JPH1158037A - 摩擦撹拌接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合状態の均質な接合品を製作することがで
き、かつ接合部の裏面が膨出状に形成されることを防止
することのできる摩擦撹拌接合装置の提供。 【解決手段】 ２個の接合部材1,2 の突合せ部３に挿入
される回転するプローブ12を有する接合工具10と、プロ
ーブ12に対向して配置されるとともに、接合部材1,2 の
突合せ部３の裏面に当接する当接面を有する受け具20
と、突合せ部３の裏面が受け具20の当接面に当接支持さ
れるとともに、突合せ部３にプローブ12が挿入された態
様で、受け具20とプローブ12との間に介在配置された接
合部材1,2 を、突合せ部３が順次プローブ12を通過する
ように移動させる駆動装置25、26とを備え、接合部材1,
2 の移動に伴い、プローブ12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 を突合せ部３におい
て接合一体化するものとなされた摩擦撹拌接合装置であ
る。そして、受け具20の当接面が平坦面21a である。

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装置に関し、更に詳しくは、
複数個の板状等の接合部材の突合せ接合又は重ね接合を
行って、床材、壁材、天井材、足場材等の大型の接合品
を製作するために好適に用いられる摩擦撹拌接合装置に
関する。

【０００２】なお、この明細書において、「アルミニウ
ム」の語はその合金を含む意味において用いる。

【０００３】

【従来の技術】固相接合法の一つである摩擦撹拌接合法
として、次のような方法が提案されている。即ち、図１
１に示すように、径大の円柱状回転子（１１１）と、該
回転子（１１１）の端部軸線（Ｑ）上に突出して設けら
れ接合部材（１０１）（１０２）よりも硬質の径小のピ
ン状プローブ（１１２）とを有する接合工具（１１０）
を用い、前記回転子（１１１）を高速で回転させつつ、
突合せ状態に配置した２枚の金属製板状接合部材（１０
１）（１０２）の突合せ部（１０３）又はその近傍に前
記プローブ（１１２）を挿入する。挿入は、プローブ
（１１２）の先端が両接合部材（１０１）（１０２）の
プローブ挿入側の面と反対側の面の近傍、即ち突合せ部
（１０３）の裏面の近傍に到達するまで行う。通常、こ
のときに回転子（１１１）のプローブ側平坦面からなる
肩部（１１１ａ）を、両接合部材（１０１）（１０２）
の突合せ部（１０３）のプローブ（１１２）挿入側の
面、即ち突合せ部（１０３）の上面に圧接させておく。
そして、プローブ挿入状態のまま突合せ部（１０３）に
沿ってプローブ（１１２）を相対的に移動させる。プロ
ーブ（１１２）の回転により発生する摩擦熱、あるいは
更に回転子（１１１）の肩部（１１１ａ）と接合部材
（１０１）（１０２）との摺動に伴い発生する摩擦熱に
より、プローブ（１１２）との接触部分近傍において接
合部材（１０１）（１０２）は軟化しかつプローブ（１
１２）により撹拌されるとともに、プローブ（１１２）
の移動に伴って、軟化撹拌部分がプローブ（１１２）の
進行圧力を受けてプローブの通過溝を埋めるようにプロ
ーブ（１１２）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（１１２）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（１０１）（１０２）
が突合せ部（１０３）において接合一体化されるもので
ある。同図において、（１０４）は、前記プローブ（１
１２）により接合された両接合部材（１０１）（１０
２）の接合部である。また、このような摩擦撹拌接合法
は、同図に示すような突合せ接合の他、重ね接合等にも
用いられている。

【０００４】このような摩擦撹拌接合によれば、固相接
合であるため、接合部材（１０１）（１０２）である金
属材の種類に制限を受けないとか、ＭＩＧやＴＩＧ等と
いった溶融溶接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、従来の摩擦撹拌接合装置は、接
合部材（１０１）（１０２）を基台（図示せず）上に固
定状態に取り付け、この接合部材（１０１）（１０２）
の突合せ部（１０３）又は重合せ部にプローブ（１１
２）を挿入した後、プローブ（１１２）を所定方向に移
動させ、あるいは接合部材（１０１）（１０２）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（１０１）（１０２）を接合一体化するものであ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記摩擦撹拌
接合装置において、得られる接合品の接合状態を均質な
ものにするためには、接合部材（１０１）（１０２）の
突合せ部（１０３）又は重合せ部に挿入したプローブ
（１１２）の先端と、接合部材（１０１）（１０２）の
突合せ部（１０３）又は重合せ部の裏面との距離を一定
に保ちながらプローブ（１１２）や基台を移動させる必
要がある。しかしながら、突合せ部（１０３）又は重合
せ部の長さ方向の全域に亘ってかかる距離を一定に保つ
ことは難しく、例えばプローブ（１１２）や基台を移動
させる途中で、プローブ（１１２）の先端が接合部材
（１０１）（１０２）の突合せ部（１０３）又は重合せ
部の裏面から突き出たり、プローブ（１１２）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
摩擦撹拌接合装置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】そこで、上記のような問題を解決するた
め、出願人は、図１２に示すように、基台に代えて、周
面がプローブ（１１２）に対向して近接配置された支持
ローラ（１２０）を採用した摩擦撹拌接合装置を提案し
た（特願平９−１６９７０１）。この装置を簡単に説明
すれば、突合せ状態に配置した２個の略板状の接合部材
（１０１）（１０２）は、駆動ローラ（１２５）（１２
６）によって、その突合せ部（１０３）の裏面が前記支
持ローラ（１２０）の周面に当接支持されるとともに、
突合せ部（１０３）にプローブ（１１２）が挿入された
態様で、突合せ部（１０３）が順次プローブ（１１２）
を通過するように移動し、もって突合せ部（１０３）に
おいて接合一体化されるものとなる。なお、同図におい
て、（１３０）（１３１）は、接合部材（１０１）（１
０２）を駆動ローラ（１２５）（１２６）の周面に押し
付ける回転自在な押えローラ、また（１４０）（１４
０）（１４１）（１４１）は、突合せ部（１０３）がプ
ローブ（１１２）を通過するように接合部材（１０１）
（１０２）を案内する回転自在な案内ローラである。

