(57)【要約】【課題】伝熱板の深い位置を容易に摩擦攪拌接合することができるとともに伝熱板の平坦性を高めることができる伝熱板の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】ベース部材２の表面に開口する凹溝の周囲に形成された蓋溝に、蓋板１０を挿入する蓋溝閉塞工程と、蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合部に沿って攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、本接合工程により形成されたベース部材２の裏面Ｚｂに凸となる反りを、ベース部材２の表面Ｚａ側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、本接合工程において、回転した攪拌ピンを突合部に挿入し、攪拌ピンのみをベース部材２及び蓋板１０に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする。【選択図】図９
2015196180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材の表面に開口する凹溝の周囲に形成された蓋溝に、蓋板を挿入する蓋溝閉塞工程と、
前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合部に沿って攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、
前記本接合工程により形成された前記ベース部材の裏面側に凸となる反りを、前記ベース部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、
前記本接合工程において、回転した前記攪拌ピンを前記突合部に挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材及び前記蓋板に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする伝熱板の製造方法。
【請求項２】
ベース部材の表面に開口する蓋溝の底面に形成された凹溝に、熱媒体用管を挿入する熱媒体用管挿入工程と、
前記蓋溝に蓋板を挿入する蓋溝閉塞工程と、
前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合部に沿って攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、
前記本接合工程により形成された前記ベース部材の裏面側に凸となる反りを、前記ベース部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、
前記本接合工程において、回転した前記攪拌ピンを前記突合部に挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材及び前記蓋板に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする伝熱板の製造方法。
【請求項３】
前記本接合工程の前に、前記突合部を仮接合する仮接合工程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の伝熱板の製造方法。
【請求項４】
ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、
前記蓋板の表面から攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを挿入し、前記ベース部材の表面と前記蓋板の裏面との重合部に沿って前記本接合用回転ツールを相対移動させる本接合工程と、
前記本接合工程により形成された前記ベース部材の裏面側に凸となる反りを、前記蓋板の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材と前記蓋板の両方、又は、前記蓋板のみに接触させた状態で前記重合部の摩擦攪拌を行うことを特徴とする伝熱板の製造方法。
【請求項５】
ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、
前記ベース部材の裏面から攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを挿入し、前記ベース部材の表面と前記蓋板の裏面との重合部に沿って前記本接合用回転ツールを相対移動させる本接合工程と、
前記本接合工程により形成された前記蓋板の表面側に凸となる反りを、前記ベース部材の裏面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材と前記蓋板の両方、又は、前記ベース部材のみに接触させた状態で前記重合部の摩擦攪拌を行うことを特徴とする伝熱板の製造方法。
【請求項６】
前記本接合工程の前に、前記重合部を仮接合する仮接合工程を含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の伝熱板の製造方法。
【請求項７】
前記本接合工程の終了後、前記本接合用回転ツールの摩擦攪拌によって生じたバリを切除するバリ切除工程を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の伝熱板の製造方法。
【請求項８】
攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを用いて二つの金属部材を接合する摩擦攪拌接合方法であって、
一方の前記金属部材の表面と他方の前記金属部材の裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重合部形成工程と、
他方の前記金属部材の表面から回転した前記攪拌ピンを挿入し、前記攪拌ピンのみを一方の前記金属部材と他方の前記金属部材の両方、又は、他方の前記金属部材のみに接触させた状態で前記重合部の摩擦攪拌を行う本接合工程と、
前記本接合工程により形成された一方の前記金属部材の裏面側に凸となる反りを、他方の前記金属部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含むことを特徴とする摩擦攪拌接合方法。
【請求項９】
前記本接合工程の前に、前記重合部を仮接合する仮接合工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の摩擦攪拌接合方法。
【請求項１０】
前記本接合工程の終了後、前記本接合用回転ツールの摩擦攪拌によって生じたバリを切除するバリ切除工程を含むことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の摩擦攪拌接合方法。
【請求項１１】
前記矯正工程では、前記ベース部材及び前記蓋板をプレス矯正、ロール矯正又は衝打具で衝打して矯正することにより、前記反りを矯正することを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の伝熱板の製造方法。
