JP2001237621A - 導波管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型化に良好に対応でき、しかも、歪みが少
なくて内面も平滑な導波管の提供。 【解決手段】 一対の広幅の平面板１１と一対の狭幅の
平面板１３とを、図に示すように角パイプ状に組み合わ
せ、内面に硬質の裏当てジグ１５を配設して拘束した。
各平面板１１，１３の突き合わせ部分に沿って、回転工
具１を回転させながら摩擦撹拌接合を行って得られた導
波管１９は、反りも曲がりも歪みも少なく、何等手直し
を必要とすることなく所望の寸法精度が得られた。ま
た、内面も極めて平滑であり、突起も未接合の亀裂も観
察できなかった。このため、余盛り切除等の手直しを何
等施さなくても、放電等の発生を充分に防止することが
できる。導波管の大型化に対応するためには溶接によっ
て部材を接合することも考えられるが、その場合、本発
明のように歪みを少なくして内面を平滑にすることはで
きない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電力を伝送
する導波管、及び、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大口径の導波管には軽量で導
電率の高いアルミニウム合金製の角パイプが最適と考え
られ、この種の角パイプを配管して得られた導波管は、
Ｓｐｒｉｎｇ−８等の施設に採用されている。従来は、
溶接或いは押出加工により角パイプの導波管を製造して
いたが、近年、通常の押出機では製造できない大径の導
波管に対する需要が高まってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような大径の導波
管を製造する方法としては、平板状の金属板をそのま
ま、或いは曲げて突き合わせることによって組み合わ
せ、断面方形の管状とした後、溶接によって互いに接合
する方法が考えられる。ところが、溶接によって導波管
を製造した場合、熱膨張と凝固収縮とによって大きな歪
みが生じる。また、このように溶接を行った場合、溶接
時の金属の溶け込み深さの調整が困難となる。そして、
裏ビードを完全に出すと余盛り切除が必要となって、多
大な工数を要する。特に、高周波電力を伝送する導波管
では、内面に突起や亀裂があるとその部分から放電する
可能性があり、内面の平滑性は極めて重要な要因とな
る。

【０００４】また、導波管の大型化に応じて管の肉厚も
増加し、強度上５ｍｍ以上の板厚が要求されるようにな
ると、通常のＴＩＧ溶接やＭＩＧ溶接では多層溶接とせ
ざるを得ない。この場合、何回も溶接することにより入
熱が大きくなって歪みが増大し、合金によっては前層に
微小割れを生じることがある。

【０００５】そこで、本発明は、大型化に良好に対応で
き、しかも、歪みが少なくて内面も平滑な導波管を提供
することを目的としてなされた。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、金属板
または押出形材を断面方形の管状に組み合わせ、該各金
属板または押出形材を互いに接合してなる導波管であっ
て、上記各金属板または押出形材が、その突き合わせ部
分に沿って回転工具を回転しながら移動させることによ
って摩擦撹拌接合されたことを特徴とする。

【０００７】摩擦撹拌接合は、入熱が少なく軟化や歪み
の程度が軽い接合方法として、近年提案されている（例
えば、特許２７１２８３８号）。この方法は、鋼鉄等の
硬質の裏当ての上にアルミニウム合金等の軟質素材を突
き合わせて拘束し、その突き合わせ部分に沿って硬質の
ピン型の回転工具を高速回転させながら移動させる方法
である。この方法は、接合部が溶融しないのが特徴で、
接合部の温度もそれ程上昇しない。更に、摩擦撹拌接合
では、ルート部（接合部裏側）に未接合の亀裂が生じ
ず、しかもそのルート部の接合面は極めて滑らかにな
る。管状の部材に摩擦撹拌接合を適用することは、今日
まで不可能と考えられていたが、本願出願人は、管の内
面に硬質の裏当てを配設することによってそれを可能と
した。

