接合方法および接合装置
【課題】接合面の全体を均一に接合でき、さらに好適な接合条件を容易に設定し得る接合方法および接合装置を提供する。
【解決手段】互いに接合される被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを対向させ、一対の被接合部材を相対的に摺動させつつ、被接合部材の一方から他方へ電極４２，４４を経由して電流を流して抵抗加熱する。接合面の高面圧部に摩耗、塑性流動を生じさせ、時々刻々と電流集中箇所を変化させつつ接合面同士を接合する。さらに、（ａ）被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて接合面同士を接合する。
【解決手段】互いに接合される被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを対向させ、一対の被接合部材を相対的に摺動させつつ、被接合部材の一方から他方へ電極４２，４４を経由して電流を流して抵抗加熱する。接合面の高面圧部に摩耗、塑性流動を生じさせ、時々刻々と電流集中箇所を変化させつつ接合面同士を接合する。さらに、（ａ）被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて接合面同士を接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗加熱および加振摩擦を用いた接合方法および接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、導電性の金属材料同士を互いに接合する方法として、抵抗溶接が使用されている。抵抗溶接は、導電性金属材料同士を接触させた状態で電極により挟み、電極から電流を与えることで、接合面の接触抵抗により生じる抵抗加熱により、導電性金属材料同士を溶融接合する方法である。例えば特許文献１には、接合する対の導電性金属材料を接触させた状態で加振し、表面の絶縁被覆を剥がした後に加振を停止させ、抵抗加熱により溶融接合する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１―１３８２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の方法では、電流を供給した際に、接合面における高面圧部に電流が集中するため、接合面における電流のあまり流れない部位は加熱されず、限定された面積および形状しか接合できない。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、接合面の全体を均一に接合でき、さらに好適な接合条件を容易に設定し得る接合方法および接合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る接合方法は、導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合方法である。当該接合方法は、互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合工程を有している。そして、前記接合工程において、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて前記接合面同士を接合する。
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る接合装置は、導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合装置である。当該接合装置は、互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合手段を有している。前記接合手段は、前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧手段と、前記被接合部材を相対的に摺動させる摺動手段と、前記被接合部材の一方から他方へ前記電極を経由して電流を流すための電流供給手段と、前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧手段と、前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、および前記電極加圧手段のそれぞれの作動を制御する制御手段と、を有している。そして、前記制御手段は、前記接合面同士を接合するときに、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、または前記電極加圧手段の作動を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成した接合方法および接合装置によれば、被接合部材を摺動させつつ抵抗加熱を行って接合するため、抵抗加熱により加熱された高面圧部に摺動が作用して摩耗、塑性流動が生じ、高面圧部の面圧が低下することにより時々刻々と電流集中箇所が変化する。これにより、接合面を均一に加熱し、接合面の全体を均一に接合できる。接合面同士を接合するときには、（ａ）被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）電極を経由した通電、および（ｄ）被接合部材と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させているため、好適な接合条件を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る接合装置の一例を説明するための概略図である。
【図２】実施の形態に係る接合方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図４】電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図５】電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図６】電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図７】電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図８】電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図９】時間とともに変化する加圧力を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図１０】時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図１１】時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。
【００１１】
図１は、実施の形態に係る接合装置の一例を説明するための概略図である。
【００１２】
実施の形態に係る接合装置４０は、導電性を備えた一対の被接合部材１０，２０を接合するための接合装置である。接合装置４０は、概説すれば、互いに接合される被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを対向させ、一対の被接合部材１０，２０を相対的に摺動させつつ、被接合部材１０，２０の一方から他方へ第１と第２の電極４２，４４（電極に相当する）を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合する接合手段を有している。抵抗加熱および摩擦熱（塑性流動）を利用する接合手段は、被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧装置８０（加圧手段に相当する）と、被接合部材１０，２０を相対的に摺動させる摺動装置７０（摺動手段に相当する）と、被接合部材１０，２０の一方から他方へ電極４２，４４を経由して電流を流すための電流供給装置５０（電流供給手段に相当する）と、被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧装置８８（電極加圧手段に相当する）と、制御装置９０（制御手段に相当する）を有する。制御装置９０は、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、および電極加圧装置８８のそれぞれの作動を制御する。そして、制御装置９０は、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合するときに、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極４２，４４を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、または電極加圧装置８８の作動を制御している。以下、詳述する。
【００１３】
接合されるワークは、上方に位置する被接合部材１０と、下方に位置する被接合部材２０と、被接合部材１０，２０の間に配置される被接合部材である中間部材３０とからなる。被接合部材１０，２０および中間部材３０は、後述される振動の方向に対して一様形状を有し、接合面１０ａ，２０ａの延長方向は、水平方向Ｈとなっている。
【００１４】
被接合部材１０，２０は、本実施の形態においては、アルミニウム（Ａｌ）が適用される。アルミニウムは、圧延材（例えば、Ａ５０５２）や鋳造材（例えば、ＡＤＣ１２）を利用することが可能である。被接合部材１０，２０は、導電材料であれば特に限定されず、鉄（Ｆｅ）やマグネシュウム（Ｍｇ）を適用することが可能である。また、Ａｌ−Ａｌの同材同士の接合、Ａｌ−ＦｅやＡｌ−Ｍｇの異材接合に適用することも可能である。Ａｌ−ＦｅやＡｌ−Ｍｇの異材接合体を得ることができるため、シリンダヘッド等の自動車用部品として適用することが容易である。
【００１５】
中間部材３０は、被接合部材１０，２０と共晶反応する共晶反応材料からなる。被接合部材１０，２０がアルミニウムの場合、アルミニウムと低温共晶を形成する共晶反応材料は、亜鉛（Ｚｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等を適用することが可能である。
【００１６】
共晶反応材料は、液相を形成し、被接合部材１０，２０同士および共晶反応材料と被接合部材１０，２０との間における相互拡散を促進するため、良好な接合強度を確保することが可能であり、かつ、形成される液相によって間隙が埋められるため、広い面積や曲面の接合においても良好な水密性を達成することが容易である。したがって、高度な水密性が要求される部位や、２次元的な曲面や大面積部位に、特に有効である。共晶反応材料の厚みは、例えば、１０〜１００μｍであるが、特にこれに限定されず、また、厚さを部位に応じ適宜変化させることも可能である。
【００１７】
中間部材３０の共晶反応により低融点で液層化し、酸素を遮断して再酸化を抑制する役割を果たすため、真空雰囲気と長時間が必要であった真空ろう付けに対し、大気中における短時間、低入熱での接合が可能となり、量産化が容易となる点でも好ましい。
【００１８】
中間部材３０は、共晶反応材料以外の液相を形成する導電材料から構成することも可能である。この場合は、中間部材の選択の自由度が大きく（材料の選択範囲が広い）、また、中間部材３０によって液相が形成され、被接合部材１０，２０同士および中間部材３０と被接合部材１０，２０との間における相互拡散が促進されるため、良好な接合強度が確保される。そして、形成される液相によって間隙が埋められるため、広い面積や曲面の接合においても良好な水密性を達成することが容易である。共晶反応材料以外の液相を形成する導電材料としては、共晶反応材料に比較して安価で一般的なろう材や低温はんだが挙げられる。
【００１９】
中間部材３０は、別体からなる形態に限定されず、被接合部材１０，２０の一方と一体化された被覆層から構成することも可能である。この場合、中間部材３０を局所的に配置することが可能である。被覆は、めっき、クラッド材、塗布等により形成することが可能である。また、中間部材３０は、かならずしも設けられなくてもよい。
【００２０】
第１および第２電極４２，４４は、抵抗加熱によって被接合部材１０，２０および中間部材３０（中間部材３０が介在している被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａ）を昇温し軟化させるための加熱手段であり、第１電極４２は、上方に位置する被接合部材１０に電気的に接続され、第２電極４４は、下方に位置する被接合部材２０に電気的に接続される。第１および第２電極４２，４４は、被接合部材１０，２０に直接接触する形態に限定されず、例えば、導電性を有する他の部材を介して間接的に接触させることも可能である。第１および第２電極４２，４４は、それぞれ複数の電極によって構成することも可能である。
