JP7280399B1 - 薄肉管の製造方法、薄肉管製造用の中間体、および、薄肉管 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦攪拌接合を用いて薄肉管を容易に製造することを可能にする技術、および、摩擦攪拌接合を用いて容易に製造可能な薄肉管を提供する。【解決手段】薄肉管の製造方法は、第１面に形成された溝部と溝部の第１側面を規定する第１側壁とを有するブロックと、蓋とを準備する工程と、ブロックと溝部を覆う蓋とによって内部空間が形成されるように、蓋をブロックに配置する工程と、蓋の外縁に沿って、蓋とブロックとを摩擦攪拌により接合する工程と、第１側壁が薄肉壁となるように、第１側壁の一部を切除する工程と、を具備する。【選択図】図９

Description

本発明は、薄肉管の製造方法、薄肉管製造用の中間体、および、薄肉管に関する。

電磁波の伝送、流体の移送等に使用される薄肉管が知られている。

関連する技術として、特許文献１には、導波管の製造方法が開示されている。特許文献１に記載の導波管の製造方法では、断面方形の管状に組み合わせられた金属板の内面に硬質の裏当てが配置され、各金属板の突合せ部分が互いに摩擦攪拌接合される。

特開２００１－２３７６２１号公報

本発明の目的は、摩擦攪拌接合を用いて薄肉管を容易に製造することを可能にする技術、および、摩擦攪拌接合を用いて容易に製造可能な薄肉管を提供することである。

いくつかの実施形態における薄肉管の製造方法は、第１面に形成された溝部と前記溝部の第１側面を規定する第１側壁とを有するブロックと、蓋とを準備する工程と、前記ブロックと、前記溝部を覆う前記蓋とによって内部空間が形成されるように、前記蓋を前記ブロックに配置する工程と、前記蓋の外縁に沿って、前記蓋と前記ブロックとを摩擦攪拌により接合する工程と、前記第１側壁が薄肉壁となるように、前記第１側壁の一部を切除する工程と、を具備する。

いくつかの実施形態における薄肉管製造用の中間体は、第１側壁、第２側壁、第１端壁、第２端壁、および、底壁を含む複数の壁と、複数の前記壁によって規定される溝部とを有するブロックと、前記溝部を覆う蓋と、を具備する。前記蓋の外縁部と、前記第１側壁、前記第２側壁、前記第１端壁および前記第２端壁の各々とが摩擦攪拌により接合されている。

いくつかの実施形態における薄肉管は、第１側壁と前記第１側壁に対向する第２側壁とを含む複数の壁と、複数の前記壁によって規定される溝部とを有する本体部と、前記溝部を覆う蓋と、を具備する。前記蓋と前記第１側壁との間の境界に第１摩擦攪拌接合部が形成され、前記蓋と前記第２側壁との間の境界に第２摩擦攪拌接合部が形成されている。前記第１側壁の第１外側側面および前記第２側壁の第２外側側面の各々は切除加工面であり、前記第１側壁および前記第２側壁の各々は薄肉壁である。

本発明により、摩擦攪拌接合を用いて薄肉管を容易に製造することを可能にする技術、および、摩擦攪拌接合を用いて容易に製造可能な薄肉管を提供することができる。

図１は、準備工程で準備されるブロックおよび蓋の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図２は、ブロックに溝部が形成される様子を模式的に示す概略断面図である。 図３は、ブロックに溝部が形成される様子を模式的に示す概略断面図である。 図４は、ブロックに蓋が配置された様子を模式的に示す概略断面図である。 図５は、接合工程が実行されている様子を模式的に示す概略断面図である。 図６は、図５において一点鎖線で囲まれた領域Ａを拡大して示す概略断面図である。 図７は、接合工程が実行されている様子を模式的に示す概略平面図である。 図８は、接合工程の実行により形成された薄肉管製造用の中間体の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図９は、切除工程が実行されている様子を模式的に示す概略断面図である。 図１０は、切除工程が実行されている様子を模式的に示す概略断面図である。 図１１は、実施形態における薄肉管の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図１２は、第１の実施形態における薄肉管の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図１３は、準備工程で準備されるブロックの一例を模式的に示す概略平面図である。 図１４は、準備工程で準備されるブロックの他の一例を模式的に示す概略平面図である。 図１５は、準備工程で準備されるブロックの一例を模式的に示す概略斜視図である。 図１６は、実施形態の第１変形例における薄肉管を模式的に示す概略斜視図である。 図１７は、実施形態の第２変形例における薄肉管を模式的に示す概略斜視図である。 図１８は、実施形態の第３変形例における薄肉管を模式的に示す概略斜視図である。 図１９は、実施形態の第４変形例における薄肉管を模式的に示す概略斜視図である。 図２０は、実施形態の第５変形例における薄肉管を模式的に示す概略斜視図である。 図２１は、第１端壁除去工程および第２端壁除去工程によって除去される部分を模式的示す概略斜視図である。 図２２は、図５において一点鎖線で囲まれた領域Ａに、摩擦攪拌接合用工具が達する前の状態を模式的に示す概略断面図である。 図２３は、摩擦攪拌接合装置の一例を模式的に示す概略部分断面図である。 図２４は、第３の実施形態における薄肉管の一例を模式的に示す一部切り欠き斜視図である。 図２５は、第３の実施形態における薄肉管の一例を模式的に示す一部切り欠き斜視図である。

