JPS5935719B2 - 可搬式摩擦圧接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は摩擦圧接機に係り、とくに適宜必要箇所に容易
に移動させて摩擦圧接を行なうことのできる可搬式の摩
擦圧接機に関する。

一対の加工片を軸推力下で接触して相対回転させ、その
とき発生する摩擦熱を利用して接合を行なう摩擦圧接は
、接合強度が大なることや、接合のためのサイクルタイ
ムおよびコストが低いこと等で他の種々の接合方法に比
較して有利であるが、加工片に軸推力を付与するために
通常では油圧ユニットを必要とし、そのこと自身および
そのことと関係して機械全体が大型化するとともに、従
来の摩擦圧接機の構造のままではその構造の故に、構造
物、たとえば鉄骨の表面や船舶の船体に加工片を接合す
ることは不可能であつた。

本発明は摩擦圧接機自体を可搬式とし、上述のごとく従
来の摩擦機が必然的に具備していた欠点を一掃し得る装
置を提供することを目的になされた。

以下図示の実施例を参照して本発明を詳述する。図にお
いて、１は中央に空洞部２を有し適宜手段によつて被圧
接部材に対して適宜固定可能なベースである。

前記被圧接部材が鉄系材料よりなる場合には前記ベース
１に電磁石を内蔵するのが好適である。前記ベース１上
面適数箇所には案内部材３（該実施例では４本）が植立
され、これらは先端で連結部材４によつて互に連結固定
されている。前記案内部材３にはスピンドル台５が該案
内部材３に案内されて摺動可能に嵌合されており、該ス
ピンドル台５はベース１との間に介装されたばね６によ
つて前記ベース１とは離反向きに付勢されている。前記
スピンドル台５にはスピンドル７がベアリング８によつ
て回転可能に支持されており、該スピンドル７のベース
１側先端部には圧接部材（加工片）Ｗを掴持するための
たとえばコレットチャック等のチャック９が取付けられ
ている。なお該実施例においてはスピンドル７とスピン
ドル台５との間に、いわゆるビルトーンモータと称せら
れる原動機１０が配設され、該原動機１０の駆動力によ
つて前記スピンドル７が直接的に回転駆動されるように
構成されているが、通常の電気モータ等の原動機を別設
してベルト伝動等によつて前記スピンドル７と駆動連結
することも可能である。また前記スピンドル台５の前記
ベース１側とは反対側端面にはカム受部材１１が取付け
られている。該カム受部材１１は後述のカムと当接する
凸部がその中央部に形成されている。前記スピンドル台
５のカム受部材１１側端部と連結部材４との間には、前
記案内部材３に案内されて独自に移動し適宜位置に固定
可能な送り装置１２が配設されている。該送り装置１２
は、ほぼ中央部に貫通穴１４を有する基板１３と、該基
板１３に軸方向の動きを拘束されて回転可能に嵌合し、
前記案内部材３に刻設されたねじ部１５に螺合するとと
もに、一端部にスプロケツト１６を形成した支持部材１
７と、前記すべてのスプロケツト１６にわたつて張架さ
れるチエーン１８に係留オるスプロケツト１９を有し、
前記基板１３に固定された早送り駆動装置２０と、前記
貫通穴１４内に配設され前記基板１３に対して固定され
たカム装置（送り駆動装置）２１とを含んでおり、前記
カム装置２１は基板１３に固定された減速機内蔵モータ
２２と、該モータ２２の軸に着脱可能に取付けられるカ
ム２３とよりなり、該カム２３の前記モータ２２と反対
の側はベアリング２４によつて基板１３に対し回転可能
に支持されている。前記カム２３は圧接条件に対応して
各種形状のものがあらかじめ準備されるが、第６図に示
したものでは該カム２３は図示右回転で圧接工程が進行
するとして、Ａ点が始点となりそこたり漸次半径が増大
してＢ点までの間が一次加圧工程に対応し、Ｂ点からＣ
点までの間が二次加圧工程への移行に対応し、Ｃ点から
Ｄ点までが半径がやや増加し加減で前記二次加圧を維持
する工程に対応している。そしてＤ点から先は始点Ａと
の間がなめらかに連続した形状となつている。上述のご
とき構成になる本発明装置においてその作用を説明する
と、まず鉄系材料よりなる被圧接部材である構造物（図
示せず）の表面にベース１を当接させた状態で、該ベー
ス１に内蔵された電磁石を励磁して該摩擦圧接機全体を
構造物に対して強固に取付固定する。