【０００８】そこで、本発明では、金属板または押出形
材を断面方形の管状に組み合わせ、それらを摩擦撹拌接
合によって接合している。このため、複数の部材を接合
することによって大型化に良好に対応でき、しかも、摩
擦撹拌接合によって各部材を接合しているので極めて歪
みが少ない。更に、摩擦撹拌接合によって各部を接合し
ているので、管の内面（すなわちルート部）には未接合
の亀裂が生じず、しかもその内面が極めて滑らかにな
る。従って、本発明では、内面の平滑性も極めて良好に
確保することができ、放電等の発生を良好に防止するこ
とができる。更に、本発明の導波管は、摩擦撹拌接合に
よって上記金属板等を接合しているので、余盛り切除等
の作業を必要とすることなく上記平滑性等が得られる。
よって、本発明の導波管は、製造が容易であると共に大
型化に良好に対応でき、しかも、歪みが少なくて内面も
平滑である。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記金属板が曲げて突き合わせることにより
管状に組み合わせられたことを特徴とする。本発明で
は、金属板を曲げて突き合わせることによって管状に組
み合わせ、その各金属板の突き合わせ部分に前述の摩擦
撹拌接合を施すことによって導波管を得ている。このた
め、本発明の導波管では、請求項１記載の発明の効果に
加えて、製造が一層容易になるといった効果が生じる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の構
成に加え、上記金属板が、断面コの字型，断面Ｌ字型，
または断面ロの字型に曲げて端縁を突き合わせることに
より、管状に組み合わせられたことを特徴とする。本発
明では、金属板を断面コの字型，断面Ｌ字型，または断
面ロの字型に曲げて端縁を突き合わせることによって管
状に組み合わせているので、その組み合わせ作業が一層
容易になる。このため、本発明の導波管では、請求項２
記載の発明の効果に加えて、製造が更に一層容易になる
といった効果が生じる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記押出形材が断面コの字型または断面Ｌ字
型に形成されたことを特徴とする。本発明では、断面コ
の字型または断面Ｌ字型に形成された押出形材を突き合
わせることによって管状に組み合わせ、その突き合わせ
部分に前述の摩擦撹拌接合を施すことによって導波管を
得ている。このため、押出形材を管状に組み合わせる作
業が一層容易になる。従って、本発明の導波管では、請
求項１記載の発明の効果に加えて、製造が一層容易にな
るといった効果が生じる。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれかに記載の構成に加え、上記管状に組み合わせられ
た金属板または押出形材の一端に、金属製のフランジ部
材が外嵌され、該フランジ部材と上記金属板または押出
形材との突き合わせ部分に沿って、内面にビード表面が
位置しないように上記摩擦撹拌接合がなされたことを特
徴とする。

【００１３】本発明では、上記管状に組み合わせられた
金属板または押出形材の一端にフランジ部材を接合して
いるので、導波管をダクトのように曲げて配管すること
が容易になる。従来は、この種のフランジ部材の接合を
不活性ガスアーク溶接によって行っていたので、歪みが
大きく手直しが必要であったが、本発明では、前述の摩
擦撹拌接合によって接合しているので歪みが極めて小さ
い。しかも、本発明では、内面にビード表面が位置しな
いようにその摩擦撹拌接合を行っているので、内面の平
滑性も良好に確保することができる。

【００１４】従って、本発明の導波管では、歪みが少な
くて内面も平滑であるといった請求項１〜４のいずれか
に記載の発明の効果を確保したまま、その効果に加えて
更に、ダクトのように曲げて配管することが容易になる
といった効果が生じる。請求項６記載の発明は、請求項
１〜５のいずれかに記載の構成に加え、上記金属板また
は押出形材がアルミニウムまたはその合金によって構成
されたことを特徴とする。