【００２１】
電流供給装置５０は、直流電流または交流電流を、第１電極４２から、被接合部材１０、中間部材３０および被接合部材２０を経由して第２電極４４に流すための電流供給手段であり、例えば、電流値および電圧値が調整自在に構成されている。
【００２２】
保持装置６０は、上方に位置する可動保持部６２と下方に位置する固定保持部６４とを有する。可動保持部６２は、被接合部材１０を水平方向Ｈに往復動自在に保持するために使用される。固定保持部６４は、被接合部材２０の水平方向Ｈへの移動を規制し、被接合部材１０に対し被接合部材２０を相対的に静止した状態で維持するために使用される。
【００２３】
摺動装置７０は、被接合部材１０を被接合部材２０に対して相対的に摺動させ、中間部材３０が介在している被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａに摩擦熱（塑性流動）を発生させるために使用される加振手段からなる。加振手段は、可動保持部６２に保持された被接合部材１０を、接合面１０ａ，２０ａの延長方向に対して平行である水平方向Ｈに振動（加振）させるシャフト７２と、シャフト７２の駆動源であるモータ７４と、を有する。加振手段は、加振周波数、加振振幅および加振力等を任意に制御可能となっている。例えば、加振振幅は１００〜１０００μｍの範囲、加振周波数は１０〜１００Ｈｚの範囲で調整可能に構成されている。加振機構は、特に限定されず、例えば、超音波振動、電磁式振動、油圧式加振、カム式振動を適用することが可能である。
【００２４】
加振方向は、接合面１０ａ，２０ａの延長方向に沿う１方向への往復運動であるため、接合面１０ａ，２０ａの形状の自由度が向上することとなる。すなわち、１方向にさえ変位可能であれば加振できるため、接合面１０ａ，２０ａの形状が平面である必要はなく、例えば、一方向に延びる溝に凸部が嵌合する形態とすることも可能である。
【００２５】
また、摺動装置７０は、振動（加振機構）を利用する形態に限定されず、回転運動や、自転せずに円軌道を描くように振れ回る公転運動を適宜適用することも可能である。なお、公転運動の場合、振動と異なり、接合面１０ａ，２０ａ同士の相対的な運動が停止しないことから、動摩擦係数のみが作用して摩擦係数が安定し、接合面１０ａ，２０ａを均一に磨耗させることが可能である。
【００２６】
加圧装置８０は、上方に位置する加圧部８２と下方に位置する支持構造体８４とを有する。加圧部８２は、プッシュロッド８６に連結され、かつ、上下方向（接合面１０ａ，２０ａと直交する押圧方向）Ｌに進退動可能となっている。加圧部８２は、プッシュロッド８６を介して被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１を付与可能であり、被接合部材２０に対する被接合部材１０の押し付け面圧を調整するための面圧調整手段である。加圧部８２は、例えば、油圧シリンダが組み込まれており、加圧力Ｐ１を調整自在に構成されている。例えば、加圧力Ｐ１は接合面にかかる面圧が２〜１０ＭＰａとなるように定められている。
【００２７】
電極加圧装置８８は、第１電極４２に連結され、かつ、上下方向Ｌに進退動可能となっている。電極加圧装置８８は、第１電極４２を被接合部材１０に押し付ける電極加圧力Ｐ２を付与可能であり、被接合部材１０に対する第１電極４２の押し付け面圧を調整するため面圧調整手段である。電極加圧装置８８は、例えば、油圧シリンダが組み込まれており、電極加圧力Ｐ２を調整自在に構成されている。例えば、電極加圧力Ｐ２は電極接触面にかかる面圧が２〜１０ＭＰａとなるように定められている。なお、電極加圧装置８８は、加圧部８２と同様に、被接合部材２０に対する被接合部材１０の押し付け面圧を調整するための面圧調整手段としても機能している。
【００２８】
支持構造体８４は、被接合部材１０、中間部材３０および被接合部材２０を介して加圧装置８０の加圧力Ｐ１および電極加圧装置８８の電極加圧力Ｐ２が伝達される第２電極４４を、支持するために使用される。
【００２９】
加圧部８２および電極加圧装置８８と、支持構造体８４とを逆に配置することも可能である。この場合、下方に配置される加圧部８２および電極加圧装置８８によって第２電極４４が押圧され、上方に配置される支持構造体８４よって第１電極４２が支持されることになる。また、支持構造体８４の代わりに、第２の加圧部を設けることによって、面圧調整の自由度を向上させ、第２の電極加圧装置を設けることによって、第２電極４４を被接合部材１０に押し付ける電極加圧力の調整の自由度を向上させることも可能である。
【００３０】
制御装置９０は、演算部、記憶部、入力部および出力部を有するコンピュータからなる制御手段であり、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、および電極加圧装置８８を統括的に制御するために使用される。制御装置９０の各機能は、記憶装置に格納されているプログラムを演算部が実行することにより発揮される。
【００３１】
プログラムは、例えば、加圧装置８０の加圧力Ｐ１および電極加圧装置８８の電極加圧力Ｐ２を調整した状態で、摺動装置７０によって被接合部材１０を水平方向Ｈに振動させることによって、中間部材３０が介在している被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを摺動させつつ、電流供給装置５０から供給される電流を、第１電極４２から、被接合部材１０、中間部材３０および被接合部材２０を経由して、第２電極４４へ流して抵抗加熱することによって、中間部材３０を介在させて被接合部材１０，２０を接合するための手順を、制御装置９０に実行させるためものである。
【００３２】
次に、実施の形態に係る接合方法を説明する。
【００３３】
図２は、実施の形態に係る接合方法を説明するためのフローチャートである。図２に示されるフローチャートにより示されるアルゴリズムは、制御装置９０の記憶部にプログラムとして記憶されており、制御装置９０の演算部によって実行される。接合装置４０を用いて被接合部材１０，２０を接合する方法を、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３４】
初めに、図１に示すように、互いに接合する被接合部材１０，２０の間に中間部材３０を挟み、電極４２，４４の間に被接合部材１０，２０を保持する。被接合部材２０は固定保持部６４に固定され、被接合部材１０は可動保持部６２に振動可能に保持される。
【００３５】
続いて、加圧装置８０の加圧部８２によって、被接合部材１０，２０同士を予め設定された加圧力Ｐ１で加圧する。加圧力Ｐ１は、制御装置９０で調節され、接合面にかかる面圧は例えば２〜１０ＭＰａ程度が好ましいが、これに限定されない。電極加圧装置８８によって、第１電極４２を予め設定された電極加圧力Ｐ２で加圧する。電極加圧力Ｐ２は、制御装置９０で調節され、電極接触面にかかる面圧は例えば２〜１０ＭＰａ程度が好ましいが、これに限定されない。
【００３６】
次に、制御装置９０により摺動装置７０を駆動させて、被接合部材１０を、接合面１０ａ，２０ａに沿う方向へ加振して摺動させる（予備摺動工程Ｓ１１）。加振周波数および加振振幅は、特に限定されないが、一例として、加振振幅は１００〜１０００μｍ程度が好ましく、加振周波数は１０〜１００Ｈｚ程度が好ましい。
【００３７】
上記のように加圧しながら摺動させる予備摺動工程Ｓ１１が行われると、接合面１０ａ，２０ａが摺動するとともに摩擦熱が発生して材料が軟化され、接合面１０ａ，２０ａが磨耗しつつ塑性流動し、接合面１０ａ，２０ａの間の面圧がある程度均一化される。更に、予備摺動工程Ｓ１１は、アルミニウムの表面の酸化皮膜を除去して皮膜厚さの違いによる接触抵抗のばらつきを低減させ、後の工程で抵抗加熱した際の発熱量のばらつきを抑える効果を発揮する。したがって、接合する前に、アルミニウムである被接合部材１０，２０の表面を脱脂し、更にワイヤブラシによりブラッシングして表面の酸化膜を除去する等の処置が不要となり、作業性が向上する。なお、当然、予備摺動工程Ｓ１１の前にブラッシング等の処置を行ってもよい。
【００３８】
予備摺動工程Ｓ１１の後には、第１接合工程Ｓ１２を行う。第１接合工程Ｓ１２では、第１電極４２および第２電極４４を被接合部材１０，２０に接触させ、摺動装置７０による摺動を維持しつつ、第１電極４２と第２電極４４の間に電流供給装置５０によって電流を供給する。このようにして、摩擦加熱および抵抗加熱の両方を併用して被接合部材１０，２０を加熱する。第１接合工程Ｓ１２では、接合面１０ａ，２０ａにおける電流が集中する高面圧部において抵抗加熱が大きく作用して加熱され、接合面１０ａ，２０ａの酸化膜が強制的に剥離される。更に、抵抗加熱により加熱された高面圧部に加圧力と摺動が作用して塑性流動および材料拡散が生じ、かつ高面圧部が磨耗して時々刻々と電流集中箇所が変化する。これにより、電流の流れが分散し、接合面１０ａ，２０ａが均一に加熱される。
【００３９】
第１接合工程Ｓ１２の後には、第２接合工程Ｓ１３が行われる。第２接合工程Ｓ１３では、電流供給装置５０による電流の供給を減少させる一方、加圧装置８０による加圧力Ｐ１を増加させることによって摩擦熱が増加させられる。これにより、抵抗加熱による発熱量が減少し、軟化された材料を摺動によって掻き混ぜるようにして一体化を促進する過程へ移行することになる。なお、電流供給装置５０による電流の供給は、最終的には停止される。また、摩擦熱の増加は、摺動装置７０を制御することによっても達成することが可能である。
【００４０】
本実施形態の第１接合工程Ｓ１２、第２接合工程Ｓ１３においては、後述するが、制御装置９０は、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極４２，４４を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、または電極加圧装置８８の作動を制御している。この点については後に詳述する。
【００４１】
第２接合工程Ｓ１３を終了する直前には、摺動装置７０を停止させるが、被接合部材１０，２０を望ましい相対的位置で接合するために、最終的に摺動装置７０によって被接合部材１０，２０を望ましい位置に位置決めする。なお、加圧装置８０の加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８の加圧力Ｐ２が大きいと位置決め精度が低下するため、摺動装置７０を停止させる前に、加圧装置８０による加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８による加圧力Ｐ２を低下させてもよい。加圧装置８０による加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８による加圧力Ｐ２を低下させると、被接合部材１０，２０の位置決め精度が向上し、被接合部材１０，２０が望ましい相対的位置となった状態で摺動装置７０を停止させることができる。なお、被接合部材１０，２０を位置決めするための他の構成を別途設けてもよい。
【００４２】
第２接合工程Ｓ１３の後には、冷却工程Ｓ１４を行う。冷却工程Ｓ１４では、制御装置９０が、摺動装置７０および電流供給装置５０を停止させ、加圧装置８０の加圧部８２による加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８による加圧力Ｐ２を上昇させる。そして、予め設定した時間が経過した際に、冷却が終了したと判断し、加圧装置８０および電極加圧装置８８による加圧を終了させる。または、被接合部材１０，２０の温度を計測する温度計（不図示）から制御装置９０へ入力される信号が所定値以下となった後、冷却が終了したと判断し、加圧装置８０および電極加圧装置８８による加圧を終了させることもできる。この後、電極４２，４４を後退させて、接合された被接合部材１０，２０が装置から取り外される。これにより、被接合部材１０，２０の接合が完了する。
【００４３】
本実施形態の接合方法によって接合された被接合部材１０，２０の接合界面には、被接合部材１０，２０の材料が拡散することで接合される拡散接合面、被接合部材１０，２０の材料が塑性流動することで接合される塑性流動接合面、および中間部材３０を介在して接合される中間層介在接合面が混在して形成される。
【００４４】
中間部材３０は、第１接合工程Ｓ１２および第２接合工程１３において、共晶反応により低融点で液相化し、被接合部材１０，２０同士、または中間部材３０の被接合部材１０，２０への相互拡散を促進させる。さらに、中間部材３０は、酸素を遮断して接合面１０ａ，２０ａの再酸化を抑制する役割を果たすため、大気中における短時間、低入熱での接合が可能となり、量産化が容易となる。