つぎに送り装置１２が連結部材４寄りに位置した状態で
停止しかつカム２３がそのＡ点がカム受部材１１に当接
（スピンドル台５はばね６によつて付勢されているため
、カム２３の外周面はカム受部材１１に常時当接してい
る。）した状態にして、圧接部材である加工片Ｗをチヤ
ツク９に掴持した後、早送り駆動装置２０の作動によつ
て送り装置１２がベース１に向つて前進すると、それと
一体的にスピンドル台５が加工片Ｗともどもばね６の付
勢力に抗して同じくベース１に向つて前進する。前記前
進によつて加工片Ｗの先端が被圧接部材に当接すると、
前記スピンドル台５の位置を検知するリミツトスイツチ
の作動や、早送り駆動装置２０の負荷の増加を検出する
ことによつて該早送り駆動装置２０の作動を停止して送
り装置１２を該位置に停止させるとともに、原動機１０
が起動され（前記被圧接部材と加工片Ｗの当接に先立つ
てあらかじめ起動しておいてもよい。）スピンドル７が
回転されて加工片Ｗと被圧接部材との間で摩擦発熱が開
始され、かつモータ２２の作動によつてカム２３が回転
し始め、該カム２３の漸次半径の増加する外周面でスピ
ンドル台５を送り装置１２に対して離反向きに押圧する
。このとき送り装置１２は支持部材１７を介して案内部
材３のねじ部１５に縁合した状態にあるため、該案内部
材３の軸方向外力によつては前記送り装置１２は何ら移
動することなく固定状態にあるため、カム２３の回転に
よつてスピンドル台５がベース１の向きに移動して、加
工片Ｗおよび被圧接部材に対して軸推力が付加されるこ
とになる。カム受部材１１に当接するカム２３外周面の
Ａ点からＢ点に至るまでの間にいわゆる一次加圧が付与
されて摩擦発熱工程が行なわれ、Ｂ点からＣ点までの間
でカム２３の半径が急増してこれがいわゆる二次加圧に
相当し、ここでアプセツト工程が行なわれる。この二次
加圧の付与の時点と一致するかもしくは微小時間だけ前
後した時点で、スピンドル７を急停止させる（第７図参
照）。なお該スピンドル７の急停止は原動機１０を一時
逆転駆動するか、図示しないブレーキ装置によつて行な
う。ひきつづいて該二次加圧を維持しながらＤ点に至つ
て該カム２３の回転を停止させる（この時点で摩擦圧接
完了）。そしてチヤツク９を弛めて加工片Ｗの把持力を
解除したあと、今度は前記早送り駆動装置２０が上述と
は逆回転して送り装置１２が連結部材４に向けて接近す
る側に移動し、これにともなつてスピンドル台５もばね
６の付勢力によつてベース１から離隔する向きに移動す
るとともに、カム２３は前述と同じ向きに引続いて回転
してＡ点がカム受部材１１に当接した状態で停止し、次
の圧接作業のための準備状態となる。その後ベース１に
内蔵された電磁石の励磁を解除すれば、該摩擦圧接機を
次の必要箇所へ移動することが可能となる。なお、摩擦
圧接工程の初期段階において、被圧接部材と加工片Ｗが
当接したときに早送り駆動装置２０を停止させること、
スピンドルＴの回転を開始させること、およびカム２３
の回転を開始させること等は作業者の手動操作によつて
行なうようにすることも可能である。

またベース１に固定チヤツクを取付ければ、従来と同様
な摩擦圧接が行なえるのは勿論である。上述のごとく本
発明によれば、従来では不可能であつ 既存の構造物に
対して摩擦圧接が可能となるとともに、油圧や空気圧等
を必要とすることなく、電気だけの源動力で簡潔な構造
の摩擦圧接機を得ることができるという顕著な効果を有
している。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の１実施例を示したもので、第１図は正面図
、第２図は平面図、第３図は第１図における−断面図、
第４図は第１図における−断面図、第５図は第２図にお
けるＶ−Ｖ断面図、第６図はカムを示す正面図、第７図
は圧接工程を示すグラフである。 １ ・・・・・・ベース、３・・・・・・案内部材、５
・・・・・・スピンドル台、６・・・・・・ばね、７・
・・・・・スピンドル、９・・・・・・チヤツク、１０
・・・・・・原動機、１２・・・・・・送り装置、１６
・・・・・・スプロケツト、１Ｔ・・・・・・支持部材
、２０・・・・・・早送り駆動装置、２１・・・・・・
カム装置、２２・・・・・・減速機内蔵モータ、２３・
・・・・・カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被圧接部材に適宜固定可能なベースに対して植立さ
   れた案内部材に摺動可能に嵌合され前記ベースとは離反
   向きに付勢されたスピンドル台と、該スピンドル台に回
   転駆動可能に取付けられ前記ベース側先端部に圧接部材
   を掴持可能なチャックを有するスピンドルと、前記スピ
   ンドル台の前記ベース側とは反対側に配設され前記案内
   部材に案内されて独自に移動し適宜位置に固定可能な送
   り装置と、該送り装置に取付けられ該側の前記スピンド
   ル台端部に当接して該スピンドル合との相互距離をあら
   かじめ設定された変化度合で変化可能なカム装置とを備
   えてなる可搬式摩擦圧接機。