【請求項１２】
一方の前記金属部材及び他方の前記金属部材をプレス矯正、ロール矯正又は衝打具で衝打して矯正することにより、前記反りを矯正することを特徴とする請求項８に記載の摩擦攪拌接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱板の製造方法及び摩擦攪拌接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ベース部材の内部に形成された流路に流体を流通させて熱交換等を行う伝熱板の製造方法が記載されている。ベース部材には、表面に開口する蓋溝と、この蓋溝の底面に形成された凹溝とが形成されている。伝熱板を製造する際には、蓋溝に蓋板を配置して、この蓋板の側面と蓋溝の側壁とで形成された突合部に対して摩擦攪拌接合を行っている。摩擦攪拌接合を行う際には、回転ツールのショルダの底面をベース部材及び蓋板に接触させつつ、回転ツールの攪拌ピンを突合部の深い位置まで挿入している。突合部の深い位置まで摩擦攪拌することにより、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５７４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、伝熱板の流路をベース部材の深い位置に設ける場合、蓋溝の深さを大きくするとともに、蓋板の厚さを大きくする必要がある。このような場合には、摩擦攪拌接合で用いる回転ツールの攪拌ピンの長さ及び外径を大きくする必要があり、さらには、この攪拌ピンの大型化に伴って、ショルダ部の外径も大きくする必要がある。ところが、ショルダ部の外径を大きくすると、ベース部材及び蓋板とショルダ部との摩擦が大きくなるため、摩擦攪拌装置にかかる負荷が大きくなるという問題がある。これにより、伝熱板の深い位置に流路を形成することが困難になっていた。
【０００５】
また、例えば、板状の金属部材同士を重ね合わせて形成された重合部に対して、金属部材の表面から垂直に回転ツールを挿入し、金属部材同士を摩擦攪拌接合する場合がある。このような場合であっても、金属部材の板厚が大きく重合部が深い位置にある場合、摩擦攪拌接合が困難になるという問題がある。
【０００６】
また、ベース部材又は金属部材の表面側から回転ツールを挿入して摩擦攪拌接合を行うと、塑性化領域の熱収縮によって伝熱板又は接合された金属部材同士の表面側が凹状となるように変形してしまうという問題がある。
【０００７】
このような観点から、本発明は、伝熱板の深い位置を容易に摩擦攪拌接合することができるとともに伝熱板の平坦性を高めることができる伝熱板の製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、重ね合わせた金属部材の重合部が深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができるとともに接合された金属部材の平坦性を高めることができる摩擦攪拌接合方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために本発明は、ベース部材の表面に開口する凹溝の周囲に形成された蓋溝に、蓋板を挿入する蓋溝閉塞工程と、前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合部に沿って攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、前記本接合工程により形成された前記ベース部材の裏面側に凸となる反りを、前記ベース部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、前記本接合工程において、回転した前記攪拌ピンを前記突合部に挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材及び前記蓋板に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、ベース部材の表面に開口する蓋溝の底面に形成された凹溝に、熱媒体用管を挿入する熱媒体用管挿入工程と、前記蓋溝に蓋板を挿入する蓋溝閉塞工程と、前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合部に沿って攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、前記本接合工程により形成された前記ベース部材の裏面側に凸となる反りを、前記ベース部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、前記本接合工程において、回転した前記攪拌ピンを前記突合部に挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材及び前記蓋板に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする。
【００１０】
かかる方法によれば、本接合用回転ツールのうちの攪拌ピンのみがベース部材及び蓋板に接触することになるので、従来の製造方法に比べて接合するベース部材及び蓋板と本接合用回転ツールとの摩擦を軽減することができ、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。すなわち、本発明によれば、摩擦攪拌装置への負荷を小さくすることができるため、突合部の深い位置を容易に摩擦攪拌接合することができる。これにより、伝熱板の深い位置に流路を容易に形成することができる。また、突合部の深い位置まで摩擦攪拌できるため、伝熱板の水密性及び気密性を高めることができる。さらに、矯正工程を行ってベース部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで伝熱板の平坦性を高めることができる。
【００１１】
また、前記本接合工程の前に、前記突合部を仮接合する仮接合工程を含むことが好ましい。かかる製造方法によれば、本接合工程の際の突合部の目開きを防止することができる。
【００１２】
また、本発明は、ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、前記蓋板の表面から攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを挿入し、前記ベース部材の表面と前記蓋板の裏面との重合部に沿って前記本接合用回転ツールを相対移動させる本接合工程と、前記本接合工程により形成された前記ベース部材の裏面側に凸となる反りを、前記蓋板の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、前記本接合工程では、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材と前記蓋板の両方、又は、前記蓋板のみに接触させた状態で前記重合部の摩擦攪拌を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、前記ベース部材の裏面から攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを挿入し、前記ベース部材の表面と前記蓋板の裏面との重合部に沿って前記本接合用回転ツールを相対移動させる本接合工程と、前記本接合工程により形成された前記蓋板の表面側に凸となる反りを、前記ベース部材の裏面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含み、前記本接合工程では、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材と前記蓋板の両方、又は、前記ベース部材のみに接触させた状態で前記重合部の摩擦攪拌を行うことを特徴とする。