【０００８】この装置によれば、プローブ（１１２）の
先端から支持ローラ（１２０）の周面までの距離は、支
持ローラ（１２０）が回転しても一定であることから、
上記のように移動される接合部材（１０１）（１０２）
は、突合せ部（１０３）に挿入されたプローブ（１１
２）の先端と、突合せ部（１０３）の裏面との距離が常
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（１０４）は、長さ方向全域に亘って均質に形成
され、上記問題が解決される。

【０００９】このように、この装置は、接合状態の均質
な接合品を製作することができるという優れた効果を有
する反面、次のような問題を生じる虞があった。すなわ
ち、突合せ部（１０３）にプローブ（１１２）が挿入さ
れた両接合部材（１）（２）は、回転するプローブ（１
１２）との接触により発生する摩擦熱、あるいは更に回
転子（１１１）の肩部（１１１ａ）との接触により発生
する摩擦熱によってプローブ（１１２）との接触部近傍
において軟化し、プローブ（１１２）の周縁近傍に軟化
部が形成される。この軟化部は、回転子（１１１）の肩
部（１１１ａ）から押圧力を受けて、突合せ部（１０
３）の裏面側に膨出しようとするが、支持ローラ（１２
０）の周面は、接合部材（１０１）（１０２）の突合せ
部（１０３）裏面に対して線接触状態に当接しているた
め、前記軟化部が膨出しないように受け止めておくこと
が難しい。そのため、軟化部が膨出状態のままで固化し
て接合部（１０４）の裏面が膨出状態に形成される虞が
あった。また、このような問題は、この装置により接合
部材（１０１）（１０２）の重ね接合を行う場合につい
ても同様に生じるものである。

【００１０】この発明は、上記のような技術背景に鑑み
てなされたもので、接合状態の均質な接合品を製作する
ことができ、かつ接合部の裏面が膨出状に形成されるこ
とを防止することのできる摩擦撹拌接合装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１のものは、突合せ状態又は重合せ状
態に配置した２個の接合部材の突合せ部又は重合せ部に
挿入される回転するプローブを有する接合工具と、前記
接合工具のプローブに対向して配置されるとともに、前
記接合部材の突合せ部又は重合せ部の裏面に当接する当
接面を有する受け具と、突合せ部又は重合せ部の裏面が
前記受け具の当接面に当接支持されるとともに、突合せ
部又は重合せ部に前記回転するプローブが挿入された態
様で、前記受け具とプローブとの間に介在配置された前
記接合部材を、突合せ部又は重合せ部が順次プローブを
通過するように移動させる駆動装置とを備え、前記接合
部材の移動に伴い、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突合せ部又は重合せ部
において接合一体化するものとなされた摩擦撹拌接合装
置であって、前記受け具の当接面が平坦面であることを
特徴とするものである。

【００１２】これによれば、受け具とプローブとの間に
介在配置された接合部材は、駆動装置によって、突合せ
部又は重合せ部の裏面が受け具の当接面に当接支持され
るとともに、突合せ部又は重合せ部にプローブが挿入さ
れた態様で移動される。ここで、プローブの先端から受
け具の当接面までの距離は一定であることから、上記の
ように移動される接合部材は、プローブの先端と突合せ
部又は重合せ部の裏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、接合状態の均質な接合品が
製作される。

【００１３】さらに、受け具の当接面は、平坦面である
ので、突合せ部又は重合せ部の裏面に面接触状態に当接
し、プローブの周縁近傍に形成された接合部材の軟化部
を確実に受け止めうるものとなり、接合部の裏面が膨出
状に形成されることを防止しうる。

【００１４】この発明の第２のものは、突合せ状態又は
重合せ状態に配置された２個の接合部材の突合せ部又は
重合せ部に挿入される回転するプローブを有する接合工
具と、前記接合工具のプローブに対向して配置されると
ともに、前記接合部材の突合せ部又は重合せ部の裏面に
当接する当接面を有する受け具と、突合せ部又は重合せ
部の裏面が前記受け具の当接面に当接支持されるととも
に、突合せ部又は重合せ部に前記回転するプローブが挿
入された態様で、前記受け具とプローブとの間に介在配
置された前記接合部材を、突合せ部又は重合せ部が順次
プローブを通過するように移動させる駆動装置とを備
え、前記受け具は、周面を当接面とした受けローラから
なり、前記接合部材の移動に伴い、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突合せ
部又は重合せ部において接合一体化するものとなされた
摩擦撹拌接合装置であって、前記受けローラは、接合部
材の突合せ部又は重合せ部の裏面におけるプローブの接
合部材移動方向前方側の軟化部境界位置から周面への垂
線の長さが０．１５ｍｍ以下になるような直径を有して
いることを特徴とするものである。

【００１５】これによれば、上記第１発明の同様に、接
合部は長さ方向全域に亘って均質に形成され、接合状態
の均質な接合品が製作される。さらに、受けローラは、
接合部材の突合せ部又は重合せ部の裏面におけるプロー
ブの接合部材移動方向前方側の軟化部境界位置から周面
への垂線の長さが０．１５ｍｍ以下になるような直径を
有していることから、受けローラの周面は、突合せ部又
は重合せ部の裏面に略面接触状態に当接し、プローブの
周縁近傍に形成された接合部材の軟化部を受け止めうる
ものとなり、接合部の裏面が膨出状に形成されることを
防止しうる。

【００１６】この発明の第３のものは、突合せ状態又は
重合せ状態に配置された２個の接合部材の突合せ部又は
重合せ部に挿入される回転するプローブを有する接合工
具と、前記接合工具のプローブに対向して配置されると
ともに、前記接合部材の突合せ部又は重合せ部の裏面に
当接する当接面を有する受け具と、突合せ部又は重合せ
部の裏面が前記受け具の当接面に当接支持されるととも
に、突合せ部又は重合せ部に前記回転するプローブが挿
入された態様で、前記受け具とプローブとの間に介在配
置された前記接合部材を、突合せ部又は重合せ部が順次
プローブを通過するように移動させる駆動装置とを備
え、前記受け具は、周面を当接面とした受けローラから
なり、前記接合部材の移動に伴い、前記プローブとの接
触部を摩擦熱にて順次軟化させ撹拌して両接合部材を突
合せ部又は重合せ部において接合一体化するものとなさ
れた摩擦撹拌接合装置であって、前記受けローラが、前
記プローブの配置位置に対して接合部材の移動方向前方
側に相対的にずれた位置に配置されていることを特徴と
するものである。