以下、図面を参照して、実施形態における薄肉管１の製造方法、薄肉管製造用の中間体９、および、薄肉管１について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。

（方向の定義）
本明細書において、蓋４（あるいは、蓋４が配置されることとなる領域）から溝部３６に向かう方向を「第１方向ＤＲ１」と定義する。また、現実の上下方向に関わらず、第１方向ＤＲ１を「下方」と定義し、第１方向ＤＲ１とは反対の方向を「上方」と定義する。

（第１の実施形態）
図１乃至図２３を参照して、第１の実施形態における薄肉管の製造方法について説明する。図１は、準備工程で準備されるブロック２および蓋４の一例を模式的に示す概略斜視図である。図２および図３は、ブロック２に溝部３６が形成される様子を模式的に示す概略断面図である。図４は、ブロック２に蓋４が配置された様子を模式的に示す概略断面図である。図５は、接合工程が実行されている様子を模式的に示す概略断面図である。図６は、図５において一点鎖線で囲まれた領域Ａを拡大して示す概略断面図である。図７は、接合工程が実行されている様子を模式的に示す概略平面図である。図８は、接合工程の実行により形成された薄肉管製造用の中間体９の一例を模式的に示す概略斜視図である。図９および図１０は、切除工程が実行されている様子を模式的に示す概略断面図である。図１１は、実施形態における薄肉管１の一例を模式的に示す概略斜視図である。図１２は、第１の実施形態における薄肉管１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１３は、準備工程で準備されるブロック２の一例を模式的に示す概略平面図である。図１４は、準備工程で準備されるブロック２の他の一例を模式的に示す概略平面図である。図１５は、準備工程で準備されるブロック２の一例を模式的に示す概略斜視図である。図１６は、実施形態の第１変形例における薄肉管１を模式的に示す概略斜視図である。図１７は、実施形態の第２変形例における薄肉管１を模式的に示す概略斜視図である。図１８は、実施形態の第３変形例における薄肉管１を模式的に示す概略斜視図である。図１９は、実施形態の第４変形例における薄肉管１を模式的に示す概略斜視図である。図２０は、実施形態の第５変形例における薄肉管１を模式的に示す概略斜視図である。図２１は、第１端壁除去工程および第２端壁除去工程によって除去される部分を模式的示す概略斜視図である。図２２は、図５において一点鎖線で囲まれた領域Ａに、摩擦攪拌接合用工具６０が達する前の状態を模式的に示す概略断面図である。図２３は、摩擦攪拌接合装置６の一例を模式的に示す概略部分断面図である。

図１に例示されるように、第１ステップＳＴ１において、ブロック２と、蓋４とが、準備される。第１ステップＳＴ１は、準備工程である。

図１に記載の例では、準備工程（第１ステップＳＴ１）で準備されるブロック２は、第１面２１に形成された溝部３６と、溝部３６の第１側面３６ａ（図２を参照。）を規定する第１側壁３２ａと、を有する。準備工程で準備されるブロック２は、溝部３６の第２側面３６ｂを規定する第２側壁３２ｂを有していてもよい。

ブロック２の第１面２１は、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３（必要であれば、図５を参照。）が当接することとなる面である。図１に記載の例では、第１面２１は、ブロック２の上面である。また、図１に記載の例では、第１面２１の一部が第１側壁３２ａの上面２１ａによって構成され、第１面２１の一部が、第２側壁３２ｂの上面２１ｂによって構成されている。

準備工程（第１ステップＳＴ１）は、切削加工によって、ブロック２に溝部３６を形成することを含んでいてもよい。換言すれば、ブロック２に溝部３６を形成することにより、溝部３６を有するブロック２が準備されてもよい。図２に記載の例では、切削工具５を用いて実行される切削加工により、ブロック２に溝部３６が形成される。

付加的に、図２に例示されるように、準備工程（第１ステップＳＴ１）は、切削加工によって、ブロック２に、蓋４を支持する支持面３８を形成することを含んでいてもよい。また、図３に例示されるように、準備工程（第１ステップＳＴ１）は、切削加工によって、ブロック２に、蓋４を支持する支持面３８である傾斜面３８ｆと、傾斜面３８ｆと第１面２１とを接続する接続面３９と、を形成することを含んでいてもよい。

