【手続補正書】
【提出日】平成26年1月24日(2014.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部とその内部に形成された畝部を有するジャケット本体に、前記凹部の開口部を封止する封止体を摩擦攪拌接合によって固定して構成される液冷ジャケットの製造方法であって、
前記ジャケット本体の前記凹部の開口周縁部に形成され前記ジャケット本体の表面より下がった段差底面からなる支持面およびこの支持面と面一の前記畝部の表面に、前記封止体を載置して、前記ジャケット本体の段差側面と前記封止体の外周面を突き合わせる設置工程と、
前記封止体の厚さ寸法よりも大きい長さ寸法の攪拌ピンを備えた回転ツールを、前記ジャケット本体の前記段差側面と前記封止体の外周面との突合部に沿って一周させるとともに、前記封止体の表面で前記畝部に沿って移動させて、前記封止体を前記ジャケット本体に摩擦攪拌接合してなる接合体を形成する摩擦攪拌接合工程と、
前記接合体をプレス矯正する矯正工程と、を備え、
前記ジャケット本体は、平面矩形形状を呈しており、
前記矯正工程では、前記封止体が下方を向くように前記接合体を配置して、前記接合体の周縁部を下側から支持し、前記ジャケット本体の対角線が交差する中央部を、前記中央部の変位量が予め試験を行って決定された数値となるまで下方に押圧してプレス矯正することにより、前記プレス矯正における押圧力が解放された際に、前記接合体がスプリングバックによって平坦な状態に戻る
ことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
【請求項２】
凹部とその内部に形成された畝部を有するジャケット本体に、前記凹部の開口部を封止する封止体を摩擦攪拌接合によって固定して構成される液冷ジャケットの製造方法であって、
前記ジャケット本体の前記凹部の開口周縁部に形成され前記ジャケット本体の表面より下がった段差底面からなる支持面およびこの支持面と面一の前記畝部の表面に、前記封止体を載置して、前記ジャケット本体の段差側面と前記封止体の外周面を突き合わせる設置工程と、
前記封止体の厚さ寸法よりも大きい長さ寸法の攪拌ピンを備えた回転ツールを、前記ジャケット本体の前記段差側面と前記封止体の外周面との突合部に沿って一周させるとともに、前記封止体の表面で前記畝部に沿って移動させて、前記封止体を前記ジャケット本体に摩擦攪拌接合してなる接合体を形成する摩擦攪拌接合工程と、
前記接合体をプレス矯正する矯正工程と、を備え、
前記矯正工程では、前記接合体の投影面積より大きい面積の押圧面を有する下型および上型を使用し、前記下型と前記上型との間に前記接合体の全体を位置させた状態で前記接合体をプレス矯正しており、
前記下型の前記押圧面および前記上型の前記押圧面のいずれか一方が凸面にて構成され、他方が前記凸面に噛み合う凹面にて構成されており、
前記矯正工程では、前記封止体が前記凹面に対向するように前記接合体を配置する
ことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
【請求項３】
前記摩擦攪拌接合工程の後で前記矯正工程の前に、摩擦攪拌接合にて発生したバリを切除するバリ切除工程を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項４】
前記支持面の幅寸法は、前記回転ツールのショルダー部の半径寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項５】
前記畝部の幅寸法は、前記回転ツールのショルダー部の直径寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項６】
前記摩擦攪拌接合工程にて用いられる前記回転ツールのショルダー部の底面には、前記攪拌ピンの根元の周囲を囲んで渦巻状に広がる渦巻状凸条部が形成され、渦巻状のメタル溜まり部が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項７】
前記摩擦攪拌接合工程では、
前記回転ツールを前記開口部に対して右回りに移動させるときは、前記回転ツールを右回転させ、
前記回転ツールを前記開口部に対して左回りに移動させるときは、前記回転ツールを左回転させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項８】
前記摩擦攪拌接合工程では、前記回転ツールを前記突合部に沿って一周させた後、前記回転ツールを一周目で形成された塑性化領域の外周側に偏移させ、前記回転ツールを前記突合部に沿ってさらに一周させて前記塑性化領域の外周側を再攪拌する
ことを特徴とする請求項７に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項９】
