摩擦により熱が発生し、この接触部分が加熱される。

【0036】

この状態を一定の時間維持する。例えば、１０秒間以上２０秒間以下の期間維持する。接触部分の温度は、例えば、８００～１０００℃程度となる。ワークＷ２はワークＷ１に少しずつ押し込まれる。ここまでの工程を「摩擦工程（第１工程）」という。

【0037】

次に、サーボモータ１５を停止し、ワークＷ１及びワークＷ２の回転を急停止させると共に、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に押し付ける荷重を増加させる。例えば、荷重を２０ｋＮ以上２５ｋＮ以下とする。これにより、ワークＷ２はワークＷ１にさらに３～８秒間ほど押し込まれ、接触部分が径方向に膨張し、バリとなる。この工程を「荷重増加工程（第２工程）」という。
なお、この第２工程以降の第３から第４工程は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態の効果についても第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0038】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法について説明する。

【0039】

先ず、図１に示すように、チャック１２にワークＷ１を装着し、所定の回転角度で位置決めする。また、バイス１３にワークＷ２を装着し、所定の回転角度で位置決めする。接合後のワークＷ１の回転角度の設定値θ_０を制御部１４に入力する。

【0040】

次に、図１及び図３に示すように、チャック１２のサーボモータ１５はワークＷ１を回転させる。一方、バイス１３はワークＷ２を回転させない（固定させる）。そして、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に向けて移動させ、ワークＷ１に一定の荷重で押し付け、その後、ワークＷ２を回転させる。このときの回転数は、例えばワークがφ３０ｍｍ肉厚４ｍｍの中空ラックバーの場合、ワークＷ１の回転数を１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下とし、ワークＷ２の回転数を１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下とする。このときの荷重は、例えば、５．０ｋＮ以上１０ｋＮ以下である。これにより、ワークＷ１とワークＷ２との接触部分に摩擦により熱が発生し、この接触部分が加熱される。

【0041】

この状態を一定の時間維持する。例えば、１０秒間以上２０秒間以下の期間維持する。接触部分の温度は、例えば、８００～１０００℃程度となる。ワークＷ２はワークＷ１に少しずつ押し込まれる。ここまでの工程を「摩擦工程（第１工程）」という。

【0042】

次に、サーボモータ１５を停止し、ワークＷ１及びワークＷ２の回転を急停止させると共に、バイス１３がワークＷ２をワークＷ１に押し付ける荷重を増加させる。例えば、荷重を２０ｋＮ以上２５ｋＮ以下とする。これにより、ワークＷ２はワークＷ１にさらに３～８秒間ほど押し込まれ、接触部分が径方向に膨張し、バリとなる。この工程を「荷重増加工程（第２工程）」という。
なお、この第２工程以降の第３から第４工程は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態の効果についても第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0043】

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法について説明する。
第５の実施形態では、回転角度検出工程（第３工程）が第１の実施形態と異なる。その他の工程及び本実施形態の効果は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0044】

本実施形態に係る回転角度検出工程（第３工程）では、ワークＷ１の回転を急停止させた場合、サーボモータ１５はワークＷ１を設定された回転角度θ_０で止めようとするが、実際には慣性力等により、ばらつきが生じる。例えば、±１°程度のばらつきが生じる。そのため、サーボモータ１５は回転を停止せず、速度を低下させた一定の回転数（例えばワークがφ３０ｍｍ肉厚４ｍｍの中空ラックバーの場合、１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下）で維持しつつ、ワークＷ１の実際の回転角度θを検出し、検出結果を表す検出信号Ｓ１を制御部１４に対して出力する。制御部１４は、サーボモータ１５に対して制御信号Ｓ２を出力し、ワークＷ１の回転角度θが設定値θ_０に近づくように、サーボモータ１５にワークＷ１を再度回転させる。このときの回転量の絶対値は、例えば、１°未満である。
本実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法は、上記のようにすることで、当該ばらつきを抑制することができる。

【0045】

なお、本実施形態での回転角度検出工程（第３工程）は、第２の実施形態での回転角度検出工程（第３工程）にも適用できる。その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0046】

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法について説明する。
第６の実施形態では、回転角度検出工程（第３工程）が第３の実施形態と異なる。その他の工程及び本実施形態の効果は第３の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0047】

本実施形態に係る回転角度検出工程（第３工程）では、ワークＷ１の回転を急停止させた場合、サーボモータ１５はワークＷ１を設定された回転角度θ_０で止めようとするが、実際には慣性力等により、ばらつきが生じる。例えば、±１°程度のばらつきが生じる。これはワークＷ２も同様なことが言える。

【0048】

そのため、サーボモータ１５やバイス１３は回転を停止せず、速度を低下させた一定の回転数（例えばワークがφ３０ｍｍ肉厚４ｍｍの中空ラックバーの場合、ワークＷ１は１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下、ワークＷ２は１０ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下）で維持しつつ、ワークＷ１の実際の回転角度θを検出し、検出結果を表す検出信号Ｓ１を制御部１４に対して出力する。制御部１４は、サーボモータ１５に対して制御信号Ｓ２を出力し、ワークＷ１の回転角度θが設定値θ_０に近づくように、サーボモータ１５にワークＷ１を再度回転させる。このときの回転量の絶対値は、例えば、１°未満である。
本実施形態に係る摩擦圧接方法及び部材の製造方法は、上記のようにすることで、当該ばらつきを抑制することができる。

【0049】

なお、本実施形態での回転角度検出工程（第３工程）は、第４の実施形態での回転角度検出工程（第３工程）にも適用できる。その他の構成及び効果は第４の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0050】

前述の実施形態は、本発明を具現化した例であり、本発明はこの実施形態には限定されない。例えば、前述の各実施形態において、いくつかの構成要素又は工程を追加、削除又は変更したものも本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0051】

１：摩擦圧接機
１０：土台
１１：支持部
１２：チャック
１３：バイス
１４：制御部
１５：サーボモータ
Ｂ１、Ｂ２：歯面
Ｍ：部材
Ｐ：接合面
Ｓ１：検出信号
Ｓ２：制御信号
Ｗ１、Ｗ２：ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】