(57)【要約】【課題】内部を容易に高真空や高清浄にし得る真空容器、および係る真空容器を低コストで且つ確実に提供できる製造方法を提供する。【解決手段】対向する一対の側壁板２ａ，２ｂと、これらの両端に接合される４つのコーナー部材３ａ〜３ｄと、係るコーナー部材３ａ〜３ｄ間で且つ上記一対の側壁板２ａ，２ｂが位置しない２つの側面に個別に接合される奥壁板６および一対の端部板４ａ，４ｂ(異なる一対の側壁板)と、を備え、一対の側壁板２ａ，２ｂとこれらの両端のコーナー部材３ａ〜３ｄとは、本真空容器の内外方向からほぼ対称に施した摩擦攪拌接合による内外一対の接合部ｗ１，ｗ２によって接合されている共に、上記奥壁板６および端部板４ａ，４ｂとこれらの両端のコーナー部材３ａ〜３ｄとは、本真空容器の外側から施した摩擦攪拌接合による内外３段の接合部ｗ３〜ｗ５によってそれぞれ接合されている真空容器１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の側壁板と、係る一対の側壁板の両端に接合される４つのコーナー部材と、係る４つのコーナー部材間で且つ上記一対の側壁板が位置しない２つの側面に個別に接合される異なる一対の側壁板と、を備え、
上記一対の側壁板とこれらの両端のコーナー部材とは、本真空容器の内外方向からほぼ対称に施した摩擦攪拌接合による内外一対以上の接合部によって接合されている共に、
上記異なる一対の側壁板とこれらの両端のコーナー部材とは、本真空容器の外側から施した摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部によってそれぞれ接合されている、
ことを特徴とする真空容器。
【請求項２】
前記異なる一対の側壁板の少なくとも一方は、前記コーナー部材間の両端に接合される一対の端部板、または内側に開口部を有する枠形板である、
ことを特徴とする請求項１に記載の真空容器。
【請求項３】
互いに対向する一対の側壁板の両端に、４つのコーナー部材を本真空容器の内外方向から摩擦攪拌接合によって、ほぼ対称に施して内外一対以上の接合部により個別に接合する第１接合工程と、
上記一対の側壁板の両端に接合された４つのコーナー部材間に、異なる一対の側壁板を本真空容器の外側から施す摩擦攪拌接合により形成する内外２段以上の接合部により個別に接合する第２接合工程と、を含む、
ことを特徴とする真空容器の製造方法。
【請求項４】
前記異なる一対の側壁板とコーナー部材との間に形成される前記内外２段以上の接合部は、突き合わせ面の外側に対称に設けた単数または複数の凹部に挿入した挿入板と、上記突き合わせ面に沿って摩擦攪拌接合された内側接合部と、上記挿入板のほぼ全面に摩擦攪拌接合を施して形成した中間接合部および外側接合部の少なくとも一方と、からなる、
ことを特徴とする請求項３に記載の真空容器の製造方法。
【請求項５】
前記一対の側壁板、異なる一対の側壁板、およびこれらの間に摩擦攪拌接合された４つのコーナー部材からなる筒形の箱体を形成した後に、係る箱体の両端に位置する開口部に一対の端板を、本真空容器の外側から摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部により個別に接合する第３接合工程を有する、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の真空容器の製造方法。
【請求項６】
前記異なる一対の側壁板の少なくとも一方は、前記コーナー部材間の両端に接合される一対の端部板、または内側に開口部を有する枠形板である、
ことを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の真空容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体素子の製造工程などにおいて使用される真空容器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程では、内部空間が高真空で且つ高清浄である真空容器が用いられている。係る真空容器は、例えばアルミニウムまたはその合金からなり且つ各部位の厚みが数１０ｍｍである。このような真空容器を少ない素材および加工コストで製造するために、以下のような提案が成されている。