【００１７】これによれば、上記第１発明と同様に、接
合部は長さ方向全域に亘って均質に形成され、接合状態
の均質な接合品が製作される。さらに、受けローラが、
プローブの配置位置に対して接合部材の移動方向前方側
に相対的にずれた位置に配置されているので、プローブ
の周縁近傍に形成された接合部材の軟化部は、受けロー
ラの周面に当接した直後に固化するものとなりうる。し
たがって、回転子の肩部から受ける押圧力より軟化部が
突合せ部又は重合せ部の裏面側に押し出されて膨出状態
となった場合であっても、その軟化部は、受けローラの
周面との当接により膨出状態が矯正されて、その直後に
固化するものとなり得て、接合部の裏面が膨出状に形成
されることが防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示実施形態に
基づいて説明する。

【００１９】図１〜図４はこの発明の第１のものに係る
摩擦撹拌接合装置の一実施形態（以下、第１実施形態と
いう）、図５〜図７はこの発明の第２のものに係る摩擦
撹拌接合装置の一実施形態（以下、第２実施形態とい
う）、及び図８〜図１０はこの発明の第３のものに係る
摩擦撹拌接合装置の一実施形態（以下、第３実施形態と
いう）を示している。これら第１乃至第３実施形態で
は、いずれも、２個の長尺な略板状の接合部材（１）
（２）の突合せ接合を行うことで、大型の船舶フロア用
パネルを製作する場合を示している。

【００２０】前記各接合部材（１）（２）は、図１、図
５及び図８に示すように、帯状平板部（１ａ）（２ａ）
と、その裏面の幅方向中間部において長さ方向に沿って
垂設された脚片部（１ｂ）（２ｂ）とを有するアルミニ
ウム押出型材からなる。そして、天地が反転されて平板
部（１ａ）（２ａ）の幅方向の一端面同士が突き合わさ
れた状態になっている。そして、第１乃至第３実施形態
の摩擦撹拌接合装置により、突合せ部（３）において摩
擦撹拌接合されて船舶フロア用パネルとなる。

【００２１】まず、第１実施形態について説明する。

【００２２】図１〜図４において、（１０）は接合工具
である。前記接合工具（１０）は、径大の円柱状回転子
（１１）と、該回転子（１１）の端部軸線（Ｑ）上に一
体に設けられた径小のピン状プローブ（１２）とを有
し、前記回転子（１１）を回転させることによりプロー
ブ（１２）も回転させうるものとなされている。また、
前記プローブ（１２）及び回転子（１１）は、両接合部
材（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、
前記プローブ（１２）の周面には、突合せ部（３）の撹
拌用凹凸（図示せず）が形成されている。なお、（１１
ａ）は、回転子（１１）のプローブ側平坦面からなる肩
部である。

【００２３】（２０）は、受け具である。前記受け具
（２０）は、前記接合工具（１０）のプローブ（１２）
に対向して配置されるとともに、両接合部材（１）
（２）の平板部（１ａ）（２ａ）の突合せ部（３）裏面
に当接する当接面を有するものである。この第１実施形
態では、前記受け具（２０）は、当接面が平坦面（２１
ａ）となされた直方体状の受け台（２１）からなる。な
お、受け台（２１）の平坦面（２１ａ）には、窒化硼素
（ＢＮ）等をコーティングするなどして耐凝集性処理を
施しておくのが望ましい。

【００２４】かかる構成の接合工具（１０）及び受け台
（２１）は、次のように配置されている。

【００２５】前記接合工具（１０）は、そのプローブ
（１２）を下方に向ける態様にして配置されている。そ
して、両接合部材（１）（２）の平板部（１ａ）（２
ａ）の突合せ部（３）に上面からプローブ（１２）を挿
入した状態になっている。

【００２６】図２及び図３に示すように、前記接合工具
（１０）のプローブ（１２）の下方には、前記受け台
（２１）が、両接合部材（１）（２）の長さ方向に直交
する態様に、かつ平坦面（２１ａ）を突合せ部（３）裏
面に面接触状態に当接させる態様にして配置されてい
る。

【００２７】このように接合工具（１０）のプローブ
（１２）と受け台（２１）とが配置されることによっ
て、両接合部材（１）（２）は、受け台（２１）とプロ
ーブ（１２）との間に介在されて、両接合部材（１）
（２）の突合せ部（３）裏面が前記受け台（２１）の平
坦面（２１ａ）に当接支持されるとともに、突合せ部
（３）にプローブ（１２）が挿入された態様となされ
る。そして、この状態のままで、後記する駆動ローラ
（２５）（２６）の駆動力により、突合せ部（３）が順
次プローブ（１２）を通過するように長さ方向の一方向
（矢印８の方向）側に移動するものとなされている。

【００２８】突合せ部（３）にプローブ（１２）が挿入
された両接合部材（１）（２）は、回転するプローブ
（１２）との接触により発生する摩擦熱、あるいは更に
回転子（１１）の肩部（１１ａ）との接触により発生す
る摩擦熱によってプローブ（１２）との接触部分近傍に
おいて軟化し、図４に示すように、プローブ（１２）の
周縁近傍に軟化部（５）が形成される。そして、両接合
部材（１）（２）の移動により、この軟化部（５）が受
け台（２１）の平坦面（２１ａ）を摺動しながら摩擦熱
を急速に失って冷却固化されて接合部（４）となる。図
４において、（６）はプローブ（１２）の接合部材移動
方向前方側の軟化部境界線、及び（６ａ）は突合せ部
（３）の裏面におけるプローブ（１２）の接合部材移動
方向前方側の軟化部境界位置、並びに（７）はプローブ
（１２）の接合部材移動方向後方側の軟化部境界線、及
び（７ａ）は突合せ部（３）の裏面におけるプローブ
（１２）の接合部材移動方向後方側の軟化部境界位置で
ある。