【００１４】
かかる方法によれば、本接合用回転ツールのうちの攪拌ピンのみがベース部材又は蓋板、若しくは、ベース部材と蓋板の両方に接触することになるので、従来の製造方法に比べて本接合用回転ツールとの摩擦を軽減することができ、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。すなわち、本発明によれば、摩擦攪拌装置への負荷を小さくすることができるため、深い位置にある重合部を容易に摩擦攪拌接合することができる。これにより、伝熱板の深い位置にも容易に流路を形成することができる。さらに、矯正工程を行ってベース部材の表面側又は裏面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで伝熱板の平坦性を高めることができる。
【００１５】
また、前記本接合工程の前に、前記重合部を仮接合する仮接合工程を含むことが好ましい。かかる製造方法によれば、本接合工程の際の重合部の目開きを防止することができる。
【００１６】
また、前記本接合工程の終了後、前記本接合用回転ツールの摩擦攪拌によって生じたバリを切除するバリ切除工程を含むことが好ましい。かかる製造方法によれば、伝熱板をきれいに成形することができる。
【００１７】
また、本発明は、攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールを用いて二つの金属部材を接合する摩擦攪拌接合方法であって、一方の前記金属部材の表面と他方の前記金属部材の裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重合部形成工程と、他方の前記金属部材の表面から回転した前記攪拌ピンを挿入し、前記攪拌ピンのみを一方の前記金属部材と他方の前記金属部材の両方、又は、他方の前記金属部材のみに接触させた状態で前記重合部の摩擦攪拌を行う本接合工程と、前記本接合工程により形成された一方の前記金属部材の裏面側に凸となる反りを、他方の前記金属部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する矯正工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
かかる方法によれば、本接合用回転ツールのうちの攪拌ピンのみが金属部材の両方又は片方に接触することになるので、従来の製造方法に比べて本接合用回転ツールと金属部材との摩擦を軽減することができ、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。すなわち、本発明によれば、摩擦攪拌装置への負荷を小さくすることができるため、深い位置にある重合部を容易に摩擦攪拌接合することができる。さらに、矯正工程を行って他方の金属部材の表面側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで金属部材の平坦性を高めることができる。
【００１９】
また、前記本接合工程の前に、前記重合部を仮接合する仮接合工程を含むことが好ましい。かかる方法によれば、本接合工程の際の重合部の目開きを防止することができる。
【００２０】
また、前記本接合工程の終了後、前記本接合用回転ツールの摩擦攪拌によって生じたバリを切除するバリ切除工程を含むことが好ましい。かかる方法によれば、接合した金属部材をきれいに成形することができる。
【００２１】
また、前記矯正工程では、前記ベース部材及び前記蓋板をプレス矯正、ロール矯正又は衝打具で衝打して矯正することにより、前記反りを矯正することが好ましい。また、一方の前記金属部材及び他方の前記金属部材をプレス矯正、ロール矯正又は衝打具で衝打して矯正することにより、前記反りを矯正することが好ましい。
【００２２】
かかる接合方法によれば、矯正工程を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る伝熱板の製造方法によれば、深い位置にある突合部を容易に摩擦攪拌接合することができるとともに伝熱板の平坦性を高めることができる。また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法によれば、重ね合わせた金属部材の重合部が深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができるとともに接合された金属部材の平坦性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は本実施形態の本接合用回転ツールを示した側面図であり、（ｂ）は本接合用回転ツールの接合形態を示した模式断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る伝熱板を示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のI-I断面図である。
【図３】第一実施形態に係る伝熱板を示す図であって、（ａ）は分解斜視図を示し、（ｂ）は要部断面図を示す。
【図４】第一実施形態に係る伝熱板の製造方法を示す断面図であって、（ａ）は溝形成工程を示し、（ｂ）は熱媒体用管挿入工程を示し、（ｃ）は蓋溝閉塞工程を示す。
【図５】第一実施形態に係る伝熱板の製造方法の蓋溝閉塞工程後を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は第一実施形態に係る伝熱板の製造方法において、本接合工程を段階的に示した平面図である。
【図７】第一実施形態に係る伝熱板の製造方法において、本接合工程を行った後を示した図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は地点ｃ及び地点ｆを結ぶ線の断面図である。
【図８】第一実施形態に係る伝熱板の製造方法の矯正工程を示した斜視図である。
【図９】第一実施形態に係る伝熱板の製造方法の矯正工程において、（ａ）は矯正前を示す断面図であり、（ｂ）は矯正工程中を示す断面図である。
【図１０】矯正工程を説明するための平面図である。
【図１１】矯正工程の変形例であるロール矯正工程を示す図であって、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は矯正工程前を示し、（ｃ）は矯正工程中を示す。
【図１２】第二実施形態に係る伝熱板を示す斜視図である。
【図１３】第二実施形態に係る伝熱板の分解斜視図である。
