【手続補正書】
【提出日】平成26年7月2日(2014.7.2)
【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】
対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の少なくとも一方に形成され、前記第一ショルダ面または前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌工具を使用し、
ワーク厚みの最小許容寸法を決定する工程と、
ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、
ワーク厚みの最小許容寸法は、以下の数式（１）によって決定されることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。
ＷＬＭＳ＞＝Ｔ１＋ΔＬ・・・（１）
なお、ＷＬＭＳはワーク厚みの最小許容寸法であり、Ｔ１は前記軸部の軸線方向における前記第一ショルダ面と前記第二ショルダ面の間の間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【請求項２】
対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の少なくとも一方に形成され、前記第一ショルダ面または前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌工具を使用し、
ワーク厚みの最大許容寸法を決定する工程と、
ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、
ワーク厚みの最大許容寸法は、以下の数式（２）によって決定されることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。
ＷＭＭＳ＜＝Ｔ３＋ΔＬ・・・（２）
なお、ＷＭＭＳはワーク厚みの最大許容寸法であり、Ｔ３は前記溝部の底部と前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の他方との前記軸部の軸線方向における間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【請求項３】
対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の両方に形成され、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌接合工具を使用し、
ワーク厚みの最小許容寸法を決定する工程と、
ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、
ワーク厚みの最小許容寸法は、以下の数式（３）によって決定されることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。
ＷＬＭＳ＞＝Ｔ１＋ΔＬ・・・（３）
なお、ＷＬＭＳはワーク厚みの最小許容寸法であり、Ｔ１は前記軸部の軸線方向における前記第一ショルダ面と前記第二ショルダ面の間の間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【請求項４】
対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の両方に形成され、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌接合工具を使用し、
ワーク厚みの最大許容寸法を決定する工程と、
ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、
ワーク厚みの最大許容寸法は、以下の数式（４）によって決定されることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。
ＷＭＭＳ＜＝Ｔ２＋ΔＬ・・・（４）
なお、ＷＭＭＳはワーク厚みの最大許容寸法であり、Ｔ２は前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面における前記溝部の底部同士の前記軸部の軸線方向における間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【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】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の少なくとも一方に形成され、前記第一ショルダ面または前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌工具を使用し、ワーク厚みの最小許容寸法を決定する工程と、ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、ワーク厚みの最小許容寸法は、以下の数式（１）によって決定されることを特徴とする。
ＷＬＭＳ＞＝Ｔ１＋ΔＬ・・・（１）
なお、ＷＬＭＳはワーク厚みの最小許容寸法であり、Ｔ１は前記軸部の軸線方向における前記第一ショルダ面と前記第二ショルダ面の間の間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の少なくとも一方に形成され、前記第一ショルダ面または前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌工具を使用し、ワーク厚みの最大許容寸法を決定する工程と、ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、ワーク厚みの最大許容寸法は、以下の数式（２）によって決定されることを特徴とする。
ＷＭＭＳ＜＝Ｔ３＋ΔＬ・・・（２）
なお、ＷＭＭＳはワーク厚みの最大許容寸法であり、Ｔ３は前記溝部の底部と前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の他方との前記軸部の軸線方向における間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【手続補正４】
【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】
このような特徴の摩擦攪拌接合方法によれば、摩擦攪拌接合装置における溝部の底部と第一ショルダ面及び第二ショルダ面の他方との軸部の軸線方向における間隔に応じて、ワーク厚みの最大許容寸法を決定することができる。即ち、所与の摩擦攪拌接合装置に最大許容寸法を超える厚みを有するワークを適用することで生じる、ワークに対する第一ショルダ面及び第二ショルダ面の接触範囲の極端な変化を抑制することができる。したがって、摩擦熱によるワークへの入熱の変動を抑制することができる。
また、第一ショルダ面と第二ショルダ面との間隔は軸部によって固定されているため、これら第一ショルダ面と第二ショルダ面との間隔をワークの板厚変動に応じて可変制御することなく、適切に摩擦攪拌接合を行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の両方に形成され、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌接合工具を使用し、ワーク厚みの最小許容寸法を決定する工程と、ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、ワーク厚みの最小許容寸法は、以下の数式（３）によって決定されることを特徴とする。
ＷＬＭＳ＞＝Ｔ１＋ΔＬ・・・（３）
なお、ＷＬＭＳはワーク厚みの最小許容寸法であり、Ｔ１は前記軸部の軸線方向における前記第一ショルダ面と前記第二ショルダ面の間の間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、対象となるワークの表面に当接される第一ショルダ面と、該第一ショルダ面と対向配置されて前記ワークの裏面に当接される第二ショルダ面と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の間隔を固定して連結する軸部と、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面の両方に形成され、前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面において外周側に向かうに従って前記軸部の軸線回りの工具回転方向前方側に延びて外周側端縁に開口する溝部とを有し、前記工具回転方向に回転されることで前記ワークに対して摩擦攪拌接合を施す摩擦攪拌接合工具を使用し、ワーク厚みの最大許容寸法を決定する工程と、ワークを摩擦攪拌接合する工程と、を備える摩擦攪拌接合方法であって、ワーク厚みの最大許容寸法は、以下の数式（４）によって決定されることを特徴とする。
ＷＭＭＳ＜＝Ｔ２＋ΔＬ・・・（４）
なお、ＷＭＭＳはワーク厚みの最大許容寸法であり、Ｔ２は前記第一ショルダ面及び前記第二ショルダ面における前記溝部の底部同士の前記軸部の軸線方向における間隔であり、ΔＬは前記軸部の摩擦攪拌接合時における前記軸線方向の熱膨張量である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このような特徴の摩擦攪拌接合方法によれば、第一ショルダ面及び第二ショルダ面における溝部の底部同士の軸部の軸線方向における間隔に応じて、ワーク厚みの最大許容寸法を決定することができる。即ち、所与の摩擦攪拌接合装置に最大許容寸法を超える厚みを有するワークを適用することで生じる、ワークに対する第一ショルダ面及び第二ショルダ面の接触範囲の極端な変化を抑制することができる。したがって、摩擦熱によるワークへの入熱の変動を抑制することができる。
また、第一ショルダ面と第二ショルダ面との間隔は軸部によって固定されているため、これら第一ショルダ面と第二ショルダ面との間隔をワークの板厚変動に応じて可変制御することなく、適切に摩擦攪拌接合を行うことができる。