即ち、アルミニウムまたはその合金からなり且つ断面ほぼチャンネル形またはＬ字形の一対の部材を用意し、これらの突き合わせ面に設けた開先に沿って回転するツールを摺動させて摩擦攪拌接合する、真空チャンバの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、上記同様の断面ほぼチャンネル形の一対の部材を用意し、これらの開先を突き合わせて形成した角筒の内側に回転するツールを摺動させて摩擦攪拌接合する、真空チャンバの製造方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９１０６８（第１〜４頁、図１〜３）
【特許文献２】特開平１１−３００４８０（第１〜４頁、図１〜３）
【０００４】
しかしながら、前記の各製造方法では、アルミニウム合金からなる断面ほぼチャンネル形またはＬ字形の一対の部材を用いるため、切削加工や押出成形などによって加工コストが高くなると共に、且つこれらを摩擦攪拌接合するために特殊な拘束治具が必要となる、という問題があった。しかも、前記角筒の内側に回転するツールを挿入し且つ開先に沿って摺動させる方法では、係るツールを支持する旋盤やフライス盤などが角筒の内側に入らない場合は、製造不能であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上において説明した背景技術の問題点を解決し、内部空間を容易に高真空や高清浄にし得る真空容器、および係る真空容器を低コストで且つ確実に提供できる製造方法を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、４つのコーナー部材とこれらの間に配置する４つの側壁板とから真空容器を形成すると共に、互いに隣接するこれらの部材および側壁板の接合部を本真空容器の内外双方または外側からの摩擦攪拌接合により形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の真空容器（請求項１）は、互いに対向する一対の側壁板と、係る一対の側壁板の両端に接合される４つのコーナー部材と、係る４つのコーナー部材間で且つ上記一対の側壁板が位置しない２つの側面に個別に接合される異なる一対の側壁板と、を備え、上記一対の側壁板とこれらの両端のコーナー部材とは、本真空容器の内外方向からほぼ対称に施した摩擦攪拌接合による内外一対以上の接合部によって接合されている共に、上記異なる一対の側壁板とこれらの両端のコーナー部材とは、本真空容器の外側から施した摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部によってそれぞれ接合されている、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、４隅のコーナー部材と、これらの間に配置され且つ接合される一対の側壁板および異なる一対の側壁板とによって、筒形の箱体である真空容器が形成されている。このため、例えばアルミニウムまたはその合金材を切削加工や押出成形により、容易にコーナー部材として活用でき、各辺の側壁板を例えばアルミニウムの圧延板によって形成できるため、低コスト化が可能となる。
しかも、一対の側壁板とこれらの両端に位置するコーナー部材とは、摩擦攪拌接合による内外一対などの接合部によって、異なる一対の側壁板とこれらの両端に位置するコーナー部材とは、外側から施した摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部によって、内外方向の厚み全体が固相状態の緻密な金属組織により接続されている。従って、厚みが数１０ｍｍに達する複数の接合部を有し且つ内部空間を高真空や高清浄に確実にでき、且つ低コストの真空容器とすることが可能となる。
【０００８】
尚、前記一対の側壁と異なる一対の側壁とは、互いに位置が異なることのみを示す相対的な呼称である。前記コーナー部材や側壁板の素材には、アルミニウムやその合金に限らず、チタンやその合金、銅やその合金、あるいはステンレス鋼なども含まれる。また、前記コーナー部材には、上記金属素材の角形材を切削加工したものや、押出加工、引き抜き加工、熱間または冷間鍛造したものなどが用いられる。