【００４５】
本接合方法では、摺動および抵抗加熱を併用して接合するため、接合面１０ａ，２０ａに高い加圧力を付与せずとも、電流集中箇所が変化して均一な加熱が可能となり、接合面１０ａ，２０ａが大面積の場合や複雑な形状の場合であっても接合することができ、かつ低歪みで均一な面接合が可能である。また、接合面１０ａ，２０ａの表層のみを溶融して接合するため、加熱時間を短縮でき、更に、材料内に気体を含有している鋳造品であっても、加熱により材料内の気体が膨張、噴出し難く、良好な接合を実現できる。
【００４６】
なお、被接合部材１０は、接合面１０ａ，２０ａに沿う１方向に加振されるが、相対的に摺動するのであればこれに限定されず、例えば公転運動等のように、接合面１０ａ，２０ａに沿う２方向へ加振することもできる。
【００４７】
また、予備摺動工程Ｓ１１は、かならずしも設けずに省略することができる。また、予備摺動工程Ｓ１１の替わり若しくは予備摺動工程Ｓ１１の前に、摺動装置７０により摺動させるのではなしに、電流供給装置５０により電極４２，４４へ電流を供給することで、接合面１０ａ，２０ａを抵抗加熱により軟化させてもよい。また、第１接合工程Ｓ１２と第２接合工程Ｓ１３の間で、電流の供給を減少させつつ加圧力を増加させることなしに、第１接合工程Ｓ１２および第２接合工程Ｓ１３を１つの接合工程として実施することもできる。また、冷却工程Ｓ１４も、かならずしも設けずに省略することができる。
【００４８】
次に、制御装置９０が実行する同期制御について説明する。上述したように、制御装置９０は、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合するときに、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極４２，４４を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、または電極加圧装置８８の作動を制御している。かかる制御を行うことによって、以下に説明するように、好適な種々の接合条件を容易に設定することができる。加圧力Ｐ１や電極加圧力Ｐ２は、油圧加振機のサーボ機構の制御装置によって周期的に変化させることができる。なお、以下の説明において、摺動が、被接合部材１０を１方向に周期的に往復運動させる振動であるときを例に挙げて説明する。
【００４９】
（通電Ｃについての同期制御）
制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ、時間とともに変化する加圧力Ｐ１、または時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２のいずれかに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。摺動の速度や加圧力Ｐ１が高いときに通電すると、電極４２，４４が発熱することによって、電極４２，４４の磨耗や溶着を生じ易い。電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ等に同期させることによって、好適な種々の接合条件を容易に設定することができ、電極４２，４４の磨耗や溶着の発生を防止することも可能となる。電極４２，４４の溶着を防止できるため、電極４２，４４を被接合部材１０，２０に接触させる位置の制限が少なくなる。例えば、精度が要求される面に電極４２，４４を接触させることも可能となり、電極４２，４４の接触位置の選定の自由度が高まる。
【００５０】
図３および図４は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は摺動の変位Ｄ、各図（Ｂ）は加圧力Ｐ１、各図（Ｃ）は電極４２，４４を経由した通電Ｃの状態を示す図である。
【００５１】
図３を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、加圧力Ｐ１が一定となるように、加圧装置８０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電を停止している。
【００５２】
本明細書において「通電する」「通電を停止する」の概念には、電流の供給を単にオン、オフする制御のほか、基準となる電流値（ゼロではない）から増減する制御つまり通電量を基準通電量に対して増減する制御も含まれる、と理解されなければならない。図３から後述する図８においては、理解の容易のために、電流の供給を単にオン、オフする制御を図示してある。
【００５３】
さらに、電流の供給を単にオン、オフ制御する場合であっても、多少の応答遅れは生じ得る。したがって、「少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電を停止している」に、多少の応答遅れが生じていても何ら支障はない。
【００５４】
上記の制御によれば、摺動の速度が比較的低速である範囲内の変位Ｄのときに通電することから、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した電極が磨耗したり、軟化した部位が電極に溶着したりすることを回避することができる。その結果、電極の交換頻度を低減することが可能である。つまり、被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００５５】
図４を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、加圧力Ｐ１が一定となるように、加圧装置８０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電を停止している。
【００５６】
かかる制御によれば、摺動の速度が比較的高速である範囲内の変位Ｄのときに通電することから、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した部位に対して、摺動による摩耗や塑性流動を一層生じさせることができる。その結果、摺動によって接合面１０ａ，２０ａの形状を修正する速度を最大にすることができる。つまり、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００５７】
図３において示した同期制御と、図４において示した同期制御とを組み合わせてもよい。すなわち、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、第１接合ステップ（Ｓ１２）において被接合部材１０，２０同士の接合を開始するときには、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電を停止しており（図４を参照）、さらに、第１接合ステップ（Ｓ１２）において被接合部材１０，２０同士の接合を終了するときには、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電を停止している（図３を参照）。制御の切り替えは、例えば、接合面１０ａ，２０ａの面圧が均一となったタイミングにて行う。
【００５８】
かかる制御によれば、第１接合ステップ（Ｓ１２）において被接合部材１０，２０同士の接合を開始するときには、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ、かつ、面圧を均一にした後においては被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００５９】
図５および図６は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する加圧力Ｐ１に同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は加圧力Ｐ１、各図（Ｂ）は電極４２，４４を経由した通電Ｃの状態を示す図である。
【００６０】
図５を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する加圧力Ｐ１に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、加圧力Ｐ１が最小となるときにおいては通電し、加圧力Ｐ１が最大となるときにおいては通電を停止している。
【００６１】
かかる制御によれば、加圧力Ｐ１が最大未満であるときに通電することから、加圧力Ｐ１が比較的小さくて、接触抵抗が比較的大きくなるときに通電することによって、発熱量を増大させることができる。つまり、電流経路の制御によって発熱量の制御を図り得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６２】
図６を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する加圧力Ｐ１に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、加圧力Ｐ１が最大となるときにおいては通電し、加圧力Ｐ１が最小となるときにおいては通電を停止している。
【００６３】
かかる制御によれば、加圧力Ｐ１が最大近傍であるときに通電することから、加圧力Ｐ１が比較的大きく、接触抵抗が比較的小さくなるときに通電することによって、スパッタの発生を防止することができる。つまり、電流経路の制御によって発熱量の制御を図り得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６４】
図７および図８は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２に同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は電極加圧力Ｐ２、各図（Ｂ）は電極４２，４４を経由した通電Ｃの状態を示す図である。
【００６５】
図７を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、電極加圧力Ｐ２が最大となるときにおいては通電し、電極加圧力Ｐ２が最小となるときにおいては通電を停止している。
【００６６】
かかる制御によれば、電極加圧力Ｐ２が最大近傍であるときに通電することから、電極加圧力Ｐ２が比較的大きく、第１電極４２の接触抵抗が比較的小さくなるときに通電することによって、第１電極４２の発熱を小さくできる。このため、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した電極が磨耗したり、軟化した部位が電極に溶着したりすることを回避することができる。その結果、電極の交換頻度を低減することが可能である。つまり、被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６７】
図８を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、電極加圧力Ｐ２が最小となるときにおいては通電し、電極加圧力Ｐ２が最大となるときにおいては通電を停止している。
【００６８】
かかる制御によれば、電極加圧力Ｐ２が最大未満であるときに通電することから、電極加圧力Ｐ２が比較的小さくて、第１電極４２の接触抵抗が比較的大きくなるときに通電することによって、第１電極４２の発熱量を増大させることができる。抵抗加熱による温度上昇によって軟化した部位に対して、摺動による摩耗や塑性流動を一層生じさせることができる。その結果、摺動によって接合面１０ａ，２０ａの形状を修正する速度を最大にすることができる。つまり、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６９】
（加圧力Ｐ１についての同期制御）
図９は、時間とともに変化する加圧力Ｐ１を、摺動の変位Ｄに同期させた制御を説明するための図であり、同図（Ａ）は摺動の変位Ｄ、同図（Ｂ）は加圧力Ｐ１の状態を示す図である。
【００７０】
図９を参照して、制御装置９０は、時間とともに変化する加圧力Ｐ１を、摺動の変位Ｄに同期させて、加圧装置８０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては加圧力Ｐ１を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては加圧力Ｐ１を最小としている。
【００７１】
かかる制御によれば、静止摩擦係数となる折り返し地点での加圧力Ｐ１を小さくし、加圧部８２のプッシュロッド８６におけるスティックスリップを防止することができる。その結果、プッシュロッド８６のビビリ現象によって、プッシュロッド８６が接触する面に傷を付けることがない。つまり、被接合部材１０の外面にスティックスリップによって傷が付くことを防止し得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７２】