【００２９】ここで、図４に示すように、前記受け台
（２１）の平坦面（２１ａ）における両接合部材（１）
（２）の移動方向（８）に沿う方向の長さ（Ｗ）は、１
０〜２５ｍｍの範囲であることが望ましい。かかる長さ
（Ｗ）が１０ｍｍ未満では、突合せ部（３）裏面との接
触面積が小さ過ぎて、プローブ（１２）の周縁近傍に形
成された接合部材（１）（３）の軟化部（５）を受け止
めることが困難になり、接合部（４）の裏面が膨出状に
形成される虞があるからである。一方、かかる長さ
（Ｗ）が２５ｍｍを超えると、突合せ部（３）裏面との
接触面積が大きくなり過ぎて、両接合部材（１）（２）
の円滑な移動が阻害される虞があるからである。

【００３０】また、図４に示すように、前記接合工具
（１０）のプローブ（１２）を、その先端（１２ａ）と
受け台（２１）の平坦面（２１ａ）との距離（δ）が
０．０５〜０．４ｍｍの範囲になるように配置するのが
望ましい。かかる距離（δ）が０．０５ｍｍ未満では、
プローブ（１２）の先端（１２ａ）と受け台（２１）の
平坦面（２１ａ）とが不本意に接触して受け台（２１）
やプローブ（１２）を疵付けてしまう虞があり、一方
０．４ｍｍを超えると、前記受け台（２１）の平坦面
（２１ａ）に当接支持される両接合部材（１）（２）の
突合せ部（３）裏面との距離が長くなり過ぎて、突合せ
部（３）裏面近傍が軟化撹拌されなくなり、この部分に
おいて接合不良となる虞があるからである。

【００３１】さらに、前記接合工具（１０）は、図２に
示すように、その回転子（１１）の軸線（Ｑ）を、受け
台（２１）の平坦面（２１ａ）に対向する方向（Ｐ）か
ら、両接合部材（１）（２）の移動方向側に傾斜角
（θ）だけ傾ける態様にして配置され、これにより回転
子（１１）の肩部（１１ａ）における両接合部材（１）
（２）の移動方向側の部分が、両接合部材（１）（２）
の上面に接触する状態となる一方、回転子（１１）の肩
部（１１ａ）における両接合部材（１）（２）の移動方
向反対側の部分が、両接合部材（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。このように接
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、肩部（１１ａ）にお
ける両接合部材（１）（２）の移動方向側の部分が、両
接合部材（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（７）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、両接合部材（１）（２）上面と肩部（１１ａ）との
摺動による摩擦熱を生ぜじめて、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
部材（１）（２）上面の凹凸形成が防止されて、接合部
（４）上面が平滑になり得る。一方、肩部（１１ａ）に
おける両接合部材（１）（２）の移動方向反対側の部分
が、両接合部材（１）（２）の上面から僅かに浮上した
状態となることにより、両接合部材（１）（２）の移動
の際に、肩部（１１ａ）における両接合部材（１）
（２）の移動方向反対側の部分のコーナー部が、両接合
部材（１）（２）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、プローブ（１
２）が両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）をスム
ーズに通過するように両接合部材（１）（２）を移動さ
せ得るものとなる。

【００３２】前記傾斜角（θ）は、１〜６゜の範囲であ
ることが望ましい。１゜未満では、肩部（１１ａ）にお
ける両接合部材（１）（２）の移動方向反対側の部分の
コーナー部が、両接合部材（１）（２）上面の微細な凹
凸に引っ掛かってしまう虞があり、６゜を超えると、肩
部（１１ａ）による両接合部材（１）（２）上面の削り
代が大きくなってバリが発生し易くなるからである。

【００３３】また、前記接合工具（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でプロー
ブ（１２）の先端（１２ａ）と受け台（２１）の平坦面
（２１ａ）との距離（δ）を微調節したり、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。

【００３４】また、図１及び図２に示すように、両接合
部材（１）（２）の移動方向における前記受け台（２
１）の前後には、図示しない駆動機構により回転駆動さ
れる互いに同形・同寸の円柱状駆動ローラ（２５）（２
６）が、両接合部材（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
（２５）（２６）は、突合せ部（３）の裏面が前記受け
台（２１）の平坦面（２１ａ）に当接支持された両接合
部材（１）（２）を、両接合部材（１）（２）の長さ方
向の一方向（矢印８の方向）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
（２５）（２６）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。

【００３５】また、両接合部材（１）（２）の移動方向
における前記プローブ（１２）の前後には、図示しない
加圧機構を備えた、互いに同径・同寸の回転自在な押え
ローラ（３０）（３１）が、前記前後の駆動ローラ（２
５）（２６）と両接合部材（１）（２）の平板部（１
ａ）（２ａ）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（３０）（３１）は、両
接合部材（１）（２）の平板部（１ａ）（２ａ）を前記
前後の駆動ローラ（２５）（２６）の周面に押し付ける
ためものである。一方、受け台（２１）とプローブ（１
２）の間に介在されて、突合せ部（３）の裏面が前記受
け台（２１）の平坦面（２１ａ）に当接支持されるとと
もに、突合せ部（３）にプローブ（１２）が挿入される
態様となされた両接合部材（１）（２）は、この状態を
保持したまま、これら前後の押えローラ（３０）（３
１）によって、前記前後の駆動ローラ（２５）（２６）
の周面に押し付けられて、スリップを生じることなく移
動方向の駆動力が付与されるものとなされる。また、こ
れら前後の押えローラ（３０）（３１）は、回転自在で
あることから、両接合部材（１）（２）の移動に伴っ
て、その周面を両接合部材（１）（２）の平板部（１
ａ）（２ａ）上面に圧接させながら回転するものとなさ
れている。