【図１４】第二実施形態に係る伝熱板の製造方法において、（ａ）は仮接合工程を示し、（ｂ）は本接合工程を示す。
【図１５】第二実施形態に係る変形例において、（ａ）は仮接合工程を示し、（ｂ）は本接合工程を示す。
【図１６】（ａ）は第三実施形態に係る摩擦攪拌接合方法の断面図を示し、（ｂ）は第三実施形態に係る摩擦攪拌接合方法の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まずは、本実施形態で用いる本接合用回転ツールについて説明する。
【００２６】
本接合用回転ツールＦは、図１の（ａ）に示すように、連結部Ｆ１と、攪拌ピンＦ２とで構成されている。本接合用回転ツールＦは、例えば工具鋼で形成されている。連結部Ｆ１は、図１の（ｂ）に示す摩擦攪拌装置の回転軸Ｄに連結される部位である。連結部Ｆ１は円柱状を呈し、ボルトが締結されるネジ孔Ｂ，Ｂが形成されている。
【００２７】
攪拌ピンＦ２は、連結部Ｆ１から垂下しており、連結部Ｆ１と同軸になっている。攪拌ピンＦ２は連結部Ｆ１から離間するにつれて先細りになっている。攪拌ピンＦ２の外周面には螺旋溝Ｆ３が刻設されている。本実施形態では、本接合用回転ツールＦを右回転させるため、螺旋溝Ｆ３は、上から下に向かうにつれて左回りに形成されている。
【００２８】
なお、本接合用回転ツールＦを左回転させる場合は、螺旋溝Ｆ３を上から下に向かうにつれて右回りに形成することが好ましい。螺旋溝Ｆ３をこのように設定することで、摩擦攪拌の際に塑性流動化した金属が螺旋溝Ｆ３によって攪拌ピンＦ２の先端側に導かれる。これにより、被接合金属部材（後記するベース部材２及び蓋板１０）の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。
【００２９】
図１の（ｂ）に示すように、本接合用回転ツールＦを用いて摩擦攪拌接合をする際には、被接合金属部材に回転した攪拌ピンＦ２のみを挿入し、被接合金属部材と連結部Ｆ１とは離間させつつ移動させる。言い換えると、攪拌ピンＦ２の基端部は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。本接合用回転ツールＦの移動軌跡には摩擦攪拌された金属が硬化することにより塑性化領域Ｗ１が形成される。
【００３０】
次に、本実施形態の伝熱板について説明する。図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、伝熱板１は、平面視矩形の板厚のベース部材２と、蓋板１０と、熱媒体用管２０とで主に構成されている。ベース部材２と蓋板１０との突合部Ｊ１，Ｊ２は、それぞれ摩擦攪拌によって接合されている。
【００３１】
ベース部材２は、熱媒体用管２０に流れる熱媒体の熱を外部に伝達させる役割、あるいは、外部の熱を熱媒体用管２０に流れる熱媒体に伝達させる役割を果たすものである。ベース部材２は、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平面視正方形を呈する直方体である。ベース部材２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金など摩擦攪拌可能な金属材料からなる。ベース部材２の表面Ｚａには、蓋溝６が凹設されており、蓋溝６の底面の中央には、蓋溝６よりも幅狭の凹溝８が凹設されている。
【００３２】
蓋溝６は、蓋板１０が配置される部分であって、平面視略馬蹄状に一定の幅及び深さで連続して形成されている。蓋溝６は、断面視矩形を呈し、蓋溝６の底面６ｃから垂直に立ち上がる側壁６ａ，６ｂを備えている。
【００３３】
凹溝８は、熱媒体用管２０が挿入される部分であって、蓋溝６の底面６ｃの中央部分において、蓋溝６の全長に亘って形成されている。凹溝８は、上方が開口した断面視Ｕ字状の溝であって、下端には半円形の底面７が形成されている。凹溝８の開口部分の幅は、底面７の直径と略同等になっている。
【００３４】
熱媒体用管２０は、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面視円形の中空部１８を有する円筒管である。熱媒体用管２０は、本実施形態では銅からなり、平面視馬蹄状を呈する。熱媒体用管２０の外径は、凹溝８の幅及び凹溝８の深さと略同等に形成されているため、凹溝８に熱媒体用管２０を配置すると、熱媒体用管２０の下半部と凹溝８の底面７とが面接触するとともに、熱媒体用管２０の上端が、蓋板１０の下面１２と接触する。
熱媒体用管２０には、本実施形態においては、マイクロヒーターを挿通するが、他にも例えば、冷却水、冷却ガス、高温液、あるいは高温ガスなどの熱媒体を循環させて、熱媒体の熱をベース部材２及び蓋板１０に、あるいは、ベース部材２及び蓋板１０の熱を熱媒体に伝達させてもよい。
【００３５】
なお、本実施形態においては、熱媒体用管２０は、断面視円形としたが、断面視角形であってもよい。また、熱媒体用管２０は、本実施形態においては、銅管を用いているが、他の材料の管を用いてもよい。また、熱媒体用管２０は、必ずしも設ける必要は無く、凹溝８に直接熱媒体を流入させてもよい。
【００３６】
蓋板１０は、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベース部材２の蓋溝６の断面と略同じ矩形断面を形成する上面１１、下面１２、側面１３ａ及び側面１３ｂを有し、平面視略馬蹄状で形成されている。蓋板１０は、本実施形態では、ベース部材２と同様の材料で形成されている。蓋板１０の厚みは、蓋溝６の深さと略同等になっている。また、蓋板１０の幅は、蓋溝６の溝幅と略同等に形成されているため、蓋板１０を蓋溝６に配置すると、蓋板１０の側面１３ａ，１３ｂは、蓋溝６の側壁６ａ，６ｂとそれぞれ面接触するか又は微細な隙間をあけて対向する。
【００３７】
また、本実施形態においては、凹溝８と熱媒体用管２０の下半部を面接触させ、かつ、熱媒体用管２０の上端と蓋板１０の下面１２とを接触させたが、これに限定されるものではない。また、蓋溝６、凹溝８、蓋板１０及び熱媒体用管２０は、本実施形態では、平面視馬蹄状を呈するように形成したがこれに限定されるものではなく、伝熱板１の用途に応じて適宜設計すればよい。
【００３８】
次に、伝熱板１の製造方法について説明する。本実施形態に係る伝熱板１の製造方法は、（１）溝形成工程、（２）熱媒体用管挿入工程、（３）蓋溝閉塞工程、（４）本接合工程、（５）矯正工程、（６）焼鈍工程を含むものである。
【００３９】
（１）溝形成工程
溝形成工程では、図４の（ａ）に示すように、ベース部材２の表面Ｚａに、所定の幅及び深さで蓋溝６及び凹溝８を形成する。溝形成工程は、例えば、公知のエンドミル等を用いて、切削加工により行う。
【００４０】
（２）熱媒体用管挿入工程
熱媒体用管挿入工程では、図４の（ｂ）に示すように、溝形成工程で形成された凹溝８に熱媒体用管２０を挿入する。
【００４１】
（３）蓋溝閉塞工程
蓋溝閉塞工程では、図４の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、蓋溝６に蓋板１０を配置して、蓋溝６を閉塞する。ここで、蓋溝６と蓋板１０との突き合わせ面において、蓋溝６の側壁６ａと蓋板１０の側面１３ａとで突き合わされた部分を突合部Ｊ１とし、蓋溝６の側壁６ｂと蓋板１０の側面１３ｂとで突き合わされた部分を突合部Ｊ２とする。