前記摩擦攪拌接合工程では、前記回転ツールで塑性化領域を形成する工程に先立って、前記突合部の一部を前記回転ツールよりも小型の仮接合用回転ツールを用いて仮接合する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項１０】
前記突合部が矩形枠状を呈しており、
前記摩擦攪拌接合工程のうち、前記仮接合用回転ツールで前記突合部を仮接合する工程において、前記突合部の一方の対角同士を先に仮接合した後に、他方の対角同士を仮接合する
ことを特徴とする請求項９に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項１１】
前記突合部が矩形枠状を呈しており、
前記摩擦攪拌接合工程のうち、前記仮接合用回転ツールで前記突合部を仮接合する工程において、前記突合部の一方の対辺の中間部同士を先に仮接合した後に、他方の対辺の中間部同士を仮接合する
ことを特徴とする請求項９に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、凹部とその内部に形成された畝部を有するジャケット本体に、前記凹部の開口部を封止する封止体を摩擦攪拌接合によって固定して構成される液冷ジャケットの製造方法であって、前記ジャケット本体の前記凹部の開口周縁部に形成され前記ジャケット本体の表面より下がった段差底面からなる支持面およびこの支持面と面一の前記畝部の表面に、前記封止体を載置して、前記ジャケット本体の段差側面と前記封止体の外周面を突き合わせる設置工程と、前記封止体の厚さ寸法よりも大きい長さ寸法の攪拌ピンを備えた回転ツールを、前記ジャケット本体の前記段差側面と前記封止体の外周面との突合部に沿って一周させるとともに、前記封止体の表面で前記畝部に沿って移動させて、前記封止体を前記ジャケット本体に摩擦攪拌接合してなる接合体を形成する摩擦攪拌接合工程と、前記接合体をプレス矯正する矯正工程と、を備え、前記ジャケット本体は、平面矩形形状を呈しており、 前記矯正工程では、前記封止体が下方を向くように前記接合体を配置して、前記接合体の周縁部を下側から支持し、前記ジャケット本体の対角線が交差する中央部を、前記中央部の変位量が予め試験を行って決定された数値となるまで下方に押圧してプレス矯正することにより、前記プレス矯正における押圧力が解放された際に、前記接合体がスプリングバックによって平坦な状態に戻ることを特徴とする液冷ジャケットの製造方法である。
【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】
このような方法によれば、摩擦攪拌接合工程の後に、接合体をプレス矯正するので、摩擦攪拌接合時に冷却する必要がない。したがって、摩擦攪拌接合作業の煩雑化を防止することができ、作業の容易化を図れる。また、回転ツールの攪拌ピンが支持面からジャケット本体内に挿入されるので、塑性化領域がジャケット本体の内部の深い部分まで入り込む。これによって、塑性化領域の熱収縮による応力をジャケット本体に分散でき、封止体の変形を抑制することができる。さらに、畝部を設けたことで、凹部が大面積の場合でも、凹部の内側部分において支持面と畝部で、ジャケット本体と封止体を接合できるので、接合体の変形を抑制できる。また、断面方向に見て接合体は、両端部で支持され中央部が下方に押圧される状態となる。さらに、接合体のスプリングバックを考慮して押圧しているので、押圧終了後に接合体を平坦にすることができる。また、中央部を集中的に押圧するので、押圧荷重が小さくて済む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２に係る発明は、凹部とその内部に形成された畝部を有するジャケット本体に、前記凹部の開口部を封止する封止体を摩擦攪拌接合によって固定して構成される液冷ジャケットの製造方法であって、  前記ジャケット本体の前記凹部の開口周縁部に形成され前記ジャケット本体の表面より下がった段差底面からなる支持面およびこの支持面と面一の前記畝部の表面に、前記封止体を載置して、前記ジャケット本体の段差側面と前記封止体の外周面を突き合わせる設置工程と、前記封止体の厚さ寸法よりも大きい長さ寸法の攪拌ピンを備えた回転ツールを、前記ジャケット本体の前記段差側面と前記封止体の外周面との突合部に沿って一周させるとともに、前記封止体の表面で前記畝部に沿って移動させて、前記封止体を前記ジャケット本体に摩擦攪拌接合してなる接合体を形成する摩擦攪拌接合工程と、前記接合体をプレス矯正する矯正工程と、を備え、前記矯正工程では、前記接合体の投影面積より大きい面積の押圧面を有する下型および上型を使用し、前記下型と前記上型との間に前記接合体の全体を位置させた状態で前記接合体をプレス矯正しており、前記下型の前記押圧面および前記上型の前記押圧面のいずれか一方が凸面にて構成され、他方が前記凸面に噛み合う凹面にて構成されており、前記矯正工程では、前記封止体が前記凹面に対向するように前記接合体を配置することを特徴とする液冷ジャケットの製造方法である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