【００１５】本発明では、上記金属板または押出形材を
アルミニウムまたはその合金によって構成している。ア
ルミニウムまたはその合金は、前述のように、導電率が
高いので、導波管としての性能が一層向上する。従っ
て、本発明の導波管では、請求項１〜５のいずれかに記
載の発明の効果に加えて、電気的伝送ロスが少ないため
性能が一層向上するといった効果が生じる。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載の構成に加え、上記金属板または押出形材
が銅またはその合金によって構成されたことを特徴とす
る。本発明では、上記金属板または押出形材を銅または
その合金によって構成している。銅またはその合金は、
導電率が高く加工性に優れ酸に対しても強い。従って、
本発明の導波管では、請求項１〜５のいずれかに記載の
発明の効果に加えて、電気的伝送ロスが少なく加工性の
向上に伴って製造が容易になると共に、良好な耐環境を
有するといった効果が生じる。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載の構成に加え、上記金属板または押出形材
が鉄またはその合金によって構成されたことを特徴とす
る。このため、本発明では、請求項１〜５のいずれかに
記載の発明の効果に加えて、内面に銅メッキを施すこと
により電気的伝送ロスを小さくできると共に、安価に製
造できるといった効果が生じる。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれかに記載の導波管を製造する製造方法であって、上
記管状に組み合わせられた金属板または押出形材の内面
に硬質の裏当てを配設して、上記摩擦撹拌接合を行うこ
とを特徴とする。前述のように、管状の部材に摩擦撹拌
接合を適用することは今日まで不可能のと考えられてい
たが、本発明では、管状に組み合わせられた金属板また
は押出形材の内面に硬質の裏当てを配設して摩擦撹拌接
合を行っている。このため、導波管を摩擦撹拌接合によ
って容易に製造することができ、しかも、得られた導波
管は、歪みが少なく内面も平滑になる。従って、本発明
では、歪みが少なく内面も平滑な導波管を容易に製造す
ることができるといった効果が生じる。

【００１９】請求項１０記載の発明は請求項９記載の構
成に加え、上記裏当てが、上記管状に組み合わせられた
金属板または押出形材の内部で拡縮することを特徴とす
る。本発明では、裏当てが上記管状に組み合わせられた
金属板または押出形材の内部で拡縮する。このため、裏
当てを収縮させた状態で上記内部に挿入し、続いて裏当
てを拡張させることにより、上記金属板または押出形材
の突き合わせ部分を内側から極めて強固に支持すること
ができる。従って、本発明では、上記摩擦撹拌接合を極
めて確実に実行することができる。よって、本発明で
は、請求項９記載の発明の効果に加えて、得られる導波
管の信頼性を高めると共に、接合不良の発生を防止して
て歩留まりを向上させることができるといった効果が生
じる。

【００２０】請求項１１記載の発明は、請求項９記載の
構成に加え、上記裏当てが、上記管状に組み合わせられ
た金属板または押出形材の内部を貫通する梁であること
を特徴とする。本発明では、裏当てが上記管状に組み合
わせられた金属板または押出形材の内部を貫通する梁で
あるので、その梁に沿って上記管の長さ方向に連続的に
摩擦撹拌接合を実行することができる。このため、摩擦
撹拌接合によって上記金属板または押出形材を接合する
作業が極めて容易になる。従って、本発明では、請求項
９記載の発明の効果に加えて、導波管の製造を一層容易
にすることができるといった効果が生じる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。本実施の形態では、金属板または押出
形材を断面方形の管状に組み合わせ、その金属板または
押出形材の突き合わせ部分に沿って硬質の回転工具１
（図１〜図５参照）を高速回転させながら移動させた。
これによって、上記組み合わせられた金属板または押出
形材が互いに接合され、導波管が得られた。なお、回転
工具１は、図１〜図５に示すように、大径の肩部１ａ
と、その肩部１ａの下端から突出した小径の柱１ｂとか
ら構成され、図示しない駆動系から駆動力を伝達される
ことにより、柱１ｂの中心軸回りに回転すると共に金属
の突き合わせ部分に沿って水平移動する。すると、その
突き合わせ部分では、上記突き合わせられた金属が柱１
ｂによって攪拌され、接合される。このような摩擦撹拌
接合は、入熱が少なく軟化や歪みの程度が軽い接合方法
として知られている。更に、摩擦撹拌接合では、接合部
の温度もそれ程上昇しないのでブローホールや高温割れ
も発生せず、ルート部には未接合の亀裂が生じず、しか
もそのルート部の接合面は極めて滑らかになる。

【００２２】本実施の形態では、このような摩擦撹拌接
合を利用して導波管を製造したので、歪みが少なくて内
面も平滑な導波管を容易に製造することができた。以
下、本発明の実施の形態を具体的な実施例を挙げて説明
する。なお、後述の図４，図５は切断端面図に対応する
図であるが、説明の便宜上、断面を表すハッチングを省
略している。