図３に記載の例では、溝部３６の一方側に配置される第１側壁３２ａは、溝部３６の第１側面３６ａを規定する第１内側側面と、第１面２１の一部を構成する上面２１ａと、第１外側側面２２ａと、を有する。溝部３６の第１側面３６ａは、例えば、第１面２１と垂直である。また、第１外側側面２２ａは、例えば、第１面２１と垂直である。なお、本明細書において、多少の誤差は許容される。例えば、本明細書において、「垂直」には、厳密な垂直と、略垂直とが包含される。

第２ステップＳＴ２において、蓋４がブロック２に配置される。第２ステップＳＴ２は、配置工程である。配置工程では、ブロック２と、溝部３６を覆う蓋４とによって内部空間ＳＰ（図４を参照。）が形成されるように、蓋４がブロック２に配置される。

図５に例示されるように、第３ステップＳＴ３において、蓋４の外縁Ｅ（必要であれば、図７を参照。）に沿って、蓋４と、ブロック２とが摩擦攪拌により接合される。第３ステップＳＴ３は、接合工程である。図６に例示されるように、接合工程（第３ステップＳＴ３）は、蓋４の外縁部４０の上面４０ｅとブロック２の摩擦攪拌接合対象部分の上面とが面一である状態で実行されることが好ましい。なお、本明細書において、多少の誤差は許容される。例えば、本明細書において、「面一」には、厳密な面一と、略面一とが包含される。

図６および図７に示されるように、接合工程は、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３が、蓋４の外縁部４０の上面４０ｅ、および、ブロック２の第１面２１の両方に接触した状態で（図６を参照。）、摩擦攪拌接合用工具６０の攪拌ピン６１を、蓋４の外縁部４０と、ブロック２の第１面２１との境界Ｂ１に沿って、移動させることを含む（図７における矢印Ｑを参照。）。なお、図７において、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３および攪拌ピン６１の位置が、ハッチングによって示されている。また、図７において、蓋４の外縁部４０とブロック２の第１面２１との間の境界Ｂ１のうち、摩擦攪拌接合された部分が、一点鎖線によって示されている。

接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行により、薄肉管製造用の中間体９が形成される（図８を参照。）。なお、図８において、蓋４の外縁部４０とブロック２の第１面２１との間の境界Ｂ１、且つ、摩擦攪拌接合された部分が、一点鎖線によって示されている。

第４ステップＳＴ４において、第１側壁３２ａが薄肉壁となるように、第１側壁３２ａの一部が切除される。第４ステップＳＴ４は、切除工程である。

切除工程は、例えば、図９に例示されるように、切削工具５によって、第１側壁３２ａの一部を切除することを含む。切除工程の実行により、第１側壁３２ａの壁厚が減少する。また、切除工程の実行により、第１面２１の一部が除去される。より具体的には、第１側壁３２ａの壁厚の減少に伴って、第１面２１の面積が減少する。

図１０に例示されるように、切除工程において、第１側壁３２ａに加え、第１側壁３２ａ以外の壁（例えば、第２側壁３２ｂ）が薄肉化されてもよい。

図１１には、第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造された薄肉管１（より具体的には、上述の第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４の実行によって製造された薄肉管１）の一例が示されている。

第１の実施形態において、蓋４の外縁部４０と、ブロック２の第１側壁３２ａとが摩擦攪拌接合されるときには、第１側壁３２ａの壁厚が相対的に厚い（図５を参照。）。この場合、第１側壁３２ａは、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３を好適に支持することができる。よって、摩擦攪拌接合を用いて薄肉管を製造する際に必須と考えられていた裏当て治具（必要であれば、特許文献１を参照。）を省略することが可能である。換言すれば、蓋４とブロック２との間に裏当て治具を配置することなく、蓋４とブロック２とを摩擦攪拌接合することができる。蓋４とブロック２との間に裏当て治具を配置しない場合には、作業者の作業負担が低減される。

また、第１の実施形態では、蓋４の外縁部４０と、ブロック２の第１側壁３２ａとが摩擦攪拌によって接合された後、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３を支持するために利用された第１側壁３２ａが薄肉化される（図９を参照。）。当該薄肉化は、公知の切除装置（例えば、切削工具５、放電加工装置等）を用いて、容易に実行することができる。

以上のとおり、第１の実施形態では、摩擦攪拌接合を用いて薄肉管１を容易に製造する方法が提供される。

続いて、図１乃至図２３を参照して、第１の実施形態（あるいは、後述の第２の実施形態または第３の実施形態）において採用可能な任意付加的な構成について説明する。

（第１側壁３２ａの壁厚）
図９に記載の例では、切除工程（第４ステップＳＴ４）は、第１側壁３２ａの壁厚Ｄ１が、摩擦攪拌に用いるショルダ６３（換言すれば、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３）の先端半径Ｄ２（図５を参照。）より小さくなるように、第１側壁３２ａの一部を切除することを含む。この場合、接合工程の実行時に摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３を支持するために利用された第１側壁３２ａが、当該ショルダ６３の先端半径Ｄ２と比較して、十分に薄肉化されることとなる。切除工程（第４ステップＳＴ４）は、第１側壁３２ａの壁厚Ｄ１が、１ｍｍ以上６ｍｍ以下になるように、第１側壁３２ａの一部を切除することを含んでいてもよい。