更に、前記内外一対以上の接合部とは、内側と外側とから互いに部分的に重複する一対の接合部のほか、内側または外側の少なくとも一方が内外２段以上の接合部である形態、例えば内外２対ずつの接合部や、内側または外側の一方が内外２段またはそれ以上の接合部で且つ他方が１段の接合部である形態も含まれる。
【０００９】
また、本発明には、前記異なる一対の側壁板の少なくとも一方は、前記コーナー部材間の両端に接合される一対の端部板、または内側に開口部を有する枠形板である、真空容器（請求項２）も含まれる。
このうち、一対の端部板を用いる形態によれば、平行にした対向する一対のコーナー部材における長手方向の両端にそれぞれ接合された上記端部板の間に、真空容器の内部空間に連通する開口部が形成されている。また、上記枠形板を用いる形態によれば、一対のコーナー部材の間に接合された係る枠形板の開口部が、真空容器の内部空間に連通する。従って、真空下などで加工または処理すべき半導体素子などの出し入れに用いる開口部を有し且つ安価な真空容器とすることができる。
【００１０】
一方、本発明の真空容器の製造方法（請求項３）は、互いに対向する一対の側壁板の両端に、４つのコーナー部材を本真空容器の内外方向から摩擦攪拌接合によって、ほぼ対称に施して内外一対以上の接合部により個別に接合する第１接合工程と、上記一対の側壁板の両端に接合された４つのコーナー部材間に、異なる一対の側壁板を本真空容器の外側から施す摩擦攪拌接合により形成する内外２段以上の接合部により個別に接合する第２接合工程と、を含む、ことを特徴とする。
これによれば、４隅のコーナー部材と、これらの間に配置され且つ接合される一対の側壁板および異なる一対の側壁板によって筒形の箱体である真空容器を容易に形成できる。このため、例えばアルミニウム合金材を切削加工や押出成形により、容易にコーナー部材として活用でき、且つ各辺の側壁板を例えばアルミニウム合金などの圧延板によって形成できるため、低コストで製造が可能となる。
【００１１】
しかも、一対の側壁板とこれらの両端に位置するコーナー部材とを、摩擦攪拌接合による内外一対などの接合部により、異なる一対の側壁板とこれらの両端に位置するコーナー部材とを、ツールやこれを回転させる加工設備が組立途中の箱体の内側に挿入できなくても、その外側から施した摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部により、内外方向の厚み全体が固相状態の緻密な金属組織により接続できる。従って、厚みが数１０ｍｍに達する複数の接合部を有し且つ内部空間を高真空や高清浄に確実にでき、且つ低コストの真空容器を確実に提供することができる。尚、上記接合部を形成する前に、細径で短い攪拌ピンを有するツールによって、予め部分的な仮接合を行っても良い。
【００１２】
また、本発明には、前記異なる一対の側壁板とコーナー部材との間に形成される前記内外２段以上の接合部は、突き合わせ面の外側に対称に設けた単数または複数の凹部に挿入した挿入板と、上記突き合わせ面に沿って摩擦攪拌接合された内側接合部と、上記挿入板のほぼ全面に摩擦攪拌接合を施して形成した中間接合部および外側接合部の少なくとも一方と、からなる、真空容器の製造方法（請求項４）も含まれる。
これによれば、上記箱体の外側から回転するツールを、コーナー部材と異なる側壁板との間の内側に位置する突き合わせ面付近に押し込んで、予め摩擦攪拌接合を施した１段目の内側接合部を形成する。次に、形成された内側接合部を底面に有する凹部にこれとほぼ同じ断面の挿入板を挿入し、係る挿入板のほぼ全面において摩擦攪拌接合を施して、中間接合部またはこれと外側接合部とが形成される。従って、前記ツールなどが組立途中の箱体の内側に挿入できない部位で且つ厚みが数１０ｍｍに達する接合部において、内外方向の厚み全体が固相状態の緻密な金属組織により接続できる。尚、内側接合部を形成する前に、予め上記突き合わせ面にて細径で短い攪拌ピンを有するツールにより、仮接合を行っても良い。
【００１３】