【００４２】
（４）本接合工程
接合工程では、突合部Ｊ１，Ｊ２に沿って、本接合用回転ツールＦを用いて摩擦攪拌を行う。接合工程は、本実施形態では、突合部Ｊ１を摩擦攪拌する第一本接合工程と、突合部Ｊ２を摩擦攪拌する第二本接合工程とを含む。
【００４３】
第一本接合工程では、図５、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベース部材２と蓋板１０との突合部Ｊ１に沿って、本接合用回転ツールＦを用いて摩擦攪拌を行う。まず、ベース部材２の表面Ｚａの任意の位置に開始位置ＳＭ１を設定し、本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２をベース部材２に挿入する。開始位置ＳＭ１は、本実施形態では、ベース部材２の外縁の近傍であり、かつ、突合部Ｊ１の近傍に設定する。そして、突合部Ｊ１の始点ｓ１に向かって本接合用回転ツールＦを相対移動させる。さらに、図６の（ａ）に示すように、始点ｓ１に達したら、本接合用回転ツールＦを離脱させずに、そのまま突合部Ｊ１に沿って移動させる。このとき、本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２（図１の（ａ）参照）のみがベース部材２及び蓋板１０に接触した状態で摩擦攪拌を行う。
【００４４】
本接合用回転ツールＦが突合部Ｊ１の終点ｅ１に達したら、本接合用回転ツールＦをそのまま開始位置ＳＭ１側に移動させて、任意の位置に設定した終了位置ＥＭ１で本接合用回転ツールＦを離脱させる。なお、開始位置ＳＭ１、始点ｓ１、終了位置ＥＭ１及び終点ｅ１は、本実施形態の位置に限定するものではないが、ベース部材２の外縁の近傍であり、かつ、突合部Ｊ１の近傍であることが好ましい。
【００４５】
次に、第二接合工程では、図６の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ベース部材２と蓋板１０との突合部Ｊ２に沿って摩擦攪拌を行う。まず、ベース部材２の表面Ｚａの任意の地点ｈに開始位置ＳＭ２を設定し、本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２をベース部材２に挿入する。次に、突合部Ｊ２の始点ｓ２に向かって本接合用回転ツールＦを相対移動させる。次に、始点ｓ２に達したら、本接合用回転ツールＦを離脱させずに、そのまま突合部Ｊ２に沿って移動させる。このとき、本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２（図１の（ａ）参照）のみがベース部材２及び蓋板１０に接触した状態で摩擦攪拌を行う。
【００４６】
本接合用回転ツールＦが突合部Ｊ２の終点ｅ２に達したら、本接合用回転ツールＦをそのまま地点ｆ側に移動させて、地点ｆに設定した終了位置ＥＭ２で本接合用回転ツールＦを離脱させる。なお、開始位置ＳＭ２及び終了位置ＥＭ２は、本実施形態の位置に限定するものではないが、ベース部材２の外縁の隅部であることが好ましい。これにより、終了位置ＥＭ２に抜け穴が残存する場合は、隅部を切削加工して除去することができる。
【００４７】
図６の（ｃ）に示すように、本接合工程によって、突合部Ｊ１及び突合部Ｊ２に沿って塑性化領域Ｗ１（Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ）が形成される。これにより、熱媒体用管２０がベース部材２及び蓋板１０によって密閉される。本接合工程における攪拌ピンＦ２の挿入深さは適宜設定すればよいが、本実施形態では、攪拌ピンＦ２の先端が蓋溝６の底面６ｃに達する位置（図２の（ｂ）参照）まで挿入する。これにより、突合部Ｊ１及び突合部Ｊ２の深さ方向の全体を摩擦攪拌することができる。
【００４８】
ここで、図７は、第一実施形態に係る伝熱板の製造方法において、本接合工程を行った後を示した図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は地点ｃ及び地点ｆを結ぶ線の断面図である。伝熱板１には、本接合工程によって塑性化領域Ｗ１，Ｗ１が形成される。塑性化領域Ｗ１は、熱収縮によって縮むため、伝熱板１の表面Ｚａ側において、ベース部材２の各隅部側から中心側に向かって圧縮応力が作用する。これにより、伝熱板１は表面Ｚａ側が凹となるように反りが発生する可能性がある。特に、伝熱板１の表面Ｚａに示す地点ａ〜地点ｊのうち、伝熱板１の四隅に係る地点ａ，ｃ，ｆ，ｈにおいては、その反りの影響が顕著に現れる傾向がある。なお、地点ｊは、伝熱板１の中心地点を示す。
【００４９】
（５）矯正工程
矯正工程では、伝熱板１（ベース部材２）の裏面Ｚｂから、ベース部材２の表面Ｚａ側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させて、前記した接合工程により形成された伝熱板１の反りを矯正する。矯正工程では、以下に記すプレス矯正、衝打矯正及びロール矯正の三種類の方法からいずれか一以上の方法を選択して行えばよい。まず、プレス矯正について説明する。
【００５０】
（5-1）プレス矯正
前記した接合工程が終了したら、摩擦攪拌で発生したバリを除去するとともに、図８に示すように、伝熱板１の裏面Ｚｂが上方を向くように裏返し、裏面Ｚｂの中心地点ｊ’（図７の（ｂ）参照）に板状の第一補助部材Ｔ１を配置する。さらに、伝熱板１の表面Ｚａ側の四隅に、板状の第二補助部材Ｔ２，Ｔ２及び第三補助部材Ｔ３，Ｔ３を配置する。即ち、第二補助部材Ｔ２、第三補助部材Ｔ３は、第一補助部材Ｔ１を挟んで横方向両側に配置される。
【００５１】
第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３は、プレス矯正を行う際の当て材又は台座となる部材であるとともに、伝熱板１が傷つかないようにするための部材である。第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３は、伝熱板１よりも軟質の材料であることが好ましく、例えば、アルミニウム合金、硬質ゴム、プラスチック、木材を用いることができる。なお、第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３は、伝熱板１の力学特性や反りの曲率に応じて、反りとは反対側に撓ませて反りを矯正するのに十分な厚みで設定すればよい。
【００５２】
各補助部材を配置したら、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、公知のプレス装置Ｐを用いて、伝熱板１の裏面Ｚｂから押圧する。即ち、第一補助部材Ｔ１にプレス装置ＰのポンチＰａを押し当て、所定の押圧力で押圧する。プレス装置Ｐによって伝熱板１に圧力が加えられると、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一補助部材Ｔ１が伝熱板１を下側に押し、第二補助部材Ｔ２及び第三補助部材Ｔ３が伝熱板１の両端側を上側に押すため、伝熱板１には曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントは伝熱板１の表面Ｚａ側に引張応力を発生させるため、伝熱板１が強制的に下側に凸に撓ませられる。