（電極加圧力Ｐ２についての同期制御）
図１０および図１１は、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２を、摺動の変位Ｄに同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は摺動の変位Ｄ、各図（Ｂ）は電極加圧力Ｐ２の状態を示す図である。
【００７３】
図１０を参照して、制御装置９０は、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２を、摺動の変位Ｄに同期させ、電極加圧装置８８の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最大とし、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最小としている。
【００７４】
かかる制御によれば、摺動の速度が比較的高速である範囲内の変位Ｄのときに電極加圧力Ｐ２が小さくなることから、第１電極４２の接触圧力を小さくして磨耗を回避することができる。その結果、電極の交換頻度を低減することが可能である。つまり、被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７５】
図１１を参照して、制御装置９０は、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２を、摺動の変位Ｄに同期させ、電極加圧装置８８の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最小としている。
【００７６】
かかる制御によれば、摺動の速度が比較的高速である範囲内の変位Ｄのときに電極加圧力Ｐ２が大きくなることから、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した部位に対して、摺動による摩耗や塑性流動を一層生じさせることができる。その結果、摺動によって接合面１０ａ，２０ａの形状を修正する速度を最大にすることができる。つまり、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態の接合方法は、導電性を備えた一対の被接合部材１０，２０を接合するための接合方法であって、互いに接合される被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを対向させ、一対の被接合部材１０，２０を相対的に摺動させつつ、被接合部材１０，２０の一方から他方へ電極４２，４４を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合する接合工程を有している。そして、その接合工程においては、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて接合面１０ａ，２０ａ同士を接合している。かかる接合方法によれば、被接合部材１０，２０を摺動させつつ抵抗加熱を行って接合するため、抵抗加熱により加熱された高面圧部に摺動が作用して摩耗、塑性流動が生じ、高面圧部の面圧が低下することにより時々刻々と電流集中箇所が変化する。これにより、接合面１０ａ，２０ａを均一に加熱し、接合面１０ａ，２０ａの全体を均一に接合できる。接合面１０ａ，２０ａ同士を接合するときには、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４３とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させているため、好適な接合条件を容易に設定することができる。また、本実施形態の接合方法を具現化した接合装置４０についても、同様に、接合面１０ａ，２０ａを均一に加熱し、接合面１０ａ，２０ａの全体を均一に接合できる。さらに、制御装置９０は、（ａ）加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させているため、好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７８】
また、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ、時間とともに変化する加圧力Ｐ１、または時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２のいずれかに同期させているため、好適な種々の接合条件を容易に設定することができ、電極４２，４４の磨耗や溶着の発生を防止することも可能となる。電極４２，４４の溶着を防止できるため、電極４２，４４の接触位置の選定の自由度を高めることができる。
【００７９】
（その他の変形例）
本発明に係る接合方法および接合装置は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変可能である。加圧装置８０によって加圧力Ｐ１を付与し、電極加圧装置８８によって電極加圧力Ｐ２を付与する形態を示したが、加圧装置８０が第１電極４２を介して加圧力Ｐ１を付与する形態としてもよい。この形態にあっては、加圧力Ｐ１と電極加圧力Ｐ２とが等しくなる。この場合においても、例えば、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ、時間とともに変化する加圧力Ｐ１（＝時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２）のいずれかに同期させて制御することができる。
【００８０】
摺動が、被接合部材１０を１方向に周期的に往復運動させる振動であるときを例に挙げて、制御装置９０が実行する同期制御を説明したが、本発明の適用は上記の振動に限定されるものではない。前述したように、摺動装置７０は、振動（加振機構）を利用する形態に限定されず、回転運動や、自転せずに円軌道を描くように振れ回る公転運動を適宜適用することも可能である。このような摺動形態の場合においては、ある変位Ｄにおいて、その他の変位のときに比べて摺動の速度が小さくなるときには、その変位Ｄが「摺動の速度がゼロとなる変位」とみなして、本発明に係る同期制御を適用することができる。すなわち、「摺動の速度がゼロとなる変位」は、摺動の速度がゼロとなる変位のほか、ある変位Ｄにおいて、その他の変位のときに比べて摺動の速度が小さくなるときの当該変位Ｄを含む概念である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，２０ 被接合部材、
１０ａ，２０ａ 接合面、
３０ 中間部材、
４０ 接合装置、
４２ 第１電極（電極）、
４４ 第２電極（電極）、
５０ 電流供給装置（電流供給手段）、
６０ 保持装置、
７０ 摺動装置（摺動手段）、
８０ 加圧装置（加圧手段）、
８２ 加圧部、
８４ 支持構造体、
８６ プッシュロッド、
８８ 電極加圧装置（電極加圧手段）、
９０ 制御装置（制御手段）、
Ｐ１ 被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、
Ｐ２ 被接合部材と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力、
Ｃ 電極を経由した通電、
Ｄ 摺動の変位。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗加熱および加振摩擦を用いた接合方法および接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、導電性の金属材料同士を互いに接合する方法として、抵抗溶接が使用されている。抵抗溶接は、導電性金属材料同士を接触させた状態で電極により挟み、電極から電流を与えることで、接合面の接触抵抗により生じる抵抗加熱により、導電性金属材料同士を溶融接合する方法である。例えば特許文献１には、接合する対の導電性金属材料を接触させた状態で加振し、表面の絶縁被覆を剥がした後に加振を停止させ、抵抗加熱により溶融接合する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１―１３８２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の方法では、電流を供給した際に、接合面における高面圧部に電流が集中するため、接合面における電流のあまり流れない部位は加熱されず、限定された面積および形状しか接合できない。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、接合面の全体を均一に接合でき、さらに好適な接合条件を容易に設定し得る接合方法および接合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る接合方法は、導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合方法である。当該接合方法は、互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合工程を有している。そして、前記接合工程において、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて前記接合面同士を接合する。
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る接合装置は、導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合装置である。当該接合装置は、互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合手段を有している。前記接合手段は、前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧手段と、前記被接合部材を相対的に摺動させる摺動手段と、前記被接合部材の一方から他方へ前記電極を経由して電流を流すための電流供給手段と、前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧手段と、前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、および前記電極加圧手段のそれぞれの作動を制御する制御手段と、を有している。そして、前記制御手段は、前記接合面同士を接合するときに、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、または前記電極加圧手段の作動を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成した接合方法および接合装置によれば、被接合部材を摺動させつつ抵抗加熱を行って接合するため、抵抗加熱により加熱された高面圧部に摺動が作用して摩耗、塑性流動が生じ、高面圧部の面圧が低下することにより時々刻々と電流集中箇所が変化する。これにより、接合面を均一に加熱し、接合面の全体を均一に接合できる。接合面同士を接合するときには、（ａ）被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）電極を経由した通電、および（ｄ）被接合部材と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させているため、好適な接合条件を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る接合装置の一例を説明するための概略図である。
【図２】実施の形態に係る接合方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図４】電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図５】電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図６】電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図７】電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図８】電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させた制御を説明するための図である。