更に、本発明には、前記一対の側壁板、異なる一対の側壁板、およびこれらの間に摩擦攪拌接合された４つのコーナー部材からなる筒形の箱体を形成した後に、係る箱体の両端に位置する開口部に一対の蓋板を、本真空容器の外側から摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部により個別に接合する第３接合工程を有する、真空容器の製造方法（請求項５）も含まれる。
これによれば、筒形の箱体の両端に位置する開口部に、一対の蓋板が外側から摩擦攪拌接合による内外２段以上の接合部により個別に接合される。このため、内部空間を高真空や高清浄状態に容易に保てる真空容器を安価に提供できる。
【００１４】
加えて、本発明には、前記異なる一対の側壁板の少なくとも一方は、前記コーナー部材間の両端に接合される一対の端部板、または内側に開口部を有する枠形板である、真空容器の製造方法（請求項６）も含まれる。
これによれば、真空下などで加工または処理すべき半導体素子などの出し入れに用いる開口部を有する安価な真空容器を確実に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下において、本発明の実施に際して最良の形態を説明する。
図１は、本発明の真空容器１の概略斜視図、図２は、その平面図を示す。
真空容器１は、図１，２に示すように、互いに対向する一対の側壁板２ａ，２ｂと、これらの両端に接合される４つのコーナー部材３ａ〜３ｄと、係るコーナー部材３ａ，３ｂ間またはコーナー部材３ｃ，３ｄ間で且つ上記一対の側壁板２ａ，２ｂが位置しない２つの側面に個別に接合される一対の端部板４ａ，４ｂおよび奥壁板６（異なる一対の側壁板）と、を備えている。
図１，２に示すように、上記コーナー部材３ａ，３ｂと端部板４ａ，４ｂとの間には、これらに囲まれた長方形の開口部５が位置している。また、側壁板２ａ，２ｂ、コーナー部材３ａ〜３ｄ、端部板４ａ，４ｂおよび奥壁板６に囲まれた内側には、ほぼ直方体を呈する内部空間９が位置している。
【００１６】
前記一対の側壁板２ａ，２ｂ、端部板４ａ，４ｂ、および奥壁板６は、例えばＡｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金（例えばＪＩＳ：Ａ５０５２）からなる板厚が約６０ｍｍの圧延板からなる。また、コーナー部材３ａ〜３ｄは、上記同様のアルミニウム合金からなる断面ほぼ正方形の角形材を切削加工したもので、内側にアール面Ｒを有し、その両端（一対の長辺）を隣接する側壁板２ａ，２ｂなどの板厚と同じ厚みとしてある。
図１，２に示すように、上記一対の側壁板２ａ，２ｂとこれらの両端のコーナー部材３ａ〜３ｄとは、本容器１の内外方向からほぼ対称に施した摩擦攪拌接合による内外一対の接合部ｗ１，ｗ２によって接合されている。また、上記端部板４ａ，４ｂおよび奥壁板６とこれらの両端のコーナー部材３ａ〜３ｄとは、本容器１の外側から施した摩擦攪拌接合による内外３段の接合部ｗ３〜ｗ５によってそれぞれ接合されている。尚、後述するように、真空容器１の上下端（両端）に開口する開口部７ａ，７ｂに対し、一対の端板を上記３段の接合部ｗ３〜ｗ５と同様にして個別に接合することで、上記開口部７ａ，７ｂを閉塞しても良い。
【００１７】
以上のような真空容器１によれば、４隅のコーナー部材３ａ〜３ｄ、これらの間に配置され且つ接合される一対の側壁板２ａ，２ｂ、端部板４ａ，４ｂ、および奥壁板６によって、筒形の箱体である真空容器１が形成されている。このため、アルミニウム合金材を切削加工や押出成形により、容易にコーナー部材３ａ〜３ｄとして活用でき、各辺の側壁板２ａ，２ｂなどをアルミニウム合金の圧延板によって形成できるため、低コスト化が可能となる。
しかも、一対の側壁板２ａ，２ｂとこれらの両端に位置するコーナー部材３ａ〜３ｄとは、摩擦攪拌接合による内外一対の接合部ｗ１，ｗ２によって、端部板４ａ，４ｂや奥壁板６とこれらの両端に位置するコーナー部材３ａ〜３ｄとは、外側から施した摩擦攪拌接合による内外３段の接合部ｗ３〜ｗ５によって、内外方向の厚み全体において固相状態の緻密な金属組織により接続されている。
従って、内外方向の厚みが約６０ｍｍに達する複数の接合部ｗ１，ｗ２、ｗ３〜ｗ５を有し且つ内部空間９を高真空や高清浄に確実にでき、且つ低コストの真空容器１とすることができる。