図５に記載の例では、接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行時において、第１側壁３２ａの壁厚Ｄ３は、摩擦攪拌に用いるショルダ６３の先端半径Ｄ２より大きい。この場合、第１側壁３２ａと蓋４とによって、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３の全体が好適に支持される。よって、摩擦攪拌による接合時に、第１側壁３２ａがショルダ６３から受ける圧力が好適な圧力範囲に維持される。こうして、摩擦攪拌によって流動化された材料が、溝部３６側、あるいは、第１外側側面２２ａ側に流出することが防止される。接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行時において、第１側壁３２ａの壁厚Ｄ３の最小値は、例えば、６ｍｍ（あるいは、８ｍｍ）より大きい。

図１３に例示されるように、接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行前の状態において、第１側壁３２ａの壁厚Ｄ１は、第１側壁３２ａの第１外側側面２２ａの延在方向（あるいは、溝部３６の延在方向）に沿って変化してもよい。図１３に記載の例では、溝部３６の第１端部３６１から溝部３６の第２端部３６２に向かうにつれて、第１側壁３２ａの壁厚Ｄ１が減少する。

（溝部３６の形状）
図１３に記載の例では、ブロック２の溝部３６は、曲線に沿って延在する湾曲溝部３６Ａを含む。図１３に記載の例では、湾曲溝部３６Ａは、曲線状の溝部中心線Ｃ１に沿って延在する。ブロック２の溝部３６は、湾曲溝部３６Ａと、直線に沿って延在する直線溝部３６Ｂと、を含んでいてもよい。直線溝部３６Ｂは、直線状の溝部中心線Ｃ２に沿って延在する。

図１３に記載の例では、第１方向ＤＲ１に沿う方向にみて、湾曲溝部３６Ａは、曲線状の外縁部３６ｕ（より具体的には、円弧状の外縁部３６ｕ）と、曲線状の内縁部３６ｎ（より具体的には、円弧状の内縁部３６ｎ）と、を含む。代替的に、図１４に例示されるように、第１方向ＤＲ１に沿う方向にみて、湾曲溝部３６Ａは、曲線状の外縁部３６ｕと、屈曲内縁部３６ｎ’と、を含んでいてもよい。

なお、本明細書において、「屈曲」は、湾曲の一形態（換言すれば、湾曲のうちの曲率半径が実質的にゼロである形態）とみなされる。

（蓋４の外縁部４０の形状）
図７に記載の例では、蓋４の外縁部４０は、第１側壁３２ａに摩擦攪拌接合される第１湾曲縁部４０ａと、第２側壁３２ｂに摩擦攪拌接合される第２湾曲縁部４０ｂと、を含む。第２湾曲縁部４０ｂの曲率半径は、第１湾曲縁部４０ａの曲率半径よりも大きい。第１湾曲縁部４０ａの曲率半径は、ゼロより大きくてもよく、ゼロであってもよい。

（薄肉管１の管内空間の形状）
薄肉管１の管内空間（換言すれば、内部空間ＳＰ）の形状は、ブロック２の溝部３６を覆う蓋４とブロック２とを摩擦攪拌接合可能な限りにおいてどのような形状であってもよい。図１１に例示されるように、薄肉管１の管内空間の断面形状（より具体的には、管内空間の長手方向中心線に垂直な面における断面形状）は、矩形形状であってもよい。代替的に、薄肉管１の管内空間の断面形状は、三角形形状であってもよいし、図１６に例示されるように、Ｈ字形状であってもよい。

薄肉管１の管内空間の中心線（なお、中心線は、曲線であってもよい。）に垂直な面における当該管内空間の断面形状および断面積は、当該中心線に沿って一定であることが好ましいが、当該断面形状および断面積のうちの少なくとも一方は、当該中心線に沿って変化してもよい。

（薄肉管１の形状）
図１１に記載の例では、第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉管１は、湾曲管部１１を有する湾曲管１Ａである。当該湾曲管１Ａは、湾曲管部１１に加えて、直線管部１２を有していてもよい。図１１に例示されるように、第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉管１は、第１の直線管部１２ａと、第２の直線管部１２ｂと、第１の直線管部１２ａと第２の直線管部１２ｂとの間に配置される湾曲管部１１と、を有していてもよい。また、第１の直線管部１２ａと第２の直線管部１２ｂとの間のなす角度は、９０度より小さくてもよいし、９０度であってもよいし、９０度より大きくてもよい。

湾曲管１Ａにおける湾曲管部１１の配置に特に制限はない。図１７に例示されるように、湾曲管１Ａは、Ｕ字形状を有するＵ字管であってもよいし、図１８に例示されるように、湾曲管１Ａは、２つ以上の湾曲管部１１を有する管（例えば、Ｓ字管）であってもよい。