【図９】時間とともに変化する加圧力を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図１０】時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【図１１】時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させた制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。
【００１１】
図１は、実施の形態に係る接合装置の一例を説明するための概略図である。
【００１２】
実施の形態に係る接合装置４０は、導電性を備えた一対の被接合部材１０，２０を接合するための接合装置である。接合装置４０は、概説すれば、互いに接合される被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを対向させ、一対の被接合部材１０，２０を相対的に摺動させつつ、被接合部材１０，２０の一方から他方へ第１と第２の電極４２，４４（電極に相当する）を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合する接合手段を有している。抵抗加熱および摩擦熱（塑性流動）を利用する接合手段は、被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧装置８０（加圧手段に相当する）と、被接合部材１０，２０を相対的に摺動させる摺動装置７０（摺動手段に相当する）と、被接合部材１０，２０の一方から他方へ電極４２，４４を経由して電流を流すための電流供給装置５０（電流供給手段に相当する）と、被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧装置８８（電極加圧手段に相当する）と、制御装置９０（制御手段に相当する）を有する。制御装置９０は、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、および電極加圧装置８８のそれぞれの作動を制御する。そして、制御装置９０は、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合するときに、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極４２，４４を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、または電極加圧装置８８の作動を制御している。以下、詳述する。
【００１３】
接合されるワークは、上方に位置する被接合部材１０と、下方に位置する被接合部材２０と、被接合部材１０，２０の間に配置される被接合部材である中間部材３０とからなる。被接合部材１０，２０および中間部材３０は、後述される振動の方向に対して一様形状を有し、接合面１０ａ，２０ａの延長方向は、水平方向Ｈとなっている。
【００１４】
被接合部材１０，２０は、本実施の形態においては、アルミニウム（Ａｌ）が適用される。アルミニウムは、圧延材（例えば、Ａ５０５２）や鋳造材（例えば、ＡＤＣ１２）を利用することが可能である。被接合部材１０，２０は、導電材料であれば特に限定されず、鉄（Ｆｅ）やマグネシュウム（Ｍｇ）を適用することが可能である。また、Ａｌ−Ａｌの同材同士の接合、Ａｌ−ＦｅやＡｌ−Ｍｇの異材接合に適用することも可能である。Ａｌ−ＦｅやＡｌ−Ｍｇの異材接合体を得ることができるため、シリンダヘッド等の自動車用部品として適用することが容易である。
【００１５】
中間部材３０は、被接合部材１０，２０と共晶反応する共晶反応材料からなる。被接合部材１０，２０がアルミニウムの場合、アルミニウムと低温共晶を形成する共晶反応材料は、亜鉛（Ｚｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等を適用することが可能である。
【００１６】
共晶反応材料は、液相を形成し、被接合部材１０，２０同士および共晶反応材料と被接合部材１０，２０との間における相互拡散を促進するため、良好な接合強度を確保することが可能であり、かつ、形成される液相によって間隙が埋められるため、広い面積や曲面の接合においても良好な水密性を達成することが容易である。したがって、高度な水密性が要求される部位や、２次元的な曲面や大面積部位に、特に有効である。共晶反応材料の厚みは、例えば、１０〜１００μｍであるが、特にこれに限定されず、また、厚さを部位に応じ適宜変化させることも可能である。
【００１７】
中間部材３０の共晶反応により低融点で液層化し、酸素を遮断して再酸化を抑制する役割を果たすため、真空雰囲気と長時間が必要であった真空ろう付けに対し、大気中における短時間、低入熱での接合が可能となり、量産化が容易となる点でも好ましい。
【００１８】
中間部材３０は、共晶反応材料以外の液相を形成する導電材料から構成することも可能である。この場合は、中間部材の選択の自由度が大きく（材料の選択範囲が広い）、また、中間部材３０によって液相が形成され、被接合部材１０，２０同士および中間部材３０と被接合部材１０，２０との間における相互拡散が促進されるため、良好な接合強度が確保される。そして、形成される液相によって間隙が埋められるため、広い面積や曲面の接合においても良好な水密性を達成することが容易である。共晶反応材料以外の液相を形成する導電材料としては、共晶反応材料に比較して安価で一般的なろう材や低温はんだが挙げられる。
【００１９】
中間部材３０は、別体からなる形態に限定されず、被接合部材１０，２０の一方と一体化された被覆層から構成することも可能である。この場合、中間部材３０を局所的に配置することが可能である。被覆は、めっき、クラッド材、塗布等により形成することが可能である。また、中間部材３０は、かならずしも設けられなくてもよい。
【００２０】
第１および第２電極４２，４４は、抵抗加熱によって被接合部材１０，２０および中間部材３０（中間部材３０が介在している被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａ）を昇温し軟化させるための加熱手段であり、第１電極４２は、上方に位置する被接合部材１０に電気的に接続され、第２電極４４は、下方に位置する被接合部材２０に電気的に接続される。第１および第２電極４２，４４は、被接合部材１０，２０に直接接触する形態に限定されず、例えば、導電性を有する他の部材を介して間接的に接触させることも可能である。第１および第２電極４２，４４は、それぞれ複数の電極によって構成することも可能である。
【００２１】
電流供給装置５０は、直流電流または交流電流を、第１電極４２から、被接合部材１０、中間部材３０および被接合部材２０を経由して第２電極４４に流すための電流供給手段であり、例えば、電流値および電圧値が調整自在に構成されている。
【００２２】
保持装置６０は、上方に位置する可動保持部６２と下方に位置する固定保持部６４とを有する。可動保持部６２は、被接合部材１０を水平方向Ｈに往復動自在に保持するために使用される。固定保持部６４は、被接合部材２０の水平方向Ｈへの移動を規制し、被接合部材１０に対し被接合部材２０を相対的に静止した状態で維持するために使用される。
【００２３】
摺動装置７０は、被接合部材１０を被接合部材２０に対して相対的に摺動させ、中間部材３０が介在している被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａに摩擦熱（塑性流動）を発生させるために使用される加振手段からなる。加振手段は、可動保持部６２に保持された被接合部材１０を、接合面１０ａ，２０ａの延長方向に対して平行である水平方向Ｈに振動（加振）させるシャフト７２と、シャフト７２の駆動源であるモータ７４と、を有する。加振手段は、加振周波数、加振振幅および加振力等を任意に制御可能となっている。例えば、加振振幅は１００〜１０００μｍの範囲、加振周波数は１０〜１００Ｈｚの範囲で調整可能に構成されている。加振機構は、特に限定されず、例えば、超音波振動、電磁式振動、油圧式加振、カム式振動を適用することが可能である。
【００２４】
加振方向は、接合面１０ａ，２０ａの延長方向に沿う１方向への往復運動であるため、接合面１０ａ，２０ａの形状の自由度が向上することとなる。すなわち、１方向にさえ変位可能であれば加振できるため、接合面１０ａ，２０ａの形状が平面である必要はなく、例えば、一方向に延びる溝に凸部が嵌合する形態とすることも可能である。
【００２５】
また、摺動装置７０は、振動（加振機構）を利用する形態に限定されず、回転運動や、自転せずに円軌道を描くように振れ回る公転運動を適宜適用することも可能である。なお、公転運動の場合、振動と異なり、接合面１０ａ，２０ａ同士の相対的な運動が停止しないことから、動摩擦係数のみが作用して摩擦係数が安定し、接合面１０ａ，２０ａを均一に磨耗させることが可能である。
【００２６】
加圧装置８０は、上方に位置する加圧部８２と下方に位置する支持構造体８４とを有する。加圧部８２は、プッシュロッド８６に連結され、かつ、上下方向（接合面１０ａ，２０ａと直交する押圧方向）Ｌに進退動可能となっている。加圧部８２は、プッシュロッド８６を介して被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１を付与可能であり、被接合部材２０に対する被接合部材１０の押し付け面圧を調整するための面圧調整手段である。加圧部８２は、例えば、油圧シリンダが組み込まれており、加圧力Ｐ１を調整自在に構成されている。例えば、加圧力Ｐ１は接合面にかかる面圧が２〜１０ＭＰａとなるように定められている。
【００２７】
電極加圧装置８８は、第１電極４２に連結され、かつ、上下方向Ｌに進退動可能となっている。電極加圧装置８８は、第１電極４２を被接合部材１０に押し付ける電極加圧力Ｐ２を付与可能であり、被接合部材１０に対する第１電極４２の押し付け面圧を調整するため面圧調整手段である。電極加圧装置８８は、例えば、油圧シリンダが組み込まれており、電極加圧力Ｐ２を調整自在に構成されている。例えば、電極加圧力Ｐ２は電極接触面にかかる面圧が２〜１０ＭＰａとなるように定められている。なお、電極加圧装置８８は、加圧部８２と同様に、被接合部材２０に対する被接合部材１０の押し付け面圧を調整するための面圧調整手段としても機能している。
【００２８】
支持構造体８４は、被接合部材１０、中間部材３０および被接合部材２０を介して加圧装置８０の加圧力Ｐ１および電極加圧装置８８の電極加圧力Ｐ２が伝達される第２電極４４を、支持するために使用される。
【００２９】
加圧部８２および電極加圧装置８８と、支持構造体８４とを逆に配置することも可能である。この場合、下方に配置される加圧部８２および電極加圧装置８８によって第２電極４４が押圧され、上方に配置される支持構造体８４よって第１電極４２が支持されることになる。また、支持構造体８４の代わりに、第２の加圧部を設けることによって、面圧調整の自由度を向上させ、第２の電極加圧装置を設けることによって、第２電極４４を被接合部材１０に押し付ける電極加圧力の調整の自由度を向上させることも可能である。
【００３０】
制御装置９０は、演算部、記憶部、入力部および出力部を有するコンピュータからなる制御手段であり、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、および電極加圧装置８８を統括的に制御するために使用される。制御装置９０の各機能は、記憶装置に格納されているプログラムを演算部が実行することにより発揮される。
【００３１】
プログラムは、例えば、加圧装置８０の加圧力Ｐ１および電極加圧装置８８の電極加圧力Ｐ２を調整した状態で、摺動装置７０によって被接合部材１０を水平方向Ｈに振動させることによって、中間部材３０が介在している被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを摺動させつつ、電流供給装置５０から供給される電流を、第１電極４２から、被接合部材１０、中間部材３０および被接合部材２０を経由して、第２電極４４へ流して抵抗加熱することによって、中間部材３０を介在させて被接合部材１０，２０を接合するための手順を、制御装置９０に実行させるためものである。
【００３２】
次に、実施の形態に係る接合方法を説明する。
【００３３】
図２は、実施の形態に係る接合方法を説明するためのフローチャートである。図２に示されるフローチャートにより示されるアルゴリズムは、制御装置９０の記憶部にプログラムとして記憶されており、制御装置９０の演算部によって実行される。接合装置４０を用いて被接合部材１０，２０を接合する方法を、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３４】
初めに、図１に示すように、互いに接合する被接合部材１０，２０の間に中間部材３０を挟み、電極４２，４４の間に被接合部材１０，２０を保持する。被接合部材２０は固定保持部６４に固定され、被接合部材１０は可動保持部６２に振動可能に保持される。