【００１８】
以下において、前記真空容器１の製造方法について説明する。
図３〜図８は、上記製造方法における第１接合工程を示す。
図３は、側壁板２ａ（２ｂ）の両端（長辺）に、コーナー部材３ａ（３ｃ），３ｂ（３ｄ）を接合する第１接合工程を示す。図３に示すように、側壁板２ａとコーナー部材３ａ，３ｂとは、予め突き合わせ面ｐで当接して拘束されている。
図３中の一点鎖線部分Ｘを拡大した図４で例示するように、側壁板２ａとコーナー部材３ａとの突き合わせ面ｐ付近の上方に、ＦＳＷツール１０を用意する。係るＦＳＷツール１０は、例えば工具鋼からなり、図４に示すように、円柱形の回転体１２と、係る回転体１２の上向きにやや湾曲して凹む底面１４の中心部付近から垂下する円柱形の攪拌ピン１６と、を備えている。この攪拌ピン１６の周面には、図示しないネジ山およびネジ谷のような軸方向や径方向に沿った凹凸部などが刻設され、その先端面１８にも複数の微細な凹凸を刻設しても良い。
【００１９】
図４中の矢印で示すように、図示しない旋盤などのヘッドに装着され且つ高速回転するＦＳＷツール１０の攪拌ピン１６を、突き合わせ面ｐ付近に押し込むと共に、当該突き合わせ面ｐに沿って移動させる。
この際、ＦＳＷツール１０の回転数は、３００〜１０００ｒｐｍ、送り速度は、０．０５〜５００ｍｍ／分であり、当該ＦＳＷツール１０の軸方向に加える押し込み力は、１０ｋＮ〜３０ｋＮ程度である。
すると、図５の垂直断面図に示すように、攪拌ピン１６の先端面１８は、突き合わせ面ｐにおける厚み方向の中間付近に達しつつ図示で左側に移動する。
【００２０】
その結果、図５，６に示すように、側壁板２ａとコーナー部材３ａとの突き合わせ面ｐのほぼ上半部に沿って、両者の金属材料が攪拌ピン１６との摩擦熱により加熱され、半固相状態で塑性化し且つ流動化（物質移動）して、摩擦攪拌された内側の接合部ｗ１が形成される。
尚、例えば突き合わせ面ｐの厚みが６０ｍｍの場合、回転体１２の直径は３０ｍｍ、攪拌ピン１６は長さ３０ｍｍ×直径１６〜２０ｍｍである。また、図４，５に示すように、ＦＳＷツール１０は、移動方向と反対側に約２〜３度の前進角θを付けて傾斜した状態で用いるが、係る前進角θを省略し垂直にしても良い。
更に、内側の接合部ｗ１の形成に先だって、側壁板２ａとコーナー部材３ａとの突き合わせ面ｐの一部（厚み方向と長手方向の少なくとも一方）に細径で且つ短い攪拌ピンを有するＦＳＷツールを用いる仮接合を部分的に行って、側壁板２ａとコーナー部材３ａと位置決めしても良い。
【００２１】
また、側壁板２ａ（２ｂ）とコーナー部材３ｂ（３ｃ），（３ｄ）とを以上と同様に摩擦攪拌接合して、これらの間に内側の接合部ｗ１を形成する。
次に、図７に示すように、側壁板２ａとコーナー部材３ａとの突き合わせ面ｐの下方から、前記ＦＳＷツール１０を用いて前記同様の摩擦攪拌接合を施すことにより、突き合わせ面ｐのほぼ下半部に沿って外側の接合部ｗ２を形成する。係る接合部ｗ２の先端は、内側の接合部ｗ１の先端と重複している。即ち、側壁板２ａとコーナー部材３ａとは、内外一対の接合部ｗ１，ｗ２を介して接合される。尚、上記摩擦攪拌接合は、側壁板２ａとコーナー部材３ａを、図７で上下逆の姿勢にし、上方から前記ＦＳＷツール１０を用いて行うと、作業が容易となる。
以上のような第１接合工程によって、図８に示すように、側壁板２ａ（２ｂ）の両端に、コーナー部材３ａ（３ｃ），３ｂ（３ｄ）を接合したユニットｕ１（ｕ２）が形成される。
【００２２】
図９〜図１７は、前記真空容器１の製造方法における第２接合工程を示す。
図９に示すように、第１接合工程で形成されたユニットｕ１，ｕ２のコーナー部材３ａ，３ｂ間に端部板４ａ，（４ｂ）を、ユニットｕ１，ｕ２のコーナー部材３ｃ，３ｄ間に奥壁板６を、それぞれ配置する。尚、端部板４ａ，（４ｂ）は、コーナー部材３ａ，３ｂの長手方向における両端間に個別に配置される。
図９中の一点鎖線部分Ｙを拡大した図１０で例示するように、奥壁板６とコーナー部材３ｄとの間には、予め切削加工によってそれらの外側に対称に内外２段の凹部ｈ１，ｈ２が設けられ、それらの内側寄りに奥壁板６とコーナー部材３ｄとの突き合わせ面ｑが位置している。尚、凹部ｈ１，ｈ２の深さと突き合わせ面ｑの厚みは、ほぼ同等に設定されている。