【００５３】
プレス装置の押圧力は、伝熱板１の厚みや材料によって適宜設定すればよいが、図９の（ｂ）に示すように、伝熱板１の表面Ｚａ側が下に凸となって、表面Ｚａに引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることが好ましい。
【００５４】
また、本実施形態では、図１０に示すように、中心地点ｊ’だけでなく伝熱板１の裏面Ｚｂの地点ｂ’、地点ｄ’、地点ｅ’及び地点ｇ’付近に対しても押圧を行う。即ち、伝熱板１の裏面Ｚｂにかかる各辺の中間地点である地点ｂ’、地点ｄ’、地点ｅ’及び地点ｇ’を含んだ位置Ｈ２〜Ｈ５に第一補助部材Ｔ１を配置して、プレス装置Ｐによって押圧を行う。これにより、伝熱板１をバランスよく矯正でき、平坦性をより高めることができる。
【００５５】
なお、プレスする位置は、本実施形態では５箇所に設定したが、これに限定されるものではなく、接合工程によって生じる伝熱板１の反りに応じて適宜設定すればよい。
【００５６】
（5-2）衝打矯正
次に、衝打矯正について説明する。衝打矯正については、プレス矯正と近似するため、
具体的な図示は省略する。衝打矯正とは、例えばハンマーなどの衝打具を用いて伝熱板に発生した反りを矯正することをいう。衝打矯正は、プレス装置Ｐに替えてハンマー等の衝打具で伝熱板１を衝打する点を除いては、プレス矯正と略同等である。
【００５７】
衝打矯正では、プレス矯正と同様に補助部材を配置した後、図９及び図１０を参照するように、伝熱板１の裏面Ｚｂから例えばプラスチックハンマー等の衝打具で伝熱板１を衝打する。伝熱板１を衝打すると、伝熱板１の表面Ｚａ側に引張応力を発生させるため、伝熱板１が強制的に下側に凸に撓ませられる（図９の（ｂ）参照）。これにより、伝熱板１の反りを矯正して平坦にすることができる。また、プレス矯正と同様に、必要に応じて伝熱板１の裏面Ｚｂの位置Ｈ２〜Ｈ５を衝打することで、伝熱板１をバランスよく矯正することができる。
【００５８】
衝打矯正は、プレス矯正と比べると、プレス装置等を準備する手間が省けるため、作業を容易に行うことができる。また、衝打矯正は、作業が容易であるため伝熱板１が小さい場合や薄い場合に有効である。なお、衝打矯正を終了した後は、衝打により発生したバリを除去することが好ましい。
【００５９】
（5-3）ロール矯正
次に、ロール矯正について説明する。図１１の（ａ）に示すように、前記した接合工程が終了したら、摩擦攪拌で発生したバリを除去するとともに、伝熱板１の裏面Ｚｂが上方を向くように裏返し、裏面Ｚｂの中心地点ｊ’を含んで縦方向と平行になるように長板形状の第一補助部材Ｔ１を配置する。さらに、伝熱板１の表面Ｚａ側の縁部において縦方向と平行になるように、長板形状の第二補助部材Ｔ２及び第三補助部材Ｔ３を配置する。即ち、第二補助部材Ｔ２、第三補助部材Ｔ３は、第一補助部材Ｔ１を挟んで両側に配置される。
【００６０】
そして、第一補助部材Ｔ１の上側に、第一補助部材Ｔ１と直交するようにロールＲ１を配置し、第二補助部材Ｔ２，Ｔ３の下側に第二補助部材Ｔ２及び第三補助部材Ｔ３と直交するようにロールＲ２を配置する。つまり、伝熱板１は、図１１の（ｂ）に示すように、上側に凸の状態でロールＲ１，Ｒ２の間に配置され、第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３を介してロールＲ１，Ｒ２に狭持される。
【００６１】
第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３は、ロール矯正を行う際の当て材であるとともに、伝熱板１が傷つかないようにするための部材である。第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３は、伝熱板１よりも軟質の材料であればよく、例えば、アルミニウム合金、硬質ゴム、プラスチック、木材を用いることができる。
【００６２】
ここで、ロールＲ１，Ｒ２が互いに近づいて伝熱板１に圧力を加えると、図１１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第一補助部材Ｔ１が伝熱板１を下側に押し、第二補助部材Ｔ２及び第三補助部材Ｔ３が伝熱板１の両端側を上側に押すため、伝熱板１には曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントは伝熱板１の表面Ｚａ側に引張応力を発生させるため、伝熱板１が強制的に下側に凸に撓ませられる。
【００６３】
また、図１１の（ａ）に示すように、ロールＲ１が矢印α方向に回転するとともに、ロールＲ２が矢印β方向に回転すると、ロールＲ１，Ｒ２は伝熱板１に対して矢印γ方向（ロール送り方向）に相対的に移動する。また、ロールＲ１が矢印β方向に回転するとともにロールＲ２が矢印α方向に回転すると、ロールＲ１，Ｒ２は伝熱板１に対して矢印δ方向（ロール送り方向）に相対的に移動する。
【００６４】
したがって、伝熱板１に作用する曲げモーメントの位置が、その相対的な移動に伴って遷移していくため、伝熱板１の全体が強制的に下側に凸に撓まされる。そのため、この相対的な移動を繰り返して往復動させることによって、反りを矯正していくことが可能になる。なお、第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３は、伝熱板１の力学特性や反りの曲率に応じて、反りとは反対側に撓ませて反りを矯正するのに十分な厚みで設定すればよい。
【００６５】
また、伝熱板１の縦方向にロールＲ１，Ｒ２を回転させて矯正工程を行った後、横方向にロールＲ１，Ｒ２を回転させてもよい。即ち、第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３を横方向と平行になるように配置するとともに、第一補助部材Ｔ１乃至第三補助部材Ｔ３に対して直交するようにロールＲ１，Ｒ２を配置する。そして、ロールＲ１，Ｒ２を横方向に往復動させる。これにより、伝熱板１をバランスよく矯正することができる。
【００６６】
また、ここでは、伝熱板１の裏面Ｚｂを上にして、歪矯正工程を行うものとして説明したが、裏返さずに表面Ｚａを上にして歪矯正工程を行うようにしてもよい。この場合、前記した各構成部品は、表裏対称に表れるため、説明を省略する。
【００６７】
（６）焼鈍工程
焼鈍工程では、伝熱板１を焼鈍することにより、伝熱板１の内部応力を除去する。本実施形態では、熱媒体用管２０に、例えば、マイクロヒーターを通電させて焼鈍を行う。これにより、伝熱板１の内部応力を除去することができ、伝熱板１の使用時の変形を防止することができる。
【００６８】
以上説明した本実施形態に係る製造方法によれば、本接合用回転ツールＦのうちの攪拌ピンＦ２のみがベース部材２及び蓋板１０に接触することになるので、従来の製造方法に比べて接合するベース部材２及び蓋板１０と本接合用回転ツールＦとの摩擦を軽減することができ、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。すなわち、本実施形態によれば、摩擦攪拌装置への負荷を小さくすることができるため、突合部Ｊ１，Ｊ２の深い位置を容易に摩擦攪拌接合することができる。これにより、伝熱板１の深い位置に流路を容易に形成することができる。また、突合部Ｊ１，Ｊ２の深い位置まで摩擦攪拌できるため、伝熱板１の水密性及び気密性を高めることができるとともに接合強度を高めることができる。