【００２３】

【実施例】実施例１ ３００３合金のＨ３４材からなる板厚６ｍｍの板を切断
し、一対の広幅の平面板１１と一対の狭幅の平面板１３
とを得た。これらを、図１に示すように、長辺６００ｍ
ｍ，短辺３００ｍｍ，長さ１０００ｍｍの角パイプ状に
組み合わせ、内面に硬質の裏当てジグ１５を配設して拘
束した。各平面板１１，１３の突き合わせ部分に沿っ
て、回転工具１を回転させながら、接合速度５００ｍｍ
／分で水平移動させて摩擦撹拌接合を行った。接合部を
９９で表す（他図も同様）。４箇所の上記突き合わせ部
分全てに対して、長手方向に摩擦撹拌接合を行って得ら
れた導波管１９は、長さ方向で−２ｍｍ〜０ｍｍの寸法
精度を有し、反り、曲がりは５ｍｍ以内であり、何等手
直しを必要とすることなく所望の寸法精度が得られた。
また、内面も極めて平滑であり、突起も未接合の亀裂も
観察できなかった。このため、余盛り切除等の手直しを
何等施さなくても、放電等の発生を充分に防止すること
ができる。

【００２４】実施例２ １０５０合金のＨ１４材からなる板厚５ｍｍの板２１を
切り出し、図２に示すように、長辺６００ｍｍ，短辺３
００ｍｍ，長さ２０００ｍｍの角パイプ状になるように
断面ロの字型に曲げて端縁を突き合わせ、定盤上に拘束
した。上記突き合わせ部分の内面に硬質の裏当てジグ２
５を配設して拘束し、回転工具１を回転させながら、接
合速度５００ｍｍ／分で水平移動させて摩擦撹拌接合を
行った。得られた導波管２９は、長さ方向で−２ｍｍ〜
０ｍｍの寸法精度を有し、反り、曲がりは５ｍｍ以内で
あり、何等手直しを必要とすることなく所望の寸法精度
が得られた。また、内面も極めて平滑であり、突起も未
接合の亀裂も観察できなかった。このため、余盛り切除
等の手直しを何等施さなくても、放電等の発生を充分に
防止することができる。

【００２５】実施例３ １１００合金のＨ３４材からなる板厚１０ｍｍ，幅１２
００ｍｍ，長さ３０００ｍｍの板３１，３２を、ベンダ
ーでコの字型に曲げた。これを、図３に示すように、長
辺８００ｍｍ，短辺４００ｍｍの角パイプ状になるよう
に向かい合わせて端縁を突き合わせ、両側から拘束し
た。更に、上記突き合わせ部分の内面に硬質の裏当てジ
グ３５，３５をそれぞれ配設して、油圧ジャッキで外方
向に加圧することにより隙間が０．０５ｍｍ以内になる
ように支持した。続いて、回転工具１を回転させなが
ら、接合速度５００ｍｍ／分で水平移動させて、上記突
き合わせ部分を摩擦撹拌接合した。なお、接合に当たっ
ては、片面を接合した後、裏当てジグ３５ごと板３１，
３２を上下反転し、同様に幅方向で拘束した上で反対側
を接合した。得られた導波管３９は、長さ方向で−２ｍ
ｍ〜０ｍｍの寸法精度を有し、反り、曲がりは７ｍｍ以
内であり、何等手直しを必要とすることなく所望の寸法
精度が得られた。また、内面も極めて平滑であり、突起
も未接合の亀裂も観察できなかった。このため、余盛り
切除等の手直しを何等施さなくても、放電等の発生を充
分に防止することができる。

【００２６】実施例４ ６Ｎ０１合金のＴ５材からなる板厚５ｍｍのコの字型の
押出形材を、図３と同様に２本組み合わせて、長辺６０
０ｍｍ，短辺３００ｍｍ，長さ４０００ｍｍの角パイプ
状になるように突き合わせ、両側から拘束した。突き合
わせ部分の内面に硬質の裏当てジグを配設して、油圧ジ
ャッキで外方向に加圧して支持した。続いて、回転工具
１を回転させながら、接合速度５００ｍｍ／分で水平移
動させて、上記突き合わせ部分を摩擦撹拌接合した。な
お、接合に当たっては、片面を接合した後、裏当てジグ
ごと各押出形材を上下反転し、同様に幅方向で拘束した
上で反対側を接合した。得られた導波管は、長さ方向で
−５ｍｍ〜０ｍｍの寸法精度を有し、反り、曲がりは９
ｍｍ以内であり、何等手直しを必要とすることなく所望
の寸法精度が得られた。また、内面も極めて平滑であ
り、突起も未接合の亀裂も観察できなかった。このた
め、余盛り切除等の手直しを何等施さなくても、放電等
の発生を充分に防止することができる。