従って、図１０に示すように、ユニットｕ２と奥壁板６とは、前者のコーナー部材３ｄと奥壁板６との突き合わせ面ｑを形成した状態で、図示しないテーブル上などにおいて拘束される。尚、ユニットｕ２のコーナー部材３ｃと端部板４ａ，（４ｂ）との間も、外側に凹部ｈ１，ｈ２が形成され、且つ突き合わせ面ｑを形成した状態で拘束される。
【００２３】
次に、コーナー部材３ｄと奥壁板６との突き合わせ面ｑに沿って、外側から前記ＦＳＷツール１０を用いて前記同様の摩擦攪拌接合を施す。この際、突き合わせ面ｑの下側（内部空間側）には、図示しない上記ツール１０の押し込み力を受ける治具がセットされる。
その結果、図１１に示すように、突き合わせ面ｑに沿って内側接合部ｗ３が形成される。尚、係る接合部ｗ３の形成に先だって、コーナー部材３ｄと奥壁板６との突き合わせ面ｐの一部（厚み方向と長手方向）に細径で且つ短い攪拌ピンを有するＦＳＷツールを用いる仮接合を行って、コーナー部材３ｄと奥壁板６とを位置決めしても良い。
次いで、図１２に示すように、底面に接合部ｗ３の表面が位置する内方の凹部ｈ１内に、これとほぼ同じ断面を有し前記同様のアルミニウム合金からなる挿入板２０を挿入して拘束する。尚、接合部ｗ３の表面は、予め平坦に研磨される。
【００２４】
係る状態で、図１２で挿入板２０の左辺と凹部ｈ１の左側を形成する奥壁板６との突き合わせ面ｒ付近に、高速回転するＦＳＷツール１０の攪拌ピン１６を押し込み、且つ突き合わせ面ｒに沿って移動させる。この際、ＦＳＷツール１０の回転体１２は、外方の凹部ｈ２により、その回転および移動が阻止されることはない。尚、例えば突き合わせ面ｒの厚みが２０ｍｍの場合、回転体１２の直径は２７ｍｍで、攪拌ピン１６は、長さ２２ｍｍ×直径１２〜１６ｍｍである。
その結果、図１３に示すように、挿入板２０の左辺と奥壁板６との突き合わせ面ｒに沿って、凹部ｈ１の深さと同等の中間接合部ｗ４が形成される。係る中間接合部ｗ４の先端（底部）は、凹部ｈ１の底面よりもやや深い位置となる。
【００２５】
図１３で手前側に移動したＦＳＷツール１０は、突き合わせ面ｒの前端付近でＵターンし、挿入板２０の右側に移動した後、当該挿入板２０の長手方向に沿い且つ図１３の奥側に沿って移動する。係る移動により挿入板２０の後端付近に達したＦＳＷツール１０は、Ｕターンして挿入板２０の更に右側に移動した後、当該挿入板２０の長手方向に沿い且つ図１３の手前側に沿って移動する。係る直線移動とＵターンとを交互に所定回数繰り返して平面視でジグザグ移動を、挿入板２０のほぼ全面にわたって行う。
その結果、図１４に示すように、挿入板２０のほぼ全面に沿って４条の中間接合部ｗ４が形成される。このうち、図１４で右側の接合部ｗ４は、挿入板２０の右辺とコーナー部材３ｄとの突き合わせ面ｒに沿って形成される。この際、４条の中間接合部ｗ４は、その側面で互いに重複すると共に、中央寄りの２条の中間接合部ｗ４は、内側接合部ｗ３と部分的に重複するように形成される。更に、凹部ｈ２の底面に露出する接合部ｗ４の表面は、平坦に研磨される。尚、前記挿入板２０は、その殆んどが４条の中間接合部ｗ４となる。
【００２６】
次に、図１５に示すように、底面に４条の中間接合部ｗ４の表面を有する外方の凹部ｈ２内に、これとほぼ同じ断面を有し前記同様のアルミニウム合金からなる挿入板２２を挿入して拘束する。
係る状態で、図１５で挿入板２２の左辺と凹部ｈ２の左側を形成する奥壁板６との突き合わせ面ｓ付近に、高速回転するＦＳＷツール１０の攪拌ピン１６を押し込み、且つ突き合わせ面ｒに沿って移動させる。
更に、図１６に示すように、係るＦＳＷツール１０に対して、挿入板２２の前端および後端付近でのＵターンと挿入板２２の長手方向に沿った直線移動とを行う。係る直線移動とＵターンとを交互に所定回数繰り返すジグザグ移動を行う。
【００２７】