【００６９】
また、本接合工程による熱収縮によって、伝熱板１が撓んでしまったとしても、本接合工程により形成されベース部材２の裏面Ｚｂ側に凸となる反りを、ベース部材２の表面Ｚａ側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させることで矯正する。これにより、本接合工程によって形成された反りが解消されて、伝熱板１の平坦性を高めることができる。
【００７０】
以上本発明の第一実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。第一実施形態では、熱媒体用管２０を挿入する形態としたが、熱媒体用管２０を省略してもよい。この場合の第一実施形態の変形例では、（１）溝形成工程、（２）蓋溝閉塞工程、（３）本接合工程、（４）矯正工程、（５）焼鈍工程を含むものである。各工程については、第一実施形態と同等である。
【００７１】
また、第一実施形態及び第一実施形態の変形例では、本接合工程を行う前に、仮接合工程を行ってもよい。仮接合工程では、小型の回転ツールを用いて突合部Ｊ１，Ｊ２に対して予備的に摩擦攪拌接合を行う。これにより、本接合工程の際のベース部材２と蓋板１０との目開きを防ぐことができる。
【００７２】
また、第一実施形態及び第一実施形態の変形例では、本接合工程及び矯正工程の後に、ベース部材２及び蓋板１０に発生したバリを切除するバリ切除工程を行ってもよい。これにより、伝熱板１をきれいに成形することができる。
【００７３】
また、本接合工程において、摩擦攪拌接合を行う際に、塑性流動化された金属が、凹溝８、蓋板１０及び熱媒体用管２０によって囲まれた空間に流入するように、蓋溝６、凹溝８及び蓋板１０の幅を設定してもよい。これにより、熱媒体用管２０の周囲の空隙が金属で充填されるため、より伝熱性を高めることができる。
【００７４】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。図１２に示すように、第二実施形態に係る伝熱板の製造方法は、ベース部材３１と蓋板３２とを重ね合わせる点で、第一実施形態と主に相違する。
【００７５】
第二施形態に係る伝熱板の製造方法では、準備工程と、凹溝閉塞工程と、仮接合工程と、本接合工程と、矯正工程とを行う。
【００７６】
図１３に示すように、準備工程は、ベース部材３１及び蓋板３２を用意する工程である。ベース部材３１及び蓋板３２は、板状を呈する金属部材である。準備工程では、ベース部材３１の表面３１ａに凹溝４０を形成する。凹溝４０の断面形状及び平面形状は特に制限されないが、本実施形態では断面視及び平面視がいずれもＵ字状を呈するように形成する。
【００７７】
図１４の（ａ）に示すように、凹溝閉塞工程（閉塞工程）は、ベース部材３１の表面３１ａに蓋板３２を載置して凹溝４０の上方を覆う工程である。凹溝閉塞工程では、ベース部材３１の表面３１ａと蓋板３２の裏面３２ｂとが重ね合わされて重合部Ｊ３が形成される。
【００７８】
仮接合工程は、重合部Ｊ３に対して予備的に接合を行う工程である。仮接合工程は、本実施形態では、ベース部材３１及び蓋板３２の側面から仮接合用回転ツールＨを挿入し、重合部Ｊ３に対して摩擦攪拌接合を行う。仮接合工程によって、ベース部材３１及び蓋板３２の側面には、塑性化領域Ｗ０が形成される。
【００７９】
図１４の（ｂ）に示すように、本接合工程は、本接合用回転ツールＦを用いて重合部Ｊ３に対して摩擦攪拌接合を行う工程である。本実施形態では、蓋板３２の表面３２ａから垂直に挿入し、本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２の先端をベース部材３１に入り込ませる。そして、凹溝４０の両側において、凹溝４０に沿って本接合用回転ツールＦを相対移動させる。このとき、攪拌ピンＦ２のみがベース部材３１及び蓋板３２に接触するように摩擦接合を行う。
【００８０】
次に、矯正工程では、蓋板３２の表面３２ａに引張応力が作用するような曲げモーメントを作用させる矯正工程を行う。矯正工程は、第一実施形態と同等であるため、詳細な説明は省略する。
【００８１】
以上説明した第二実施形態によっても、本接合用回転ツールＦのうち攪拌ピンＦ２のみがベース部材３１及び蓋板３２に接触することになるので、従来の製造方法に比べて本接合用回転ツールＦとの摩擦を軽減することができ、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。すなわち、本実施形態によれば、摩擦攪拌装置への負荷を小さくすることができるため、深い位置にある重合部Ｊ３を容易に摩擦攪拌接合することができる。これにより、伝熱板１Ａの深い位置にも容易に流路を形成することができる。
【００８２】
また、本接合工程により形成されたベース部材３１の裏面３１ｂ側に凸となる反りを、蓋板３２の表面３２ａ側に引張応力が発生するような曲げモーメントを作用させて矯正することで、伝熱板１Ａの平坦性を高めることができる。
【００８３】
また、本接合工程を行う前に仮接合工程を行うことにより、本接合工程の際のベース部材３１と蓋板３２の目開きを防ぐことができる。
【００８４】
以上本発明の第二実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、本接合工程において攪拌ピンＦ２の先端がベース部材３１に達するように設定したが、攪拌ピンＦ２が蓋板１０のみに接触し、少なくとも塑性化領域Ｗ１がベース部材３１に達するように攪拌ピンＦ２の挿入深さを設定してもよい。
【００８５】
また、第二実施形態の本接合工程では、蓋板３２の表面３２ａから攪拌ピンＦ２を挿入して摩擦攪拌接合を行ったが、これに限定されるものではない。本接合工程では、ベース部材３１の裏面３１ｂから攪拌ピンＦ２を挿入して重合部Ｊ３に対して摩擦攪拌接合を行ってもよい。この場合は、ベース部材３１の裏面３１ｂから攪拌ピンＦ２を挿入して摩擦攪拌接合を行う本接合工程を行い、ベース部材３１の裏面３１ｂに引張応力が発生するように矯正工程を行う。このようにしても、第二実施形態と略同等の効果を奏することができる。また、この場合であっても、本接合工程において、攪拌ピンＦ２のみをベース部材３１及び蓋板３２の両方又はベース部材３１のみに接触させた状態で摩擦攪拌を行ってもよい。
【００８６】
［第二実施形態の変形例］
次に、第二実施形態の変形例について説明する。第二実施形態の変形例に係る伝熱板の製造方法は、ベース部材３１に大きな窪みを備えた凹部４１が形成されている点で第二実施形態と相違する。
【００８７】
第二実施形態に係る変形例では、準備工程と、凹部閉塞工程と、仮接合工程と、本接合工程と、矯正工程とを行う。
【００８８】
図１５の（ａ）に示すように、準備工程は、ベース部材３１を用意する工程である。ベース部材３１の表面３１ａに凹部４１を形成する。凹部４１は、凹溝４０よりも十分に広い窪みとなっている。