【００２７】実施例５ 無酸素銅からなる板厚５ｍｍの板を段違いにコの字型に
曲げて組み合わせ、長辺６００ｍｍ，短辺３００ｍｍ，
長さ４０００ｍｍの角パイプ状になるように突き合わせ
て、両側から拘束した。突き合わせ部分の内面に硬質の
裏当てジグを配設して、油圧ジャッキで外方向に加圧し
て支持した。続いて、回転工具１を回転させながら、接
合速度１５０ｍｍ／分で水平移動させて、上記突き合わ
せ部分を摩擦撹拌接合した。なお、接合に当たっては、
片面を接合した後、裏当てジグごと各押出形材を上下反
転し、同様に幅方向で拘束した上で反対側を接合した。
得られた導波管は、長さ方向で−４ｍｍ〜０ｍｍの寸法
精度を有し、反り、曲がりは６ｍｍ以内であり、何等手
直しを必要とすることなく所望の寸法精度が得られた。
また、内面も極めて平滑であり、突起も未接合の亀裂も
観察できなかった。このため、余盛り切除等の手直しを
何等施さなくても、放電等の発生を充分に防止すること
ができる。

【００２８】実施例６ 実施例３の導波管３９の端面を切断・面削し、予め成形
した厚さ１０ｍｍのフランジ（フランジ部材）４１を外
嵌し、図４に示すように鋼製裏当てジグ４３，４５と共
に拘束した。導波管３９とフランジ４１との突き合わせ
部分に、上記端面の側から回転工具１を挿入し、回転さ
せながら接合速度２５０ｍｍ／分で水平移動させて、上
記突き合わせ部分を摩擦撹拌接合した。導波管３９の内
面には接合の影響はなく、接合後の寸法精度は接合部９
９で０．３ｍｍ変形しただけで良好であった。

【００２９】実施例７ 実施例２の導波管２９を長手方向に切断し、予め成形し
た厚さ６ｍｍのフランジ（フランジ部材）５１を外嵌し
て図５に示す配置に拘束した。続いて、１箇所ごとに鋼
製裏当てを配設した状態で、フランジ５１の表側と裏側
とから次のように摩擦撹拌接合を行った。フランジ５１
の隅肉側（裏側）には、幅６ｍｍに渡って４５°に傾斜
した傾斜部５１ａを設け、その傾斜部５１ａの表面に垂
直な方向から回転工具１を挿入した。また、導波管２９
の端面の側（表側）からは、導波管２９とフランジ５１
との突き合わせ部分に、上記端面の側から回転工具１を
挿入した。回転工具１をそれぞれ回転させながら、接合
速度２００ｍｍ／分で水平移動させて摩擦撹拌接合を行
った結果、導波管２９の内面には接合の影響はなく、接
合後の寸法精度は接合部９９で０．５ｍｍ変形しただけ
で良好であった。

【００３０】なお、実施例６，７では、いずれも、導波
管３９，２９の内面にビード表面が位置することはな
く、導波管３９，２９において得られた内面の平滑性は
そのまま確保することができた。 比較例１ ３００３合金のＨ３４材からなる板厚６ｍｍの板を切断
し、一対の広幅の平面板と一対の狭幅の平面板とを得
た。これらを、図１と同様に、長辺６００ｍｍ，短辺３
００ｍｍ，長さ１０００ｍｍの角パイプ状に組み合わ
せ、接合部の裏側の溝付き（裏ビートの形状保持のた
め）鋼製裏当てジグに対して拘束した。交流ＴＩＧ溶接
により、電流１８０Ａにて１６０ｍｍ／分で溶接した。
この溶接も、実施例１と同様に、４箇所の突き合わせ部
分全てに対して長手方向に行った。接合部裏面には、裏
ビートの出ている箇所と出ていない箇所とがあった。裏
ビートの出ていない箇所をＴＩＧ溶接にて補修溶接し、
裏ビートを研磨で仕上げた。得られた導波管の寸法精度
は、長さ方向で−１０ｍｍ〜２ｍｍで、反り、曲がりは
１５ｍｍであり、歪みも上記実施例に比べて大きかっ
た。