その結果、図１７に示すように、挿入板２２のほぼ全面にわたって７条の外側接合部ｗ５が形成される。このうち、図１７で右端の接合部ｗ５は、挿入板２２の右辺とコーナー部材３ｄとの突き合わせ面ｓに沿って形成される。この際、７条の外側接合部ｗ５も、その側面で互いに重複すると共に、中央寄りの５条の外側接合部ｗ５は、中間接合部ｗ４と部分的に重複ように形成される。各接合部ｗ５の表面は、平坦に研磨されて奥壁板６やコーナー部材３ｄの外側面と面一にされる。これにより、ユニットｕ２のコーナー部材３ｄと奥壁板６とは、外側から順次形成された内外３段の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５を介して接合される。尚、挿入板２２は、その殆んどが７条の内側接合部ｗ５となる。
【００２８】
また、ユニットｕ２のコーナー部材３ｂと端部板４ａ，４ｂとの間の突き合わせ面ｑに沿って、１条の内側接合部ｗ１が形成され、その外側に形成された凹部ｈ１，ｈ２に挿入された挿入板２０，２２のほぼ全面に沿って、４条の中間接合部ｗ４および７条の外側接合部ｗ５が同様に形成される。
更に、ユニットｕ１のコーナー部材３ａ，３ｃと端部板４ａ，４ｂまたは奥壁板６との間の突き合わせ面ｑなどに沿って、上記同様の内外３段の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５が同様に形成される。
その結果、図１８に示すように、対向する一対の側壁２ａ，２ｂとコーナー部材３ａ〜３ｄとが内外一対の接合部ｗ１，ｗ２を介して接合され、係るコーナー部材３ａ，３ｂ間の両端（上下端）に端部板４ａ，４ｂが外側から形成された内外３段の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５を介して接合され、更に、上記コーナー部材３ｃ，３ｄ間に奥壁板６が同様の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５を介して接合される。
【００２９】
これによって、内側にほぼ直方体の内部空間９を有し、且つ端部板４ａ，４ｂとコーナー部材３ａ，３ｂとの間に長方形の開口部５を有する前記図１，２に示した真空容器１を得ることができる。
更に、図１９に示すように、側壁板２ａ，２ｂ、端部板４ａ，４ｂ、コーナー部材３ａ〜３ｄ、および奥壁板６の上・下端の開口部７ａ（７ｂ）を、これとほぼ相似形で前記同様のアルミニウム合金からなる蓋板２４により閉塞する第３接合工程を施しても良い。
【００３０】
即ち、予め４隅をアール形にした蓋板２４の４辺と対向する上記側壁板２ａ，２ｂなどの端部に、図１９の右側に示すように、前記同様の突き合わせ面ｑ、凹部ｈ１，ｈ２を予め形成しておく。次いで、ＦＳＷツール１０を前記同様に用い且つ凹部ｈ１，ｈ２に挿入板２０，２２を挿入して、図１９の左側に示すように、真空容器１の外側から内側接合部ｗ３、４条の中間接合部ｗ５、および７条の外側接合部ｗ５を前記同様に形成する。
この結果、上・下端の開口部７ａ，７ｂは、蓋板２４によって閉塞されると共に、内部空間９は、前記開口部５を通じてのみ外部と連通状態となる。
【００３１】
以上のような本発明の真空容器１の製造方法によれば、厚肉の圧延板からなる側壁板２ａ，２ｂ、端部板４ａ，４ｂ、および奥壁板６と、比較的少ない切削加工などにより形成できるコーナー部材３ａ〜３ｄとによって、容易に且つ低コストで製造できる。しかも、上記各構成部材同士の間を、本真空容器１の内外双方からの摩擦攪拌接合による内外一対の接合部ｗ１，ｗ２や、本真空容器１の外側から順次施した摩擦攪拌接合による内外３段の接合部ｗ３〜ｗ５によって、容易且つ緻密に接合できる。従って、内部空間９を高真空や高清浄状態に容易に保てる真空容器１を確実に提供することができる。
尚、開口部５は、図示しない気密ドアにより開閉可能にして閉塞される。
【００３２】
図２０は、異なる形態の真空容器１ａの概略を示す斜視図である。
真空容器１ａは、図２０に示すように、対向する一対の側壁２ａ，２ｂとコーナー部材３ａ〜３ｄとが内外一対の接合部ｗ１，ｗ２を介して前記同様に接合され、上記コーナー部材３ｃ，３ｄ間に奥壁板６が前記同様の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５を介して前記同様に接合されている。