【００３５】
続いて、加圧装置８０の加圧部８２によって、被接合部材１０，２０同士を予め設定された加圧力Ｐ１で加圧する。加圧力Ｐ１は、制御装置９０で調節され、接合面にかかる面圧は例えば２〜１０ＭＰａ程度が好ましいが、これに限定されない。電極加圧装置８８によって、第１電極４２を予め設定された電極加圧力Ｐ２で加圧する。電極加圧力Ｐ２は、制御装置９０で調節され、電極接触面にかかる面圧は例えば２〜１０ＭＰａ程度が好ましいが、これに限定されない。
【００３６】
次に、制御装置９０により摺動装置７０を駆動させて、被接合部材１０を、接合面１０ａ，２０ａに沿う方向へ加振して摺動させる（予備摺動工程Ｓ１１）。加振周波数および加振振幅は、特に限定されないが、一例として、加振振幅は１００〜１０００μｍ程度が好ましく、加振周波数は１０〜１００Ｈｚ程度が好ましい。
【００３７】
上記のように加圧しながら摺動させる予備摺動工程Ｓ１１が行われると、接合面１０ａ，２０ａが摺動するとともに摩擦熱が発生して材料が軟化され、接合面１０ａ，２０ａが磨耗しつつ塑性流動し、接合面１０ａ，２０ａの間の面圧がある程度均一化される。更に、予備摺動工程Ｓ１１は、アルミニウムの表面の酸化皮膜を除去して皮膜厚さの違いによる接触抵抗のばらつきを低減させ、後の工程で抵抗加熱した際の発熱量のばらつきを抑える効果を発揮する。したがって、接合する前に、アルミニウムである被接合部材１０，２０の表面を脱脂し、更にワイヤブラシによりブラッシングして表面の酸化膜を除去する等の処置が不要となり、作業性が向上する。なお、当然、予備摺動工程Ｓ１１の前にブラッシング等の処置を行ってもよい。
【００３８】
予備摺動工程Ｓ１１の後には、第１接合工程Ｓ１２を行う。第１接合工程Ｓ１２では、第１電極４２および第２電極４４を被接合部材１０，２０に接触させ、摺動装置７０による摺動を維持しつつ、第１電極４２と第２電極４４の間に電流供給装置５０によって電流を供給する。このようにして、摩擦加熱および抵抗加熱の両方を併用して被接合部材１０，２０を加熱する。第１接合工程Ｓ１２では、接合面１０ａ，２０ａにおける電流が集中する高面圧部において抵抗加熱が大きく作用して加熱され、接合面１０ａ，２０ａの酸化膜が強制的に剥離される。更に、抵抗加熱により加熱された高面圧部に加圧力と摺動が作用して塑性流動および材料拡散が生じ、かつ高面圧部が磨耗して時々刻々と電流集中箇所が変化する。これにより、電流の流れが分散し、接合面１０ａ，２０ａが均一に加熱される。
【００３９】
第１接合工程Ｓ１２の後には、第２接合工程Ｓ１３が行われる。第２接合工程Ｓ１３では、電流供給装置５０による電流の供給を減少させる一方、加圧装置８０による加圧力Ｐ１を増加させることによって摩擦熱が増加させられる。これにより、抵抗加熱による発熱量が減少し、軟化された材料を摺動によって掻き混ぜるようにして一体化を促進する過程へ移行することになる。なお、電流供給装置５０による電流の供給は、最終的には停止される。また、摩擦熱の増加は、摺動装置７０を制御することによっても達成することが可能である。
【００４０】
本実施形態の第１接合工程Ｓ１２、第２接合工程Ｓ１３においては、後述するが、制御装置９０は、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極４２，４４を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、または電極加圧装置８８の作動を制御している。この点については後に詳述する。
【００４１】
第２接合工程Ｓ１３を終了する直前には、摺動装置７０を停止させるが、被接合部材１０，２０を望ましい相対的位置で接合するために、最終的に摺動装置７０によって被接合部材１０，２０を望ましい位置に位置決めする。なお、加圧装置８０の加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８の加圧力Ｐ２が大きいと位置決め精度が低下するため、摺動装置７０を停止させる前に、加圧装置８０による加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８による加圧力Ｐ２を低下させてもよい。加圧装置８０による加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８による加圧力Ｐ２を低下させると、被接合部材１０，２０の位置決め精度が向上し、被接合部材１０，２０が望ましい相対的位置となった状態で摺動装置７０を停止させることができる。なお、被接合部材１０，２０を位置決めするための他の構成を別途設けてもよい。
【００４２】
第２接合工程Ｓ１３の後には、冷却工程Ｓ１４を行う。冷却工程Ｓ１４では、制御装置９０が、摺動装置７０および電流供給装置５０を停止させ、加圧装置８０の加圧部８２による加圧力Ｐ１や電極加圧装置８８による加圧力Ｐ２を上昇させる。そして、予め設定した時間が経過した際に、冷却が終了したと判断し、加圧装置８０および電極加圧装置８８による加圧を終了させる。または、被接合部材１０，２０の温度を計測する温度計（不図示）から制御装置９０へ入力される信号が所定値以下となった後、冷却が終了したと判断し、加圧装置８０および電極加圧装置８８による加圧を終了させることもできる。この後、電極４２，４４を後退させて、接合された被接合部材１０，２０が装置から取り外される。これにより、被接合部材１０，２０の接合が完了する。
【００４３】
本実施形態の接合方法によって接合された被接合部材１０，２０の接合界面には、被接合部材１０，２０の材料が拡散することで接合される拡散接合面、被接合部材１０，２０の材料が塑性流動することで接合される塑性流動接合面、および中間部材３０を介在して接合される中間層介在接合面が混在して形成される。
【００４４】
中間部材３０は、第１接合工程Ｓ１２および第２接合工程１３において、共晶反応により低融点で液相化し、被接合部材１０，２０同士、または中間部材３０の被接合部材１０，２０への相互拡散を促進させる。さらに、中間部材３０は、酸素を遮断して接合面１０ａ，２０ａの再酸化を抑制する役割を果たすため、大気中における短時間、低入熱での接合が可能となり、量産化が容易となる。
【００４５】
本接合方法では、摺動および抵抗加熱を併用して接合するため、接合面１０ａ，２０ａに高い加圧力を付与せずとも、電流集中箇所が変化して均一な加熱が可能となり、接合面１０ａ，２０ａが大面積の場合や複雑な形状の場合であっても接合することができ、かつ低歪みで均一な面接合が可能である。また、接合面１０ａ，２０ａの表層のみを溶融して接合するため、加熱時間を短縮でき、更に、材料内に気体を含有している鋳造品であっても、加熱により材料内の気体が膨張、噴出し難く、良好な接合を実現できる。
【００４６】
なお、被接合部材１０は、接合面１０ａ，２０ａに沿う１方向に加振されるが、相対的に摺動するのであればこれに限定されず、例えば公転運動等のように、接合面１０ａ，２０ａに沿う２方向へ加振することもできる。
【００４７】
また、予備摺動工程Ｓ１１は、かならずしも設けずに省略することができる。また、予備摺動工程Ｓ１１の替わり若しくは予備摺動工程Ｓ１１の前に、摺動装置７０により摺動させるのではなしに、電流供給装置５０により電極４２，４４へ電流を供給することで、接合面１０ａ，２０ａを抵抗加熱により軟化させてもよい。また、第１接合工程Ｓ１２と第２接合工程Ｓ１３の間で、電流の供給を減少させつつ加圧力を増加させることなしに、第１接合工程Ｓ１２および第２接合工程Ｓ１３を１つの接合工程として実施することもできる。また、冷却工程Ｓ１４も、かならずしも設けずに省略することができる。
【００４８】
次に、制御装置９０が実行する同期制御について説明する。上述したように、制御装置９０は、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合するときに、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極４２，４４を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４４とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、加圧装置８０、摺動装置７０、電流供給装置５０、または電極加圧装置８８の作動を制御している。かかる制御を行うことによって、以下に説明するように、好適な種々の接合条件を容易に設定することができる。加圧力Ｐ１や電極加圧力Ｐ２は、油圧加振機のサーボ機構の制御装置によって周期的に変化させることができる。なお、以下の説明において、摺動が、被接合部材１０を１方向に周期的に往復運動させる振動であるときを例に挙げて説明する。
【００４９】
（通電Ｃについての同期制御）
制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ、時間とともに変化する加圧力Ｐ１、または時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２のいずれかに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。摺動の速度や加圧力Ｐ１が高いときに通電すると、電極４２，４４が発熱することによって、電極４２，４４の磨耗や溶着を生じ易い。電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ等に同期させることによって、好適な種々の接合条件を容易に設定することができ、電極４２，４４の磨耗や溶着の発生を防止することも可能となる。電極４２，４４の溶着を防止できるため、電極４２，４４を被接合部材１０，２０に接触させる位置の制限が少なくなる。例えば、精度が要求される面に電極４２，４４を接触させることも可能となり、電極４２，４４の接触位置の選定の自由度が高まる。
【００５０】
図３および図４は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は摺動の変位Ｄ、各図（Ｂ）は加圧力Ｐ１、各図（Ｃ）は電極４２，４４を経由した通電Ｃの状態を示す図である。
【００５１】
図３を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、加圧力Ｐ１が一定となるように、加圧装置８０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電を停止している。
【００５２】
本明細書において「通電する」「通電を停止する」の概念には、電流の供給を単にオン、オフする制御のほか、基準となる電流値（ゼロではない）から増減する制御つまり通電量を基準通電量に対して増減する制御も含まれる、と理解されなければならない。図３から後述する図８においては、理解の容易のために、電流の供給を単にオン、オフする制御を図示してある。
【００５３】
さらに、電流の供給を単にオン、オフ制御する場合であっても、多少の応答遅れは生じ得る。したがって、「少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電を停止している」に、多少の応答遅れが生じていても何ら支障はない。
【００５４】
上記の制御によれば、摺動の速度が比較的低速である範囲内の変位Ｄのときに通電することから、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した電極が磨耗したり、軟化した部位が電極に溶着したりすることを回避することができる。その結果、電極の交換頻度を低減することが可能である。つまり、被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００５５】
図４を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、加圧力Ｐ１が一定となるように、加圧装置８０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電を停止している。
【００５６】
かかる制御によれば、摺動の速度が比較的高速である範囲内の変位Ｄのときに通電することから、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した部位に対して、摺動による摩耗や塑性流動を一層生じさせることができる。その結果、摺動によって接合面１０ａ，２０ａの形状を修正する速度を最大にすることができる。つまり、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００５７】
