【手続補正書】
【提出日】平成17年7月6日(2005.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点の異なる異種金属よりなる２種類の金属部材を接合する方法であって，
融点の高い方の第１金属部材と，融点の低い方の第２金属部材とを重ね合せ，
肩面と該肩面から突出させた突起部とを先端に有すると共に上記第２金属部材よりも硬質の回転工具を用い，
該回転工具を回転させながら上記突起部を上記第２金属部材の表面から差し込み，上記突起部の先端と上記第１金属部材との間に間隔を保持すると共に，上記第２金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で撹拌し，その撹拌域を上記第１金属部材に達する範囲に形成することにより，上記第１金属部材と上記第２金属部材とを接合するに当たり，
上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際には，上記肩面をも該第２金属部材内部に差し込み，かつ上記肩面の差し込み量は，上記第２金属部材における上記肩面を差し込む部位の厚みの３０％以下であることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項２】
請求項１において，上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際の上記突起部の先端と上記第１金属部材との間隔は，上記第２金属部材における上記突起部を差し込む部位の厚みの５０％以下であることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項３】
請求項１において，上記回転工具の上記突起部は，その突出量が上記第２金属部材における上記突起部を差し込む部位の厚みより小さいことを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ後，その差し込み方向と逆方向に引き抜くことにより点接合を行うことを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ状態で，上記回転工具を上記第１金属部材と上記第２金属部材との接合界面に平行に移動させることにより線接合を行うことを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項６】
請求項５において，上記第２金属部材の端面が上記第１金属部材の表面上に位置するように該第２金属部材を配置し，上記回転工具の上記突起部を，上記第２金属部材の端面又はその近傍から，上記第１金属部材と上記第２金属部材との接合界面に対する垂直方向から所定角度傾斜させた状態で差し込むことを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において，上記第１金属部材は鋼部材であり，上記第２金属部材はアルミニウム合金部材であることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において，少なくとも上記第２金属部材との接合界面における上記第１金属部材の表面粗さは，Ｒｚで１〜２０μｍの範囲内にあることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において，少なくとも上記第２金属部材との接合界面における上記第１金属部材の表面粗さは，Ｒｍａｘで５〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項１０】
融点の異なる異種金属よりなる２種類の金属部材を接合する方法であって，
融点の高い方の第１金属部材と，融点の低い方の第２金属部材とを重ね合せ，
肩面と該肩面から突出させた突起部とを先端に有すると共に上記第１金属部材よりも硬質の回転工具を用い，
該回転工具を回転させながら上記突起部を上記第２金属部材の表面から差し込み，上記突起部を上記第１金属部材に直接接触させてその表面粗さを粗くすると共に，上記第２金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で撹拌し，その撹拌域を上記第１金属部材に達する範囲に形成し，かつ，上記回転工具を上記第１金属部材と上記第２金属部材との接合界面に平行に移動させることにより，上記第１金属部材と上記第２金属部材とを線接合するに当たり，
上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際には，上記肩面をも該第２金属部材内部に差し込み，かつ上記肩面の差し込み量は，上記第２金属部材における上記肩面を差し込む部位の厚みの３０％以下であることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項１１】
請求項１０において，上記第１金属部材は鋼部材であり，上記第２金属部材はアルミニウム合金部材であることを特徴とする異種金属部材の接合方法。
【請求項１２】
融点の異なる異種金属よりなる２種類の金属部材を接合してなる異種金属接合部材であって，請求項１〜１１のいずれか１項に記載の接合方法により接合してなることを特徴とする異種金属接合部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題の解決手段】
第１の発明は，融点の異なる異種金属よりなる２種類の金属部材を接合する方法であって，
融点の高い方の第１金属部材と，融点の低い方の第２金属部材とを重ね合せ，
肩面と該肩面から突出させた突起部とを先端に有すると共に上記第２金属部材よりも硬質の回転工具を用い，
該回転工具を回転させながら上記突起部を上記第２金属部材の表面から差し込み，上記突起部の先端と上記第１金属部材との間に間隔を保持すると共に，上記第２金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で撹拌し，その撹拌域を上記第１金属部材に達する範囲に形成することにより，上記第１金属部材と上記第２金属部材とを接合するに当たり，
上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際には，上記肩面をも該第２金属部材内部に差し込み，かつ上記肩面の差し込み量は，上記第２金属部材における上記肩面を差し込む部位の厚みの３０％以下であることを特徴とする異種金属部材の接合方法にある（請求項１）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第２の発明は，融点の異なる異種金属よりなる２種類の金属部材を接合する方法であって，
融点の高い方の第１金属部材と，融点の低い方の第２金属部材とを重ね合せ，