代替的に、第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉管１は、湾曲管部を有さない直線状の管であってもよい。更に代替的に、図１９に例示されるように、第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉管１は、管内空間（換言すれば、内部空間ＳＰ）の断面積が、薄肉管１の第１端部１ａから第２端部１ｂに向かうにつれて、徐々に拡大または縮小するテーパ管であってもよい。

薄肉管１の壁厚は、薄肉管１の第１端部１ａから第２端部１ｂに向かうにつれて変化してもよいし、薄肉管１の壁厚は一定であってもよい。

薄肉管１の外形形状は、切除工程（第４ステップＳＴ４）によって、自由に設定することができる。図２０に例示されるように、第１の実施形態における薄肉管１の製造方法は、接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行後、ブロック２の複数の壁３０の一部を切除することにより、薄肉部Ｐ１である薄肉壁と、他の部材に固定される被固定部Ｐ２とを一体的に形成することを含んでいてもよい。換言すれば、ブロック２の複数の壁３０のうち切除加工が施される領域によって薄肉部Ｐ１が構成され、ブロック２の複数の壁３０のうち切除加工が施されない領域、あるいは、切除加工による切除量が小さな領域によって被固定部Ｐ２が構成されてもよい。

図２０に記載の例では、ブロック２の複数の壁３０の一部が切除されることにより、薄肉壁である第１側壁３２ａと、薄肉壁である第２側壁３２ｂと、他の薄肉管あるいは他の構造物に固定される被固定部Ｐ２とが、一体的に形成される。

図２０に記載の例では、被固定部Ｐ２は、薄肉部Ｐ１よりも外方に突出する突出部である。また、被固定部Ｐ２は、他の部材（例えば、他の薄肉管、あるいは、他の構造物）に固定されるフランジ部３７を含む。代替的に、あるいは、付加的に、被固定部Ｐ２は、フランジ部３７以外の被固定部を含んでいてもよい。

上述のとおり、第１の実施形態における薄肉管１の製造方法によって製造される薄肉管１の形状の自由度は大きい。

（ブロック２の第２側壁３２ｂ）
図３に記載の例では、準備工程（第１ステップＳＴ１）で準備されるブロック２は、溝部３６の一方側に配置される第１側壁３２ａと、溝部３６の他方側に配置される第２側壁３２ｂと、を有する。第２側壁３２ｂは、溝部３６に対して、第１側壁３２ａとは反対側に配置されている。第２側壁３２ｂは、溝部３６の第２側面３６ｂを規定する第２内側側面と、第１面２１の一部を構成する上面２１ｂと、第２外側側面２２ｂと、を有する。溝部３６の第２側面３６ｂは、例えば、第１面２１と垂直である。また、第２外側側面２２ｂは、例えば、第１面２１と垂直である。

図５に記載の例では、接合工程（第３ステップＳＴ３）は、（１）蓋４の外縁部４０と、第１側壁３２ａとを摩擦攪拌により接合すること、および、（２）蓋４の外縁部４０と、第２側壁３２ｂとを摩擦攪拌により接合すること、を含む。蓋４の外縁部４０と、第２側壁３２ｂとを摩擦攪拌接合することは、破線で示される位置に移動した摩擦攪拌接合用工具６０によって実行される。

図７に例示されるように、蓋４の外縁部４０と、第１側壁３２ａとが摩擦攪拌接合されることにより、蓋４と第１側壁３２ａとの間の境界に第１摩擦攪拌接合部８１ａが形成される。また、蓋４の外縁部４０と、第２側壁３２ｂとが摩擦攪拌接合されることにより、蓋４と第２側壁３２ｂとの間の境界に第２摩擦攪拌接合部８１ｂが形成される。

図１０に記載の例では、切除工程（第４ステップＳＴ４）において、第２側壁３２ｂが薄肉壁となるように、第２側壁３２ｂの一部が切除される。切除工程は、例えば、切削工具５によって、第２側壁３２ｂの一部を切除することを含む。切除工程の実行により、第２側壁３２ｂの壁厚が減少する。また、切除工程の実行により、第１面２１の一部が除去される。より具体的には、第２側壁３２ｂの壁厚の減少に伴って、第１面２１の面積が減少する。

（第２側壁３２ｂの壁厚）
図１０に記載の例では、切除工程（第４ステップＳＴ４）は、第２側壁３２ｂの壁厚Ｄ４が、摩擦攪拌に用いるショルダ６３（換言すれば、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３）の先端半径Ｄ２（図５を参照。）より小さくなるように、第２側壁３２ｂの一部を切除することを含む。切除工程（第４ステップＳＴ４）は、第２側壁３２ｂの壁厚Ｄ４が、１ｍｍ以上６ｍｍ以下になるように、第２側壁３２ｂの一部を切除することを含んでいてもよい。

図５に記載の例では、接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行時において、第２側壁３２ｂの壁厚Ｄ５は、摩擦攪拌に用いるショルダ６３の先端半径Ｄ２より大きい。この場合、第２側壁３２ｂと蓋４とによって、摩擦攪拌接合用工具６０のショルダ６３の全体が好適に支持される。