【００３６】また、両接合部材（１）（２）の移動方向
の両側における前記プローブ（１２）の前後には、図示
しない加圧機構を備えた、互いに同径・同寸の回転自在
な各一対の案内ローラ（４０）（４０）（４１）（４
１）が、その周面を両接合部材（１）（２）の脚片部
（１ｂ）（２ｂ）外側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、両接合部材（１）（２）
は、その突合せ部（３）がプローブ（１２）を通過する
位置に配置されると共に、突合せ方向に加圧される。ま
た、案内ローラ（４０）（４０）（４１）（４１）は、
回転自在であることから、両接合部材（１）（２）の移
動に伴って、その周面を両接合部材（１）（２）の脚片
部（１ｂ）（２ｂ）外側面に圧接させながら回転するも
のとなされている。

【００３７】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。

【００３８】まず、プローブ（１２）を受け台（２１）
の上方離間位置に待機させた状態で、突合せ状態に配置
した両接合部材（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（２６）と押えローラ（３１）
との間に通す。このとき、両接合部材（１）（２）は、
その脚片部（１ｂ）（２ｂ）外側面が案内ローラ（４
１）（４１）の周面に圧接された状態となされて、その
突合せ部（３）がプローブ（１２）を通過する位置に配
置されると共に、突合せ方向に加圧された状態となる。

【００３９】駆動ローラ（２６）と押えローラ（３１）
との間に通された両接合部材（１）（２）は、押えロー
ラ（３１）により駆動ローラ（２６）の周面に押し付け
られて駆動ローラ（２６）から駆動力が付与され、この
駆動力によって受け台（２１）とプローブ（１２）との
間に向かって移動する。

【００４０】両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）
の接合開始予定位置が、受け台（２１）の平坦面（２１
ａ）上に到達したとき、両接合部材（１）（２）の移動
を一旦停止する。そして、プローブ（１２）を回転させ
ながら下降させる。プローブ（１２）の先端（１２ａ）
が両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）に接触する
と、該接触部は摩擦熱によって軟化するため、さらにプ
ローブ（１２）を下降させて突合せ部（３）に挿入し、
プローブ先端（１２ａ）と受け台（２１）の平坦面（２
１ａ）の距離（δ）が０．０５〜０．４ｍｍとなる状態
でプローブ（１２）を停止固定する。

【００４１】こうして、両接合部材（１）（２）を、受
け台（２１）とプローブ（１２）との間に介在させて、
プローブ（１２）が突合せ部（３）に挿入されるととも
に、突合せ部（３）の裏面が受け台（２１）の平坦面
（２１ａ）に当接支持された態様となす。なお、プロー
ブ（１２）を予め下降させておき、プローブ（１２）と
受け台（２１）との間に両接合部材（１）（２）を強制
的に通すことにより、接合部材（１）（２）の移動方向
前端面において、プローブ（１２）が側方から突合せ部
（３）にもぐり込んで、挿入状態となるようにしても良
い。

【００４２】次に駆動ローラ（２６）を再駆動する。突
合せ部（３）にプローブ（１２）が挿入された両接合部
材（１）（２）は、突合せ部（３）裏面が受け具（２
１）の平坦面（２１ａ）に当接支持されかつ突合せ部
（３）にプローブ（１２）が挿入された状態で、突合せ
部（３）が順次プローブ（１２）を通過するように移動
しながら、駆動ローラ（２５）と押えローラ（３０）と
の間に通されていく。また、接合工具（１０）は僅かに
傾斜しているから、回転子（１１）の肩部（１１ａ）に
おける両接合部材（１）（２）の移動方向側の部分が、
両接合部材（１）（２）の上面に接触した状態となると
共に、回転子（１１）の肩部（１１ａ）における両接合
部材（１）（２）の移動方向と反対側の部分が、両接合
部材（１）（２）の上面から僅かに浮上した状態とな
る。

【００４３】駆動ローラ（２５）と押えローラ（３０）
との間に通された両接合部材（１）（２）は、押えロー
ラ（３０）により駆動ローラ（２５）の周面に押し付け
られて駆動ローラ（２５）から駆動力が更に付与され、
前後の駆動ローラ（２６）（２５）の駆動力によって、
案内ローラ（４０）（４０）側に向かって移動し、もっ
て脚片部（１ｂ）（２ｂ）外側面が案内ローラ（４０）
（４０）の周面に圧接された状態となる。

【００４４】このように、突合せ部（３）が順次プロー
ブ（１２）を通過するように両接合部材（１）（２）が
移動することによって、プローブ（１２）との接触部が
摩擦熱にて順次軟化撹拌されて両接合部材（１）（２）
は突合せ部（３）において接合一体化される。すなわ
ち、プローブ（１２）の回転により発生する摩擦熱、あ
るいは更に回転子（１１）の肩部（１１ａ）と両接合部
材（１）（２）の上面との摺動に伴い発生する摩擦熱に
より、プローブ（１２）との接触部分近傍において両接
合部材（１）（２）は軟化し、かつ撹拌されるととも
に、両接合部材（１）（２）の移動に伴って、軟化撹拌
部分（５）がプローブ（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。この現象が両接合部材（１）（２）の移動に伴って
順次繰り返されていき、最終的に両接合部材（１）
（２）が突合せ部（３）において接合一体化される。

【００４５】また、回転子（１１）の肩部（１１ａ）に
おける両接合部材（１）（２）の移動方向側の部分が、
両接合部材（１）（２）の上面に接触する状態のもと
で、両接合部材（１）（２）が移動するので、軟化部
（７）の素材の飛散が防止されかつ加圧されて均一な接
合状態が確実に実現されるとともに、両接合部材（１）
（２）上面の凹凸形成が防止されて、接合部（４）上面
が平滑になる。

【００４６】また、プローブ（１２）の先端（１２ａ）
から受け台（２１）の平坦面（２１ａ）までの距離
（δ）は、両接合部材（１）（２）の移動にかかわらず
一定であることから、両接合部材（１）（２）は、プロ
ーブの先端（１２ａ）と突合せ部（３）裏面との距離
（δ）が常に一定値を採るように移動するものとなり、
突合せ部（３）に接合状態が均質な接合部（４）が形成
される。