上記コーナー部材３ａ，３ｂ間には、図２０に示すように、正面視が長方形で且つ内側に長方形の開口部２８を予め形成した枠形板２６が、前記同様で上下に長い内外３段の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５を介して前記同様に接合される。この枠形板２６を用いることにより、摩擦攪拌接合の工数（第２接合工程）はやや増えるが、その前に行う拘束作業などが容易となる。また、開口部２８の寸法精度も高いため、内部空間９の密閉性も一層高められる。
【００３３】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記製造方法において、奥壁板６とコーナー部材３ｃ，３ｄとを第１接合工程により、先に内外一対の接合部ｗ１，ｗ２などを介して接合し、端部板４ａ，４ｂまたは枠形板２６とコーナー部材３ａ，３ｂとも、内外一対の接合部ｗ１，ｗ２などを介して接合してユニットｕ１，ｕ２を形成しても良い。この場合、側壁板２ａ，２ｂとコーナー部材３ａ〜３ｄとの間は、第２接合工程により、外側から順次形成される内外３段の接合部ｗ３，ｗ４，ｗ５などを介して接合される。即ち、本発明における前記一対の側壁と異なる一対の側壁とは、互いに位置が異なることのみを指し示す相対的な呼称である。
【００３４】
また、前記第２接合工程で形成される中間接合部ｗ４は少なくとも２条以上、外側接合部ｗ５は少なくとも４条以上であれば良い。
更に、前記コーナー部材３ａ〜３ｄの内側のアール面Ｒは、真空容器１の製造後に切削加工により形成しても良い。あるいは、係るアール面Ｒに替えて、傾斜した面取りや階段形状部が内側面に位置していても良い。
また、前記ＦＳＷツール１０の攪拌ピン１６は、回転体１２側の基端寄りほど太径で且つ先端寄りほど細径としたテーパを有するほぼ円錐形であっても良い。
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の真空容器の概略を示す斜視図。
【図２】上記真空容器の概略平面図。
【図３】上記真空容器の製造方法の第１接合工程を示す概略図。
【図４】図３中の一点鎖線部分Ｘの拡大図。
【図５】図４に続く第１接合工程を示す概略図。
【図６】図５と異なる角度における図４に続く第１接合工程を示す概略図。
【図７】図５，６に続く第１接合工程を示す概略図。
【図８】第１接合工程により得られたユニットを示す概略図。
【図９】上記真空容器の製造方法の第２接合工程を示す概略図。
【図１０】図９中の一点鎖線部分Ｙの拡大図。
【図１１】図９，１０に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１２】図１１に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１３】図１２に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１４】図１３に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１５】図１４に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１６】図１５に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１７】図１６に続く第２接合工程を示す概略図。
【図１８】本発明の製造方法により得られた真空容器を示す平面図。
【図１９】上記真空容器の製造方法の第３接合工程を示す概略図。
【図２０】異なる形態の真空容器の概略を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１，１ａ……真空容器
２ａ，２ｂ…側壁板
３ａ〜３ｄ…コーナー部材
４ａ，４ｂ…端部板(異なる側壁)
６……………奥壁板(異なる側壁)
７ａ，７ｂ…開口部
２０，２２…挿入板
２４…………蓋板
２６…………枠形板(異なる側壁)
２８…………枠形板の開口部
ｗ１，ｗ２…内外一対の接合部
ｗ３…………内側接合部
ｗ４…………中間接合部
ｗ５…………外側接合部
ｑ……………突き合わせ面
ｈ１，ｈ２…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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