【００８９】
凹部閉塞工程（閉塞工程）は、ベース部材３１の表面３１ａに蓋板３２を載置して凹部４１の上方を覆う工程である。凹部閉塞工程では、ベース部材３１の表面３１ａと蓋板３２の裏面３２ｂとが重ね合わされて重合部Ｊ３が形成される。図１５の（ｂ）に示すように、仮接合工程、本接合工程及び矯正工程は、第三実施形態と同等であるため、詳細な説明は省略する。これにより、伝熱板１Ｂが形成される。
【００９０】
第二実施形態に係る変形例では、第二実施形態と略同等の効果を奏することができる。また、第二実施形態の変形例によれば、凹溝４０よりも大きな凹部４１を備えるとともに板厚の大きい蓋板３２を載置する場合であっても、伝熱板１Ｂを容易に形成することができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、攪拌ピンＦ２の先端が、ベース部材３１達する位置まで押し込むように設定したが、ベース部材３１に達しないように設定する、つまり、攪拌ピンＦ２と蓋板３２のみとが接触する位置まで押し込み、重合部Ｊ３を摩擦攪拌するように設定してもよい。このような場合は、攪拌ピンＦ２と蓋板３２との接触によって生じた摩擦熱で、ベース部材３１及び蓋板３２が塑性流動化されることにより、重合部Ｊ３が接合される。
【００９２】
また、本実施形態では、蓋板３２の表面３２ａから本接合用回転ツールＦを挿入したが、ベース部材３１の裏面３１ｂから本接合用回転ツールＦを挿入して、重合部Ｊ３を摩擦攪拌するようにしてもよい。この場合であっても、攪拌ピンＦ２は、ベース部材３１及び蓋板３２の両方と接触する位置まで押し込んでもよいし、ベース部材３１のみと接触する位置まで押し込んで、摩擦攪拌するように設定してもよい。
【００９３】
また、第二実施形態及び第二実施形態の変形例における仮接合工程及び本接合工程の後に、各工程で発生したバリを除去するバリ切除工程を行ってもよい。
【００９４】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態に係る摩擦攪拌接合方法について説明する。第三実施形態では、凹溝や凹部等の流路を備えていない金属部材同士を接合する点で他の実施形態と相違する。
【００９５】
第三実施形態に係る摩擦攪拌接合方法では、準備工程と、重ね合わせ工程（重合部形成工程）と、仮接合工程と、本接合工程と、矯正工程とを行う。
【００９６】
図１６の（ａ）に示すように、準備工程は、金属部材５１，５２を用意する工程である。金属部材５１，５２は、板状の金属部材である。金属部材５１，５２の種類は、摩擦攪拌可能な金属から適宜選択すればよい。
【００９７】
重ね合わせ工程（重合部形成工程）は、金属部材５１，５２を重ね合わせる工程である。重ね合わせ工程では、金属部材５１の表面５１ａに、金属部材５２の裏面５２ｂを重ね合わせて、重合部Ｊ４を形成する。
【００９８】
仮接合工程は、重合部Ｊ４に対して予備的に接合を行う工程である。仮接合工程は、本実施形態では、金属部材５１，５２の側面から仮接合用回転ツールＨを挿入し、重合部Ｊ４に対して摩擦攪拌接合を行う。仮接合工程後、金属部材５１，５２の側面には塑性化領域Ｗ０が形成される。
【００９９】
本接合工程は、本接合用回転ツールＦを用いて重合部Ｊ４に対して摩擦攪拌接合を行う工程である。本実施形態では、金属部材５２の表面５２ａから垂直に本接合用回転ツールＦを挿入し、攪拌ピンＦ２の先端が金属部材５１に入り込むように設定する。また、本接合工程では、攪拌ピンＦ２のみが金属部材５１，５２に接触するように設定するとともに、連結部Ｆ１を金属部材５２に接触させない状態で摩擦攪拌を行う。
【０１００】
矯正工程では、金属部材５１，５２を裏返し、矯正工程を行う。矯正工程は、第一実施形態と同等である。これにより、複合板１Ｃが形成される。
【０１０１】
第三実施形態に係る摩擦攪拌接合方法によれば、内部に流路を設けない複合板１Ｃが容易に形成される。特に、金属部材５２の板厚が大きく、重合部Ｊ４が深い位置に位置している場合であっても、攪拌ピンＦ２のみが金属部材５１，５２に接触するように設定しているため、従来の製造方法に比べて金属部材５１，５２と本接合用回転ツールＦとの摩擦を軽減することができ、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。これにより、重合部Ｊ４が深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができる。
【０１０２】
また、金属部材５１の裏面５１ｂに凸となる反りを、金属部材５２の表面５２ａに引張応力が作用するような曲げモーメントを作用させる矯正工程を行うことで複合板１Ｃの平坦性を高めることができる。また、仮接合工程を行うことで、本接合工程を行う際に、金属部材５１，５２間の目開きを防ぐことができる。
【０１０３】
また、図１６の（ｂ）に示すように、本接合工程を行う際に、攪拌ピンＦ２の先端が金属部材５１に達しないようにする、つまり、攪拌ピンＦ２が金属部材５２のみと接触するように設定して摩擦攪拌を行ってもよい。このような場合は、塑性化領域Ｗ１と重合部Ｊ４とを接触させることで、金属部材５１，５２同士を接合することができる。つまり、攪拌ピンＦ２と金属部材５２との接触によって生じた摩擦熱で、金属部材５１，５２が塑性流動化されることにより、重合部Ｊ４を接合することができる。
【０１０４】
また、仮接合工程及び本接合工程を行った後に、各工程で発生したバリを切除するバリ切除工程を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１        伝熱板
２        ベース部材
６        蓋溝
８        凹溝
１０      蓋板
２０      熱媒体用管
３１      ベース部材
３２      蓋板
５１      金属部材
５２      金属部材
Ｆ        本接合用回転ツール
Ｆ２      攪拌ピン
Ｊ１      突合部
Ｊ２      突合部
Ｊ３      重合部
Ｊ４      重合部
Ｗ１      塑性化領域
Ｗ２      塑性化領域
【図１】
2015196180.tif 000003
【図２】
2015196180.tif 000004
【図３】
2015196180.tif 000005
【図４】
2015196180.tif 000006
【図５】
2015196180.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015196180.tif 000009
【図８】
2015196180.tif 000010
【図９】
2015196180.tif 000011
【図１０】
2015196180.tif 000012
【図１１】
2015196180.tif 000013
【図１２】
2015196180.tif 000014
【図１３】
2015196180.tif 000015
【図１４】
2015196180.tif 000016
【図１５】
2015196180.tif 000017
【図１６】
2015196180.tif 000018