【００４７】また、両接合部材（１）（２）は、案内ロ
ーラ（４０）（４０）（４１）（４１）により突合せ方
向に加圧されているから、プローブ（１２）の周縁近傍
に形成される軟化部（５）が容易に密着変形して突合せ
部（３）に形成される隙間（図示せず）が消滅し、該隙
間に存在する空気は接合部（４）外部へ逃げ、接合部
（４）への空気の巻込みが防止される。

【００４８】さらに、受け台（２１）の平坦面（２１
ａ）が、接合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面に
面接触状態に当接していることから、プローブ（１２）
の周縁近傍に形成された軟化部（５）は、受け台（２
１）の平坦面（２１ａ）に受け止められながら固化する
ものとなる。そのため、接合部（４）の裏面が平坦状に
形成される。

【００４９】こうして両接合部材（１）（２）は、接合
一体化されて、接合状態が均質で、かつ接合部（４）に
空気の巻込みの少ない従って接合欠陥が少なく、更に接
合部（４）の裏面が平坦な船舶フロア用パネルとなる。

【００５０】次に、図５〜図７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
態と同じ構成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構成
要素を中心に説明する。

【００５１】この第２実施形態では、受け具（２０）
は、図５及び図６に示すように、周面（２２ａ）を両接
合部材（１）（２）の平板部（１ａ）（２ａ）の突合せ
部（３）裏面に当接する当接面とした円柱状の受けロー
ラ（２２）からなる。また、前記受けローラ（２２）
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、駆動ローラ（２５）（２６）とともに両接合部
材（１）（２）を矢印（８）の方向に移動させる駆動ロ
ーラとしても機能するものとなされている。なお、受け
ローラ（２２）の周速度は、駆動ローラ（２５）（２
６）の周速度と同じになるように設定されている。

【００５２】そして、前記受けローラ（２２）は、接合
工具（１０）のプローブ（１２）の下方に、両接合部材
（１）（２）の長さ方向に直交する態様に、かつ周面
（２２ａ）を突合せ部（３）裏面に当接させる態様にし
て配置されている。

【００５３】さらに、前記受けローラ（２２）は、図７
に示すように、両接合部材（１）（２）の突合せ部
（３）の裏面におけるプローブ（１２）の接合部材移動
方向前方側の軟化部境界位置（６ａ）から周面（２２
ａ）への垂線の長さ（ε）が０．１５ｍｍ以下になるよ
うな直径（Ｄ）を有し、その周面（２２ａ）を突合せ部
（３）裏面に面接触状態に近い状態に当接させうるもの
となされている。このような直径（Ｄ）の受けローラ
（２２）を用いることにより、プローブ（１２）の周縁
近傍に形成された接合部材（１）（２）の軟化部（５）
は、受けローラ（２２）の周面に受け止められ、接合部
（４）の裏面が膨出状に形成されることが防止される。

【００５４】一方、接合工具（１０）は、上記第１実施
形態のものと同一の構成であり、上記第１実施形態と同
様の理由により、プローブ（１２）の先端（１２ａ）
と、受けローラ（２２）の周面（２２ａ）における両接
合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面との接触点
（２２ｂ）との距離（δ）が０．０５〜０．４ｍｍの範
囲になるように配置され、受けローラ（２２）の周面
（２２ａ）とプローブ先端（１２ａ）との接触を防止す
るとともに、プローブ（１２）の挿入深さ不足による接
合不良を防止しうるものとなされている。

【００５５】さらに、接合工具（１０）は、上記第１実
施形態と同様の理由により、その回転子（１１）の軸線
（Ｑ）を、受けローラ（２２）の周面（２２ａ）におけ
る両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面との接
触点（２２ｂ）に対向する方向（Ｐ）から、両接合部材
（１）（２）の移動方向側に傾斜角（θ）だけ傾ける態
様にして配置されている。前記傾斜角（θ）は１〜６゜
の範囲に設定されている。

【００５６】なお、駆動ローラ（２５）（２６）、押え
ローラ（３０）（３１）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
ものと同一の構成であるので、その説明を省略する。

【００５７】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実施形態と同様に行われるが、受
け台（２１）の代えて、回転駆動される受けローラ（２
２）を用いていることから、上記第１実施形態と同様の
手順により突合せ部（３）にプローブ（１２）が挿入さ
れた両接合部材（１）（２）は、駆動ローラ（２５）
（２６）及び受けローラ（２２）の駆動力によって移動
するものとなる。

【００５８】而して、この第２実施形態の摩擦撹拌接合
装置にあっては、受けローラ（２２）は、両接合部材
（１）（２）の突合せ部（３）の裏面におけるプローブ
（１２）の接合部材移動方向前方側の軟化部境界位置
（６ａ）から周面（２２ａ）への垂線の長さ（ε）が
０．１５ｍｍ以下になるような直径（Ｄ）を有している
ことから、受けローラ（２２）の周面（２２ａ）は、接
合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面に面接触状態
に近い状態に当接するものとなる。そのため、プローブ
（１２）の周縁近傍に形成された軟化部（５）は、受け
台（２１）の平坦面（２１ａ）に受け止められながら固
化するものとなる。そのため、接合部（４）の裏面が平
坦状に形成される。

【００５９】次に、図８〜図１０に示す第３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
形態と同じ構成要素に同一の符号が付されている。以
下、この第３実施形態を、上記第１実施形態と相違する
構成要素を中心に説明する。

【００６０】この第３実施形態では、受け具（２０）
は、図８及び図９に示すように、周面（２３ａ）を両接
合部材（１）（２）の平板部（１ａ）（２ａ）の突合せ
部（３）裏面に当接する当接面とした円柱状の受けロー
ラ（２３）からなる。また、前記受けローラ（２３）
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、駆動ローラ（２５）（２６）とともに両接合部
材（１）（２）を矢印（８）の方向に移動させる駆動ロ
ーラとしても機能するものとなされている。なお、受け
ローラ（２２）の周速度は、駆動ローラ（２５）（２
６）の周速度と同じになるように設定されている。