【００３１】比較例２ １１００合金のＨ３４材からなる板厚１０ｍｍ，幅１２
００ｍｍ，長さ３０００ｍｍの板を、ベンダーでコの字
型に曲げた。この端面を開先加工し、長辺８００ｍｍ，
短辺４００ｍｍの角パイプ状になるように向かい合わせ
て突き合わせ、両側から拘束した。突き合わせ部分の内
面に硬質の溝付き裏当てジグを当て、それに対向する片
側の表面より、ＭＩＧ溶接にて、電流２４０Ａ、電圧２
５Ｖ、溶接速度５００ｍｍ／分で２層に分けて溶接し
た。裏ビードは出ていたが、角変形が大きく、管断面に
おける中央部の高さが１０ｍｍ小さくなり、反り、曲が
りも３０ｍｍと大きかった。

【００３２】比較例３ 実施例３の導波管３９の端面を切断・開先加工し、予め
成形した厚さ１０ｍｍのフランジを溝付きの鋼製裏当て
ジグと共に拘束した。端面側（表側）とその裏側とから
交流ＴＩＧ溶接により、電流１８０Ａにて１６０ｍｍ／
分で溶接した。端面には高さ３ｍｍの余盛りができたの
で面削した。裏側には、脚長が付いたが、その凝固収縮
が大きく、フランジに大きく反りが生じた。

【００３３】このように、上記各実施例の導波管は、製
造において摩擦撹拌接合を利用したので、製造が容易で
あると共に大型化に良好に対応でき、しかも、歪みが少
なくて内面も平滑である。特に、上記各実施例では、導
波管の内面側に裏当てジグを配設して摩擦撹拌接合を行
っているので、その内面の平滑性を極めて良好に確保す
ることができる。また、実施例２，３，５の導波管で
は、金属板を断面コの字型または断面ロの字型に曲げて
端縁を突き合わせることによって角パイプ状にしている
ので、製造が一層容易になる。実施例４でも同様に、断
面コの字型の押出形材を突き合わせることによって角パ
イプ状にしているので、平板状の押出形材を利用する場
合に比べて製造を容易にすることができる。

【００３４】なお、４枚の金属板を断面Ｌ型に曲げて端
縁を突き合わせたり、断面Ｌ字型の押出形材を突き合わ
せたりして導波管を製造した場合も、同様に製造を容易
にすることができる。特に、押出形材を利用する場合
は、断面Ｌ字型の押出形材を利用した方が一層大きな導
波管を容易に製造することができる。

【００３５】また、実施例６，７では、導波管３９，２
９における歪みが少なく内面も平滑であるといった特性
を失うことなく、フランジ４１，５１を設けることがで
きた。しかも、フランジ４１，５１には殆ど歪みが発生
していない。このため、このようにフランジ４１，５１
を設けた導波管３９，２９では、前述の効果を何等失う
ことなく、ダクトのように曲げて配管することが容易に
なるといった新たな効果が生じる。

【００３６】以上、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明したが、本発明は上記実施例及び実施の形態に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の形態で実施することができる。例えば、本発明
は、摩擦撹拌接合が可能な金属であればいかなる金属に
よって構成された導波管にも適用することができ、実施
例１，２，３，４，６，または７の導波管を銅またはそ
の合金によって製造してもよい。但し、アルミニウムま
たはその合金は導電率が高い。このため、実施例１，
２，３，４，６，７に記載のようにアルミニウム合金に
よって導波管を構成した場合、導波管としての性能が一
層向上する。一方、銅またはその合金は、導電率も高く
加工性に優れ酸に対しても強い。このため、実施例５に
記載のように銅によって導波管を構成した場合、加工性
の向上に伴って製造が容易になると共に、良好な耐環境
性が得られる。更に、実施例１〜７の導波管を鉄または
その合金によって製造してもよい。この場合、内面に銅
メッキを施すことにより電気的伝送ロスを小さくできる
と共に、安価に製造することができる。