肩面と該肩面から突出させた突起部とを先端に有すると共に上記第１金属部材よりも硬質の回転工具を用い，
該回転工具を回転させながら上記突起部を上記第２金属部材の表面から差し込み，上記突起部を上記第１金属部材に直接接触させてその表面粗さを粗くすると共に，上記第２金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で撹拌し，その撹拌域を上記第１金属部材に達する範囲に形成し，かつ，上記回転工具を上記第１金属部材と上記第２金属部材との接合界面に平行に移動させることにより，上記第１金属部材と上記第２金属部材とを線接合するに当たり，
上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際には，上記肩面をも該第２金属部材内部に差し込み，かつ上記肩面の差し込み量は，上記第２金属部材における上記肩面を差し込む部位の厚みの３０％以下であることを特徴とする異種金属部材の接合方法にある（請求項１０）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第３の発明は，融点の異なる異種金属よりなる２種類の金属部材を接合してなる異種金属接合部材であって，上記第１の発明又は第２の発明の接合方法により接合してなることを特徴とする異種金属接合部材にある（請求項１２）。
本発明の異種金属接合部材は，上記の第１の発明又は第２の発明の優れた接合方法により接合してある。そのため，融接あるいはその他の接合方法により接合した異種金属接合部材に比べて，接合の信頼性が高く，また緩みの発生もない。そしてそのため，本発明の異種金属接合部材は，その適用範囲を従来よりも拡大することもできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また，上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際には，上記肩面をも該第２金属部材内部に差し込み，かつ上記肩面の差し込み量は，上記第２金属部材における上記肩面を差し込む部位の厚みの３０％以下とする。この場合には，上記肩面を差し込んでの回転によって上記撹拌域を広くすることができ，接合部の強度を高めることができる。一方，上記肩面の差し込み量がその差し込み部位の厚みの３０％を超える場合には，接合部分の厚みが薄くなり，接合強度向上効果が低下してくるという問題がある。それ故，より好ましくは，上記肩面の差し込み量をその差し込み部位の厚みの１０％以下とすることがよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ後，その差し込み方向と逆方向に引き抜くことにより点接合を行うことが好ましい（請求項４）。この場合には，上記回転工具を回転させながら第２金属部材に差し込み，これをそのまま後退させて引き抜くことにより，容易に接合を実現することができる。そのため，接合装置の構造，接合作業等を簡単にすることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また，上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ状態で，上記回転工具を上記第１金属部材と上記第２金属部材との接合界面に平行に移動させることにより線接合を行うこともできる（請求項５）。この場合には，線状の接合部分を形成することができ，より強固な接合を実現することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また，上記第２金属部材の端面が上記第１金属部材の表面上に位置するように該第２金属部材を配置し，上記回転工具の上記突起部を，上記第２金属部材の端面又はその近傍から，上記第１金属部材と上記第２金属部材との接合界面に対する垂直方向から所定角度傾斜させた状態で差し込むこともできる（請求項６）。この場合には，いわゆる隅肉接合を実現することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また，上記第１金属部材は鋼部材であり，上記第２金属部材はアルミニウム合金部材であることが好ましい（請求項７）。この場合には，上記接合方法の作用効果を特に有効に発現させることができ，従来困難であった鋼部材とアルミニウム合金部材との接合を容易かつ強固に行うことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また，少なくとも上記第２金属部材との接合界面における上記第１金属部材の表面粗さはＲｚで１〜２０μｍの範囲内にあることが好ましい（請求項８）。ここでいうＲｚは，ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２に示されている十点平均粗さであって，その測定方法も上記ＪＩＳ規格に規定された方法を用いる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また，少なくとも上記第２金属部材との接合界面における上記第１金属部材の表面粗さはＲｍａｘで５〜１００μｍの範囲内にあることが好ましい（請求項９）。ここでいうＲｍａｘは，ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２に示されている最大高さであって，その測定方法も上記ＪＩＳ規格に規定された方法を用いる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
次に，上記第２の発明（請求項１０）の好ましい実施の形態について説明する。
上記第２の発明においては，上記のごとく，回転工具の突起部を第２金属部材から差し込み，これを第１金属部材の表面に接触させてその面粗しを実施する。この際，上記突起部と第１金属部材との接触が強すぎると，面粗しの目的を外れ，第１金属部材あるいは回転工具にダメージを与えるおそれがある。そのため，上記第２の発明においては，上記突起部と上記第１金属部材との接触深さが１００μｍ以下であることが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また，第２の発明においても，上記と同様の理由により，上記突起部を上記第２金属部材に差し込んだ際には，上記肩面をも該第２金属部材内部に差し込み，かつ上記肩面の差し込み量は，上記第２金属部材における上記肩面を差し込む部位の厚みの３０％以下とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また，上記第２の発明においても，第１の発明と同様に，上記第１金属部材は鋼部材であり，上記第２金属部材はアルミニウム合金部材であることが好ましい（請求項１１）。