図１３に例示されるように、接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行前の状態において、第２側壁３２ｂの壁厚Ｄ４は、第２側壁３２ｂの第２外側側面２２ｂの延在方向（あるいは、溝部３６の延在方向）に沿って変化してもよい。図１３に記載の例では、溝部３６の第１端部３６１から溝部３６の第２端部３６２に向かうにつれて、第２側壁３２ｂの壁厚Ｄ４が増加する。

（ブロック２の第１外側端面２３ｃ、および、第２外側端面２３ｄ）
図１３に例示されるように、準備工程（第１ステップＳＴ１）で準備されるブロック２は、第１外側端面２３ｃ、および／または、第２外側端面２３ｄを有していてもよい。第１外側端面２３ｃは、第１面２１に垂直であってもよい。第１外側端面２３ｃは、第１面２１、第１外側側面２２ａ、および、第２外側側面２２ｂの各々に接する。第２外側端面２３ｄは、第１面２１に垂直であってもよい。第２外側端面２３ｄは、第１面２１、第１外側側面２２ａ、および、第２外側側面２２ｂの各々に接する。

（ブロック２の第１端壁３３ｃ、第２端壁３３ｄ、および、底壁３４）
図１３に記載の例では、準備工程で準備されるブロック２は、溝部３６の一方側の端面である第１端面３６ｃを規定する第１端壁３３ｃを有する。図１３に記載の例では、第１端壁３３ｃは、溝部３６の第１端面３６ｃを規定する第１内側端面と、第１面２１の一部を構成する上面２１ｃと、ブロック２の第１外側端面２３ｃの一部と、を有する。

図１３に記載の例では、準備工程で準備されるブロック２は、溝部３６の他方側の端面である第２端面３６ｄを規定する第２端壁３３ｄを有する。なお、溝部３６の第２端面３６ｄを規定する第２端壁３３ｄは、図１３においてドットによるハッチングが付与された部分に対応する。

第２端壁３３ｄは、溝部３６に対して、第１端壁３３ｃとは反対側に配置される。図１３に記載の例では、第２端壁３３ｄは、溝部３６の第２端面３６ｄを規定する第２内側端面と、第１面２１の一部を構成する上面２１ｄと、第１外側側面２２ａの一部と、を有する。第２端壁３３ｄは、ブロック２の第２外側端面２３ｄの一部を有していてもよい。

図１５に記載の例では、底壁３４の内面は、溝部３６の底面３６ｇを規定する。図１５に記載の例では、底壁３４と、第１側壁３２ａと、第２側壁３２ｂと、第１端壁３３ｃと、第２端壁３３ｄとによって、溝部３６が規定されている。

図７に記載の例では、接合工程（第３ステップＳＴ３）は、蓋４の外縁部４０と、第１端壁３３ｃとを摩擦攪拌により接合することを含む。また、接合工程（第３ステップＳＴ３）は、蓋４の外縁部４０と、第２端壁３３ｄとを摩擦攪拌により接合すること含む。

（第１端壁除去工程）
接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行後に、第１端壁３３ｃが除去されてもよい。換言すれば、第１の実施形態における薄肉管１の製造方法は、第５ステップＳＴ５として、ブロック２の溝部３６の第１端面３６ｃを規定する第１端壁３３ｃ（より具体的には、第１端壁３３ｃの全体）を除去する工程を含んでいてもよい。第５ステップＳＴ５は、第１端壁除去工程である。第１端壁除去工程（第５ステップＳＴ５）は、上述の切除工程（第４ステップＳＴ４）の前に実行されてもよいし、上述の切除工程よりも後に実行されてもよい。

（第２端壁除去工程）
接合工程（第３ステップＳＴ３）の実行後に、第２端壁３３ｄが除去されてもよい。換言すれば、第１の実施形態における薄肉管１の製造方法は、第６ステップＳＴ６として、ブロック２の溝部３６の第２端面３６ｄを規定する第２端壁３３ｄ（より具体的には、第２端壁３３ｄの全体）を除去する工程を含んでいてもよい。第６ステップＳＴ６は、第２端壁除去工程である。第２端壁除去工程（第６ステップＳＴ６）は、上述の切除工程（第４ステップＳＴ４）の前に実行されてもよいし、上述の切除工程よりも後に実行されてもよい。

図２１に記載の例では、第１端壁除去工程において、薄肉管製造用の中間体９から、第１端壁３３ｃを含む部分Ｋ１（破線によって囲まれた部分を参照。）が除去される。当該除去は、公知の任意の除去装置（例えば、切断装置、切削装置等）を用いて実行される。また、第２端壁除去工程において、薄肉管製造用の中間体９から、第２端壁３３ｄを含む部分Ｋ２（破線によって囲まれた部分を参照。）が除去される。当該除去は、公知の任意の除去装置（例えば、切断装置、切削装置等）を用いて実行される。