【００６１】そして、前記受けローラ（２３）は、図１
０に示すように、接合工具（１０）のプローブ（１２）
の下方における該プローブ（１２）の配置位置に対して
接合部材（１）（２）の移動方向（８）前方側にずれた
位置に、両接合部材（１）（２）の長さ方向に直交する
態様に、かつ周面（２３ａ）を突合せ部（３）裏面に線
接触状態に当接させる態様にして配置されている。この
ように受けローラ（２３）を配置することにより、プロ
ーブの周縁近傍に形成された接合部材（１）（２）の軟
化部（５）は、受けローラ（２３）の周面（２３ａ）に
当接した直後に固化するものとなりうる。

【００６２】一方、接合工具（１０）は、上記第１実施
形態のものと同一の構成であり、上記第１実施形態と同
様の理由により、プローブ（１２）の先端（１２ａ）
と、受けローラ（２３）の周面（２３ａ）における両接
合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面との接触点
（２３ｂ）との距離（δ）が０．０５〜０．４ｍｍの範
囲になるように配置され、受けローラ（２３）の周面
（２３ａ）とプローブ先端（１２ａ）との接触を防止す
るとともに、プローブ（１２）の挿入深さ不足による接
合不良を防止しうるものとなされている。

【００６３】さらに、接合工具（１０）は、上記第１実
施形態と同様の理由により、その回転子（１１）の軸線
（Ｑ）を、受けローラ（２３）の周面（２３ａ）におけ
る両接合部材（１）（２）の突合せ部（３）裏面との接
触点（２２ｂ）に対向する方向（Ｐ）から、両接合部材
（１）（２）の移動方向側に傾斜角（θ）だけ傾ける態
様にして配置されている。前記傾斜角（θ）は１〜６゜
の範囲に設定されている。

【００６４】なお、駆動ローラ（２５）（２６）、押え
ローラ（３０）（３１）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
ものと同一の構成であるので、その説明を省略する。

【００６５】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実施形態と同様に行われるが、受
け台（２１）の代えて、回転駆動される受けローラ（２
３）を用いていることから、上記第１実施形態と同様の
手順により突合せ部（３）にプローブ（１２）が挿入さ
れた両接合部材（１）（２）は、駆動ローラ（２５）
（２６）及び受けローラ（２３）の駆動力によって移動
するものとなる。

【００６６】而して、この第３実施形態の摩擦撹拌接合
装置にあっては、前記受けローラ（２３）は、プローブ
（１２）の配置位置に対して接合部材（１）（２）の移
動方向（８）前方側にずれた位置に配置されていること
から、プローブ（１２）の周縁近傍に形成された接合部
材（１）（２）の軟化部（５）は、受けローラ（２３）
の周面（２３ａ）に当接した直後に固化するものとなり
うる。したがって、軟化部（５）が回転子（１１）の肩
部（１１ａ）から受ける押圧力より突合せ部（３）の裏
面側に押し出されて膨出状態となった場合であっても、
その軟化部（５）は、受けローラ（２３）の周面（２３
ａ）との当接により膨出状態が矯正されて、その直後に
固化するものとなる。そのため、接合部（４）の裏面が
平坦状に形成される。

【００６７】以上、この発明の実施形態を説明したが、
この発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記第２及び第３実施形態にあっては、受けロ
ーラ（２２）（２３）は、必ずしも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、上記第１乃至第３実施形態は、突合せ状態に配置し
た２個の接合部材を、突合せ接合により接合一体化する
ものであるが、この発明は、この他に、重合せ状態に配
置した２個の接合部材を、重ね接合により接合一体化す
るものであっても良い。

【００６８】

【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。

【００６９】この発明の第１のものに係る摩擦撹拌接合
装置によれば、プローブの先端から受け具の当接面まで
の距離は一定であることから、接合部材は、突合せ部又
は重合せ部に挿入されたプローブの先端と、突合せ部又
は重合せ部の裏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、接合部は長さ方向の全域
に亘って均質に形成されるものとなる。したがって、従
来のようにプローブ又は接合部材の移動途中でプローブ
の先端が突合せ部又は重合せ部の裏面から突き出たり、
プローブの挿入深さが浅くなったりすることを防止し得
て、接合状態の均質な接合品を製作することができる。

【００７０】さらに、前記受け具の当接面が平坦面であ
るから、プローブの周縁近傍に形成された接合部材の軟
化部を確実に受け止めることができ、接合部の裏面が膨
出状に形成されることを防止することができる。

【００７１】この発明の第２のものに係る摩擦撹拌接合
装置によれば、プローブの先端から受けローラの周面ま
での距離は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、突合せ部又は重合せ部に挿入されたプ
ローブの先端と、突合せ部又は重合せ部の裏面との距離
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、接合部は長さ方向の全域に亘って均質に形成される
ものとなる。したがって、従来のようにプローブ又は接
合部材の移動途中でプローブの先端が突合せ部又は重合
せ部の裏面から突き出たり、プローブの挿入深さが浅く
なったりすることを防止し得て、接合状態の均質な接合
品を製作することができる。

【００７２】さらに、前記受けローラは、接合部材の突
合せ部又は重合せ部の裏面におけるプローブの接合部材
移動方向前方側の軟化部境界位置から周面への垂線の長
さが０．１５ｍｍ以下になるような直径を有しているの
で、受けローラの周面は、突合せ部又は重合せ部の裏面
に略面接触状態に当接し、プローブの周縁近傍に形成さ
れた接合部材の軟化部を受け止めうるものとなり、接合
部の裏面が膨出状に形成されることを防止することがで
きる。

【００７３】この発明の第３のものに係る摩擦撹拌接合
装置によれば、プローブの先端から受けローラの周面ま
での距離は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、突合せ部又は重合せ部に挿入されたプ
ローブの先端と、突合せ部又は重合せ部の裏面との距離
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、接合部は長さ方向の全域に亘って均質に形成される
ものとなる。したがって、従来のようにプローブ又は接
合部材の移動途中でプローブの先端が突合せ部又は重合
せ部の裏面から突き出たり、プローブの挿入深さが浅く
なったりすることを防止し得て、接合状態の均質な接合
品を製作することができる。