図３において示した同期制御と、図４において示した同期制御とを組み合わせてもよい。すなわち、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄに同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、第１接合ステップ（Ｓ１２）において被接合部材１０，２０同士の接合を開始するときには、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電を停止しており（図４を参照）、さらに、第１接合ステップ（Ｓ１２）において被接合部材１０，２０同士の接合を終了するときには、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては通電を停止している（図３を参照）。制御の切り替えは、例えば、接合面１０ａ，２０ａの面圧が均一となったタイミングにて行う。
【００５８】
かかる制御によれば、第１接合ステップ（Ｓ１２）において被接合部材１０，２０同士の接合を開始するときには、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ、かつ、面圧を均一にした後においては被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００５９】
図５および図６は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する加圧力Ｐ１に同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は加圧力Ｐ１、各図（Ｂ）は電極４２，４４を経由した通電Ｃの状態を示す図である。
【００６０】
図５を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する加圧力Ｐ１に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、加圧力Ｐ１が最小となるときにおいては通電し、加圧力Ｐ１が最大となるときにおいては通電を停止している。
【００６１】
かかる制御によれば、加圧力Ｐ１が最大未満であるときに通電することから、加圧力Ｐ１が比較的小さくて、接触抵抗が比較的大きくなるときに通電することによって、発熱量を増大させることができる。つまり、電流経路の制御によって発熱量の制御を図り得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６２】
図６を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する加圧力Ｐ１に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、加圧力Ｐ１が最大となるときにおいては通電し、加圧力Ｐ１が最小となるときにおいては通電を停止している。
【００６３】
かかる制御によれば、加圧力Ｐ１が最大近傍であるときに通電することから、加圧力Ｐ１が比較的大きく、接触抵抗が比較的小さくなるときに通電することによって、スパッタの発生を防止することができる。つまり、電流経路の制御によって発熱量の制御を図り得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６４】
図７および図８は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２に同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は電極加圧力Ｐ２、各図（Ｂ）は電極４２，４４を経由した通電Ｃの状態を示す図である。
【００６５】
図７を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、電極加圧力Ｐ２が最大となるときにおいては通電し、電極加圧力Ｐ２が最小となるときにおいては通電を停止している。
【００６６】
かかる制御によれば、電極加圧力Ｐ２が最大近傍であるときに通電することから、電極加圧力Ｐ２が比較的大きく、第１電極４２の接触抵抗が比較的小さくなるときに通電することによって、第１電極４２の発熱を小さくできる。このため、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した電極が磨耗したり、軟化した部位が電極に溶着したりすることを回避することができる。その結果、電極の交換頻度を低減することが可能である。つまり、被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６７】
図８を参照して、制御装置９０は、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２に同期させて、電流供給装置５０の作動を制御している。制御装置９０は、電極加圧力Ｐ２が最小となるときにおいては通電し、電極加圧力Ｐ２が最大となるときにおいては通電を停止している。
【００６８】
かかる制御によれば、電極加圧力Ｐ２が最大未満であるときに通電することから、電極加圧力Ｐ２が比較的小さくて、第１電極４２の接触抵抗が比較的大きくなるときに通電することによって、第１電極４２の発熱量を増大させることができる。抵抗加熱による温度上昇によって軟化した部位に対して、摺動による摩耗や塑性流動を一層生じさせることができる。その結果、摺動によって接合面１０ａ，２０ａの形状を修正する速度を最大にすることができる。つまり、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００６９】
（加圧力Ｐ１についての同期制御）
図９は、時間とともに変化する加圧力Ｐ１を、摺動の変位Ｄに同期させた制御を説明するための図であり、同図（Ａ）は摺動の変位Ｄ、同図（Ｂ）は加圧力Ｐ１の状態を示す図である。
【００７０】
図９を参照して、制御装置９０は、時間とともに変化する加圧力Ｐ１を、摺動の変位Ｄに同期させて、加圧装置８０の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては加圧力Ｐ１を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては加圧力Ｐ１を最小としている。
【００７１】
かかる制御によれば、静止摩擦係数となる折り返し地点での加圧力Ｐ１を小さくし、加圧部８２のプッシュロッド８６におけるスティックスリップを防止することができる。その結果、プッシュロッド８６のビビリ現象によって、プッシュロッド８６が接触する面に傷を付けることがない。つまり、被接合部材１０の外面にスティックスリップによって傷が付くことを防止し得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７２】
（電極加圧力Ｐ２についての同期制御）
図１０および図１１は、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２を、摺動の変位Ｄに同期させた制御を説明するための図であり、各図（Ａ）は摺動の変位Ｄ、各図（Ｂ）は電極加圧力Ｐ２の状態を示す図である。
【００７３】
図１０を参照して、制御装置９０は、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２を、摺動の変位Ｄに同期させ、電極加圧装置８８の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最大とし、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最小としている。
【００７４】
かかる制御によれば、摺動の速度が比較的高速である範囲内の変位Ｄのときに電極加圧力Ｐ２が小さくなることから、第１電極４２の接触圧力を小さくして磨耗を回避することができる。その結果、電極の交換頻度を低減することが可能である。つまり、被接合部材１０，２０を抵抗加熱するための電極４２，４４の寿命を向上させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７５】
図１１を参照して、制御装置９０は、時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２を、摺動の変位Ｄに同期させ、電極加圧装置８８の作動を制御している。制御装置９０は、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位Ｄのときにおいては電極加圧力Ｐ２を最小としている。
【００７６】
かかる制御によれば、摺動の速度が比較的高速である範囲内の変位Ｄのときに電極加圧力Ｐ２が大きくなることから、抵抗加熱による温度上昇によって軟化した部位に対して、摺動による摩耗や塑性流動を一層生じさせることができる。その結果、摺動によって接合面１０ａ，２０ａの形状を修正する速度を最大にすることができる。つまり、接合面１０ａ，２０ａの面圧の均一化を促進させ得る、という好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態の接合方法は、導電性を備えた一対の被接合部材１０，２０を接合するための接合方法であって、互いに接合される被接合部材１０，２０の接合面１０ａ，２０ａを対向させ、一対の被接合部材１０，２０を相対的に摺動させつつ、被接合部材１０，２０の一方から他方へ電極４２，４４を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、接合面１０ａ，２０ａ同士を接合する接合工程を有している。そして、その接合工程においては、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて接合面１０ａ，２０ａ同士を接合している。かかる接合方法によれば、被接合部材１０，２０を摺動させつつ抵抗加熱を行って接合するため、抵抗加熱により加熱された高面圧部に摺動が作用して摩耗、塑性流動が生じ、高面圧部の面圧が低下することにより時々刻々と電流集中箇所が変化する。これにより、接合面１０ａ，２０ａを均一に加熱し、接合面１０ａ，２０ａの全体を均一に接合できる。接合面１０ａ，２０ａ同士を接合するときには、（ａ）被接合部材１０，２０同士を相対的に押し付ける加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）被接合部材１０，２０と電極４２，４３とを相対的に押し付ける電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させているため、好適な接合条件を容易に設定することができる。また、本実施形態の接合方法を具現化した接合装置４０についても、同様に、接合面１０ａ，２０ａを均一に加熱し、接合面１０ａ，２０ａの全体を均一に接合できる。さらに、制御装置９０は、（ａ）加圧力Ｐ１、（ｂ）摺動の変位Ｄ、（ｃ）電極を経由した通電Ｃ、および（ｄ）電極加圧力Ｐ２のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させているため、好適な接合条件を容易に設定することができる。
【００７８】
また、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ、時間とともに変化する加圧力Ｐ１、または時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２のいずれかに同期させているため、好適な種々の接合条件を容易に設定することができ、電極４２，４４の磨耗や溶着の発生を防止することも可能となる。電極４２，４４の溶着を防止できるため、電極４２，４４の接触位置の選定の自由度を高めることができる。
【００７９】
（その他の変形例）
本発明に係る接合方法および接合装置は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変可能である。加圧装置８０によって加圧力Ｐ１を付与し、電極加圧装置８８によって電極加圧力Ｐ２を付与する形態を示したが、加圧装置８０が第１電極４２を介して加圧力Ｐ１を付与する形態としてもよい。この形態にあっては、加圧力Ｐ１と電極加圧力Ｐ２とが等しくなる。この場合においても、例えば、電極４２，４４を経由した通電Ｃを、摺動の変位Ｄ、時間とともに変化する加圧力Ｐ１（＝時間とともに変化する電極加圧力Ｐ２）のいずれかに同期させて制御することができる。
【００８０】