第１端壁３３ｃおよび第２端壁３３ｄが除去されることにより、図１１に例示されるように、薄肉管１の第１端部１ａに、内部空間ＳＰに連通する第１開口ＯＰ１が形成され、薄肉管１の第２端部１ｂに、内部空間ＳＰに連通する第２開口ＯＰ２が形成される。

なお、図７に例示されるように、ブロック２が、第１側壁３２ａおよび第２側壁３２ｂに加えて、第１端壁３３ｃおよび第２端壁３３ｄを有する場合、蓋４の外縁部４０の全体を、ブロック２の第１面２１に摩擦攪拌接合することができる。

これに対し、ブロック２が第１端壁３３ｃおよび／または第２端壁３３ｄを有さない場合、蓋４の外縁部４０の一部をブロック２に摩擦攪拌接合することができない。また、接合工程（第３ステップＳＴ３）は、（１）蓋４の外縁部４０とブロック２の第１側壁３２ａとを摩擦攪拌接合すること、（２）摩擦攪拌接合用工具６０をブロック２から一旦離間させること、および、（３）蓋４の外縁部４０とブロック２の第２側壁３２ｂとを摩擦攪拌接合すること、を含むこととなる。このように、２つの摩擦攪拌接合のインターバルにおいて、摩擦攪拌接合用工具６０をブロック２から一旦離間させる必要があるため、作業効率が低下する。

ただし、第１の実施形態において、ブロック２が、第１端壁３３ｃおよび第２端壁３３ｄを有することは必須ではない。ブロック２が、第１端壁３３ｃおよび第２端壁３３ｄを有さない場合には、上述の第１端壁除去工程（第５ステップＳＴ５）および第２端壁除去工程（第６ステップＳＴ６）は省略される。

（支持面３８）
図２および図３に記載の例では、準備工程（第１ステップＳＴ１）で準備されるブロック２は、蓋４の外縁部４０を支持する支持面３８を有する。支持面３８は、第１方向ＤＲ１に沿う方向に見て、溝部３６を囲む環状の支持面であることが好ましい。図２に例示されるように、支持面３８は、第１面２１と平行であってもよい。代替的に、図３に例示されるように、支持面３８は、第１面２１と非平行であってもよい。

図３に記載の例では、支持面３８は、傾斜面３８ｆ（より具体的には、溝部３６に向かうにつれて、高さが低くなる傾斜面）を含む。また、ブロック２は、第１面２１および支持面３８に加え、第１面２１と支持面３８とを接続する接続面３９を有する。接続面３９は、例えば、第１面２１に垂直である。

（蓋４の外縁部４０）
図４に記載の例では、蓋４の外縁部４０は、ブロック２によって支持される傾斜面４１を有する。当該傾斜面４１は、蓋４の中心部に向かうにつれて、高さが低くなる傾斜面である。また、蓋４の外縁部４０は、傾斜面４１の上端から上方に延在する外側面４２を有する。外側面４２の上端は、蓋４の上面４ｅに接している。図４に記載の例では、当該外側面４２は、ブロック２の第１面２１に垂直である。

図２２に記載の例では、蓋４の外縁部４０の傾斜面４１は、ブロック２の傾斜面３８ｆによって支持されている。また、蓋４の外側面４２は、ブロック２の接続面３９に対向配置されている。

図２２に記載の例では、接合工程（第３ステップＳＴ３）は、摩擦攪拌接合用工具６０の攪拌ピン６１が蓋４の外側面４２を横切り、かつ、攪拌ピン６１が蓋４の傾斜面４１の下端部分４１ｇに達していない状態で、攪拌ピン６１を、第１面２１に垂直な方向に移動させることにより実行される。

攪拌ピン６１が傾斜面４１の下端部分４１ｇに達していないことにより、摩擦攪拌により流動化された材料が、溝部３６に流出することが防止される。また、蓋４の外縁部４０が傾斜面４１を有することにより、ブロック２に対する攪拌ピン６１の挿入深さＬ１を小さくしつつ、蓋４とブロック２との境界Ｂのうち攪拌ピン６１が達していない部分の長さＬ２を短くすることができる。挿入深さＬ１が小さいことにより、攪拌ピン６１の挿入に伴う、ブロック２および蓋４の変形が抑制される。また、長さＬ２が短いことにより、蓋４とブロック２との境界Ｂのうち、摩擦攪拌によって接合されていない部分を小さくするか、あるいは、摩擦攪拌によって接合されていない部分を実質的に無くすことができる。

また、摩擦攪拌により流動化された材料が溝部３６に流出することが防止され、ブロック２および蓋４の変形が抑制され、蓋４とブロック２との境界Ｂのうち摩擦攪拌によって接合されていない部分が小さいか実質的に無いことにより、薄肉管１の内面の状態が良好となる。よって、例えば、薄肉管１が薄肉導波管である場合には、薄肉導波管の導波特性が向上する。