このような方法によれば、摩擦攪拌接合工程の後に、接合体をプレス矯正するので、摩擦攪拌接合時に冷却する必要がない。したがって、摩擦攪拌接合作業の煩雑化を防止することができ、作業の容易化を図れる。また、回転ツールの攪拌ピンが支持面からジャケット本体内に挿入されるので、塑性化領域がジャケット本体の内部の深い部分まで入り込む。これによって、塑性化領域の熱収縮による応力をジャケット本体に分散でき、封止体の変形を抑制することができる。さらに、畝部を設けたことで、凹部が大面積の場合でも、凹部の内側部分において支持面と畝部で、ジャケット本体と封止体を接合できるので、接合体の変形を抑制できる。また、接合体を安定した状態で、均一な応力で押圧することができ、プレス矯正を精度良く行うことができる。さらに、接合体のスプリングバックを考慮して、中央部が最初に反った状態よりも反対側まで押圧して変形させているので、押圧終了後にジャケット本体および封止体を平坦にすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記摩擦攪拌接合工程の後で前記矯正工程の前に、摩擦攪拌接合にて発生したバリを切除するバリ切除工程を、さらに備えることを特徴とする。
【手続補正１１】
【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】
請求項４に係る発明は、前記支持面の幅寸法は、前記回転ツールのショルダー部の半径寸法よりも大きいことを特徴とする。
【手続補正１２】
【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】
請求項５に係る発明は、前記畝部の幅寸法が、前記回転ツールのショルダー部の直径寸法よりも大きいことを特徴とする。
【手続補正１３】
【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】
請求項６に係る発明は、前記摩擦攪拌接合工程にて用いられる前記回転ツールのショルダー部の底面には、前記攪拌ピンの根元の周囲を囲んで渦巻状に広がる渦巻状凸条部が形成され、渦巻状のメタル溜まり部が形成されていることを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項７に係る発明は、前記摩擦攪拌接合工程では、前記回転ツールを前記開口部に対して右回りに移動させるときは、前記回転ツールを右回転させ、前記回転ツールを前記開口部に対して左回りに移動させるときは、前記回転ツールを左回転させることを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項８に係る発明は、前記摩擦攪拌接合工程では、前記回転ツールを前記突合部に沿って一周させた後、前記回転ツールを一周目で形成された塑性化領域の外周側に偏移させ、前記回転ツールを前記突合部に沿ってさらに一周させて前記塑性化領域の外周側を再攪拌することを特徴とする。
【手続補正１６】
【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】
請求項９に係る発明は、前記摩擦攪拌接合工程では、前記回転ツールで塑性化領域を形成する工程に先立って、前記突合部の一部を前記回転ツールよりも小型の仮接合用回転ツールを用いて仮接合することを特徴とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項１０に係る発明は、前記突合部が矩形枠状を呈しており、前記摩擦攪拌接合工程のうち、前記仮接合用回転ツールで前記突合部を仮接合する工程において、前記突合部の一方の対角同士を先に仮接合した後に、他方の対角同士を仮接合することを特徴とする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項１１に係る発明は、前記突合部が矩形枠状を呈しており、前記摩擦攪拌接合工程のうち、前記仮接合用回転ツールで前記突合部を仮接合する工程において、前記突合部の一方の対辺の中間部同士を先に仮接合した後に、他方の対辺の中間部同士を仮接合することを特徴とする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項１０および請求項１１に記載された方法によれば、封止体をバランスよく仮接合することができ、封止体のジャケット本体に対する位置決め精度が向上する。