摺動が、被接合部材１０を１方向に周期的に往復運動させる振動であるときを例に挙げて、制御装置９０が実行する同期制御を説明したが、本発明の適用は上記の振動に限定されるものではない。前述したように、摺動装置７０は、振動（加振機構）を利用する形態に限定されず、回転運動や、自転せずに円軌道を描くように振れ回る公転運動を適宜適用することも可能である。このような摺動形態の場合においては、ある変位Ｄにおいて、その他の変位のときに比べて摺動の速度が小さくなるときには、その変位Ｄが「摺動の速度がゼロとなる変位」とみなして、本発明に係る同期制御を適用することができる。すなわち、「摺動の速度がゼロとなる変位」は、摺動の速度がゼロとなる変位のほか、ある変位Ｄにおいて、その他の変位のときに比べて摺動の速度が小さくなるときの当該変位Ｄを含む概念である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，２０ 被接合部材、
１０ａ，２０ａ 接合面、
３０ 中間部材、
４０ 接合装置、
４２ 第１電極（電極）、
４４ 第２電極（電極）、
５０ 電流供給装置（電流供給手段）、
６０ 保持装置、
７０ 摺動装置（摺動手段）、
８０ 加圧装置（加圧手段）、
８２ 加圧部、
８４ 支持構造体、
８６ プッシュロッド、
８８ 電極加圧装置（電極加圧手段）、
９０ 制御装置（制御手段）、
Ｐ１ 被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、
Ｐ２ 被接合部材と電極とを相対的に押し付ける電極加圧力、
Ｃ 電極を経由した通電、
Ｄ 摺動の変位。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合方法であって、
互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合工程を有し、
前記接合工程において、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて前記接合面同士を接合する接合方法。
【請求項２】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位、時間とともに変化する加圧力、または時間とともに変化する電極加圧力のいずれかに同期させて前記接合面同士を接合する請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項５】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させ、
前記被接合部材同士の接合を開始するときには、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電を停止しており、
前記被接合部材同士の接合を終了するときには、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項６】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させ、
少なくとも、加圧力が最小となるときにおいては通電し、加圧力が最大となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項７】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させ、
少なくとも、加圧力が最大となるときにおいては通電し、加圧力が最小となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項８】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させ、
少なくとも、電極加圧力が最大となるときにおいては通電し、電極加圧力が最小となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項９】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させ、
少なくとも、電極加圧力が最小となるときにおいては通電し、電極加圧力が最大となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項１０】
時間とともに変化する加圧力を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては加圧力を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては加圧力を最小としている請求項１に記載の接合方法。
【請求項１１】
時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては電極加圧力を最大とし、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては電極加圧力を最小としている請求項１に記載の接合方法。
【請求項１２】
時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては電極加圧力を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては電極加圧力を最小としている請求項１に記載の接合方法。
【請求項１３】
導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合装置であって、
互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合手段を有し、
前記接合手段は、
前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧手段と、
前記被接合部材を相対的に摺動させる摺動手段と、
前記被接合部材の一方から他方へ前記電極を経由して電流を流すための電流供給手段と、
前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧手段と、
前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、および前記電極加圧手段のそれぞれの作動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記接合面同士を接合するときに、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、または前記電極加圧手段の作動を制御する接合装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記電極を経由した通電を、摺動の変位、時間とともに変化する加圧力、または時間とともに変化する電極加圧力のいずれかに同期させて、前記電流供給手段の作動を制御する請求項１３に記載の接合装置。
【請求項１】
導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合方法であって、
互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合工程を有し、
前記接合工程において、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて前記接合面同士を接合する接合方法。
【請求項２】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位、時間とともに変化する加圧力、または時間とともに変化する電極加圧力のいずれかに同期させて前記接合面同士を接合する請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項５】
前記電極を経由した通電を、摺動の変位に同期させ、
前記被接合部材同士の接合を開始するときには、少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電し、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電を停止しており、
前記被接合部材同士の接合を終了するときには、少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては通電し、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項６】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させ、
少なくとも、加圧力が最小となるときにおいては通電し、加圧力が最大となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項７】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する加圧力に同期させ、
少なくとも、加圧力が最大となるときにおいては通電し、加圧力が最小となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項８】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させ、
少なくとも、電極加圧力が最大となるときにおいては通電し、電極加圧力が最小となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項９】
前記電極を経由した通電を、時間とともに変化する電極加圧力に同期させ、
少なくとも、電極加圧力が最小となるときにおいては通電し、電極加圧力が最大となるときにおいては通電を停止している請求項２に記載の接合方法。
【請求項１０】
時間とともに変化する加圧力を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては加圧力を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては加圧力を最小としている請求項１に記載の接合方法。
【請求項１１】
時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては電極加圧力を最大とし、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては電極加圧力を最小としている請求項１に記載の接合方法。
【請求項１２】
時間とともに変化する電極加圧力を、摺動の変位に同期させ、
少なくとも、摺動の速度が最大となる変位のときにおいては電極加圧力を最大とし、摺動の速度がゼロとなる変位のときにおいては電極加圧力を最小としている請求項１に記載の接合方法。
【請求項１３】
導電性を備えた一対の被接合部材を接合するための接合装置であって、
互いに接合される前記被接合部材の接合面を対向させ、一対の前記被接合部材を相対的に摺動させつつ、前記被接合部材の一方から他方へ電極を経由して電流を流して抵抗加熱することによって、前記接合面同士を接合する接合手段を有し、
前記接合手段は、
前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧手段と、
前記被接合部材を相対的に摺動させる摺動手段と、
前記被接合部材の一方から他方へ前記電極を経由して電流を流すための電流供給手段と、
前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧手段と、
前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、および前記電極加圧手段のそれぞれの作動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記接合面同士を接合するときに、（ａ）前記被接合部材同士を相対的に押し付ける加圧力、（ｂ）摺動の変位、（ｃ）前記電極を経由した通電、および（ｄ）前記被接合部材と前記電極とを相対的に押し付ける電極加圧力のうち、時間とともに変化させるパラメータ同士を同期させて、前記加圧手段、前記摺動手段、前記電流供給手段、または前記電極加圧手段の作動を制御する接合装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記電極を経由した通電を、摺動の変位、時間とともに変化する加圧力、または時間とともに変化する電極加圧力のいずれかに同期させて、前記電流供給手段の作動を制御する請求項１３に記載の接合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１２５８０８（Ｐ２０１２−１２５８０８Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９８１５（Ｐ２０１０−２７９８１５）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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