【００３７】また、実施例３，４，５では、裏当てジグ
を油圧ジャッキで外方向に加圧しているが、裏当てジグ
を外方向に加圧する手段としては、機械的な手段、気
圧，または液圧を利用する手段等、種々考えられる。こ
のように、裏当てジグを内側から拡張させて上記突き合
わせ部分を支持する場合、その突き合わせ部分を内側か
ら極めて強固に支持することができる。このため、上記
摩擦撹拌接合を一層確実に実行することができ、延いて
は、得られる導波管の信頼性を高めると共に、接合不良
の発生を防止して歩留まりを向上させることができる。
一方、実施例２で用いた裏当てジグ２５のように、裏当
てジグを導波管を貫通する梁とした場合、その梁に沿っ
て上記管の長さ方向に連続的に摩擦撹拌接合を実行する
ことができ、導波管の製造を一層容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の導波管及びその製造方法を表す説
明図である。

【図２】 実施例２の導波管及びその製造方法を表す説
明図である。

【図３】 実施例３の導波管及びその製造方法を表す説
明図である。

【図４】 実施例６の導波管及びその製造方法を表す説
明図である。

【図５】 実施例７の導波管及びその製造方法を表す説
明図である。

【符号の説明】

１…回転工具 １ａ…肩部 １ｂ…柱
１１，１３…平面板 １５，２５，３５，４３，４５…裏当てジグ １
９，２９，３９…導波管 ２１，３１，３２…板 ４１，５１…フランジ
５１ａ…傾斜部 ９９…接合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 直 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 宮野 孝宏 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 土崎 良雄 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 Ｆターム(参考） 4E067 AA05 AA07 BG00 CA04 DA13 DA17 EB00 5J014 DA05 DA07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板または押出形材を断面方形の管状
   に組み合わせ、該各金属板または押出形材を互いに接合
   してなる導波管であって、 上記各金属板または押出形材が、その突き合わせ部分に
   沿って回転工具を回転しながら移動させることによって
   摩擦撹拌接合されたことを特徴とする導波管。
2. 【請求項２】 上記金属板が曲げて突き合わせることに
   より管状に組み合わせられたことを特徴とする請求項１
   記載の導波管。
3. 【請求項３】 上記金属板が、断面コの字型，断面Ｌ字
   型，または断面ロの字型に曲げて端縁を突き合わせるこ
   とにより、管状に組み合わせられたことを特徴とする請
   求項２記載の導波管。
4. 【請求項４】 上記押出形材が断面コの字型または断面
   Ｌ字型に形成されたことを特徴とする請求項１記載の導
   波管。
5. 【請求項５】 上記管状に組み合わせられた金属板また
   は押出形材の一端に、金属製のフランジ部材が外嵌さ
   れ、該フランジ部材と上記金属板または押出形材との突
   き合わせ部分に沿って、内面にビード表面が位置しない
   ように上記摩擦撹拌接合がなされたことを特徴とする請
   求項１〜４のいずれかに記載の導波管。
6. 【請求項６】 上記金属板または押出形材がアルミニウ
   ムまたはその合金によって構成されたことを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載の導波管。
7. 【請求項７】 上記金属板または押出形材が銅またはそ
   の合金によって構成されたことを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれかに記載の導波管。
8. 【請求項８】 上記金属板または押出形材が鉄またはそ
   の合金によって構成されたことを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれかに記載の導波管。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の導波管
   を製造する製造方法であって、 上記管状に組み合わせられた金属板または押出形材の内
   面に硬質の裏当てを配設して、上記摩擦撹拌接合を行う
   ことを特徴とする導波管の製造方法。
10. 【請求項１０】 上記裏当てが、上記管状に組み合わせ
    られた金属板または押出形材の内部で拡縮することを特
    徴とする請求項９記載の導波管の製造方法。
11. 【請求項１１】 上記裏当てが、上記管状に組み合わせ
    られた金属板または押出形材の内部を貫通する梁である
    ことを特徴とする請求項９記載の導波管の製造方法。