【００７４】さらに、前記受けローラが、前記プローブ
の配置位置に対して接合部材の移動方向前方側に相対的
にずれた位置に配置されているので、プローブの周縁近
傍に形成された接合部材の軟化部は、受けローラの周面
に当接した直後に固化するものとなりうる。したがっ
て、軟化部が回転子の肩部から受ける押圧力より突合せ
部又は重合せ部の裏面側に押し出されて膨出状態となっ
た場合であっても、その軟化部は、受けローラの周面と
の当接により膨出状態が矯正されて、その直後に固化す
るものとなり得て、接合部の裏面が膨出状に形成される
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る摩擦撹拌接合装置の一実施形
態を示す斜視図である。

【図２】図１中のII−II線断面図である。

【図３】図１中の接合部材及び受け具を示すIII −III
線断面図である。

【図４】図２の要部拡大断面図である。

【図５】第２の発明に係る摩擦撹拌接合装置の一実施形
態を示す斜視図である。

【図６】図５中のVI−VI線断面図である。

【図７】図６の要部拡大断面図である。

【図８】第３の発明に係る摩擦撹拌接合装置の一実施形
態を示す斜視図である。

【図９】図８中のIX−IX線断面図である。

【図１０】図９の要部拡大断面図である。

【図１１】摩擦撹拌接合方法を説明するための斜視図で
ある。

【図１２】摩擦撹拌接合装置の問題点を説明するための
図であって、（ｉ）は摩擦撹拌接合装置の斜視図、（i
i）は（ｉ）中のXII −XII 線断面図である。

【符号の説明】

１、２…接合部材 ３…突合せ部 ４…接合部 ５…軟化部 １０…接合工具 １２…プローブ ２１…受け台（受け具） ２２、２３…受けローラ（受け具） ２５、２６…駆動ローラ（駆動装置） ３０、３１…押えローラ ４０、４１…案内ローラ

Claims (3)

【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）の突合せ部（３）又は重合せ
   部に挿入される回転するプローブ（12）を有する接合工
   具（10）と、 前記接合工具（10）のプローブ（12）に対向して配置さ
   れるとともに、前記接合部材（１）（２）の突合せ部
   （３）又は重合せ部の裏面に当接する当接面を有する受
   け具（20）と、 突合せ部（３）又は重合せ部の裏面が前記受け具（20）
   の当接面に当接支持されるとともに、突合せ部（３）又
   は重合せ部に前記回転するプローブ（12）が挿入された
   態様で、前記受け具（20）とプローブ（12）との間に介
   在配置された前記接合部材（１）（２）を、突合せ部
   （３）又は重合せ部が順次プローブ（12）を通過するよ
   うに移動させる駆動装置（25）（26）とを備え、 前記接合部材（１）（２）の移動に伴い、プローブ（1
   2）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）を突合せ部（３）又は重合せ部にお
   いて接合一体化するものとなされた摩擦撹拌接合装置で
   あって、 前記受け具（20）の当接面が平坦面（21a ）であること
   を特徴とする摩擦撹拌接合装置。
2. 【請求項２】 突合せ状態又は重合せ状態に配置された
   ２個の接合部材（１）（２）の突合せ部（３）又は重合
   せ部に挿入される回転するプローブ（12）を有する接合
   工具（10）と、 前記接合工具（10）のプローブ（12）に対向して配置さ
   れるとともに、前記接合部材（１）（２）の突合せ部
   （３）又は重合せ部の裏面に当接する当接面を有する受
   け具（20）と、 突合せ部（３）又は重合せ部の裏面が前記受け具（20）
   の当接面に当接支持されるとともに、突合せ部（３）又
   は重合せ部に前記回転するプローブ（12）が挿入された
   態様で、前記受け具（20）とプローブ（12）との間に介
   在配置された前記接合部材（１）（２）を、突合せ部
   （３）又は重合せ部が順次プローブ（12）を通過するよ
   うに移動させる駆動装置（25）（26）とを備え、 前記受け具（20）は、周面を当接面とした受けローラ
   （22）からなり、 前記接合部材（１）（２）の移動に伴い、プローブ（1
   2）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）を突合せ部（３）又は重合せ部にお
   いて接合一体化するものとなされた摩擦撹拌接合装置で
   あって、 前記受けローラ（22）は、接合部材（１）（２）の突合
   せ部（３）又は重合せ部の裏面におけるプローブ（12）
   の接合部材移動方向前方側の軟化部境界位置（6a）から
   周面への垂線の長さ（ε）が０．１５ｍｍ以下になるよ
   うな直径（Ｄ）を有していることを特徴とする摩擦撹拌
   接合装置。
3. 【請求項３】 突合せ状態又は重合せ状態に配置された
   ２個の接合部材（１）（２）の突合せ部（３）又は重合
   せ部に挿入される回転するプローブ（12）を有する接合
   工具（10）と、 前記接合工具（10）のプローブ（12）に対向して配置さ
   れるとともに、前記接合部材（１）（２）の突合せ部
   （３）又は重合せ部の裏面に当接する当接面を有する受
   け具（20）と、 突合せ部（３）又は重合せ部の裏面が前記受け具（20）
   の当接面に当接支持されるとともに、突合せ部（３）又
   は重合せ部に前記回転するプローブ（12）が挿入された
   態様で、前記受け具（20）とプローブ（12）との間に介
   在配置された前記接合部材（１）（２）を、突合せ部
   （３）又は重合せ部が順次プローブ（12）を通過するよ
   うに移動させる駆動装置（25）（26）とを備え、 前記受け具（20）は、周面を当接面とした受けローラ
   （23）からなり、 前記接合部材（１）（２）の移動に伴い、前記プローブ
   （12）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）を突合せ部（３）又は重合せ部に
   おいて接合一体化するものとなされた摩擦撹拌接合装置
   であって、 前記受けローラ（23）が、前記プローブ（12）の配置位
   置に対して接合部材（１）（２）の移動方向前方側に相
   対的にずれた位置に配置されていることを特徴とする摩
   擦撹拌接合装置。