（薄肉導波管）
第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉管１は、例えば、薄肉導波管である。第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉管１が薄肉導波管である場合、溝部３６および蓋４の各々は、電磁波を反射する内面を有する。当該薄肉導波管によって伝送される電磁波の波長は、例えば、１ｍｍ以上１００ｃｍ以下である。

薄肉導波管は、気象レーダ用の導波管であってもよいし、その他の通信用導波管であってもよい。導波管は、電磁波を、低エネルギ損失で、高アイソレーションで伝送することができるため、第１の実施形態における薄肉管の製造方法によって製造される薄肉導波管を、大電力を必要とするレーダシステム用の伝送路、低損失特性あるいは位相安定性が求められるアンテナ周辺の伝送路、あるいは、実験設備における伝送路として使用することができる。

薄肉導波管は、例えば、断面形状が矩形形状である矩形導波管（換言すれば、方形導波管）である。この場合、薄肉導波管の電磁波伝送路を規定する４面のうちの３面（換言すれば、溝部３６の内面）は、ブロック２を加工（例えば、切削加工）することによって形成することができ、薄肉導波管の電磁波伝送路を規定する４面のうちの１面（換言すれば、蓋の下面）は、ブロック２と蓋４とを摩擦攪拌接合することによって形成することができる。代替的に、図１６に例示されるように、薄肉導波管は、内部空間の断面形状がＨ字形状である導波管であってもよい。

（薄肉管１の材質）
薄肉管１の材質は、摩擦攪拌接合が可能な材質である限り特に制限はない。薄肉管１（例えば、薄肉導波管）は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属によって構成されていてもよく、その他の材料によって構成されていてもよい。ブロック２の材質と、蓋４の材質とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。

（摩擦攪拌接合装置６）
図２３を参照して、接合工程（第４ステップＳＴ４）において使用される摩擦攪拌接合装置６の一例について説明する。

摩擦攪拌接合装置６は、摩擦攪拌接合用工具６０、ワーク支持部材７１、摩擦攪拌接合用工具６０を支持する工具支持部材７３、工具支持部材７３をワーク支持部材７１に対して相対移動させる第１駆動装置７５、攪拌ピン６１を回転駆動する第２駆動装置７７、および、制御装置７９を具備する。

摩擦攪拌接合用工具６０は、攪拌ピン６１と、ショルダ６３とを備える。ショルダ６３は、ブロック２と蓋４とを同時に押圧可能なショルダ面６３ｓを有する。ショルダ面６３ｓは、ショルダ６３の第１方向ＤＲ１側の端面である。ショルダ面６３ｓは、攪拌ピン６１の回転によって軟化された材料（ブロック２を構成する材料、および、蓋４を構成する材料）を平坦にする。図２３に記載の例では、ショルダ面６３ｓは、第１方向ＤＲ１に垂直な面である。

図２３に記載の例では、攪拌ピン６１は、ショルダ６３に対して、第１軸ＡＸまわりに相対回転可能である。図２３に記載の例では、第１軸ＡＸは、ブロック２の第１面２１に対して垂直である。また、第１軸ＡＸは、ワーク支持部材７１の上面に対して垂直である。

図２３に記載の例では、攪拌ピン６１は、ワーク（より具体的には、ブロック２および蓋４）に対して相対回転するが、ショルダ面６３ｓはワークに対して相対回転しない。代替的に、ショルダ面６３ｓは、攪拌ピン６１とともに、ワークに対して、第１軸ＡＸまわりに相対回転してもよい。

なお、ショルダ面６３ｓがワークに対して相対回転しない場合、ショルダ面６３ｓがワークに対して相対回転する場合と比較して、摩擦熱が発生する領域を小さくすることができる。その結果、ワークの変形が抑制され、バリの発生が抑制され、良好な接合面を形成することができる。また、ショルダ面６３ｓがワークに対して相対回転しない場合、ワークと回転体（より具体的には、攪拌ピン６１）との間の接触面積が小さくなる。このため、摩擦攪拌接合を実行するに際して、回転体（より具体的には、攪拌ピン６１）をワークに押し付ける力を小さくすることができる。

また、図２３に記載の例では、ショルダ６３は、回転駆動されないフレーム７３ａに取り付けられている。この場合、ワークからショルダ６３（より具体的には、ショルダ面６３ｓ）が受ける力は、フレーム７３ａによって支持される。よって、工具支持部材７３とシャフト７３ｂとの間に介在するベアリングには、大きな軸方向荷重が作用しない。このため、図２３に記載の摩擦攪拌接合装置６は、シャフト７３ｂを高速回転させることが可能である。

図２３に記載の例では、ショルダ面６３ｓが、ブロック２と蓋４との摩擦攪拌接合対象領域の上面に対して、平行である。代替的に、ショルダ面６３ｓを当該摩擦攪拌接合対象領域の上面に対して傾斜させた状態で、ブロック２と蓋４との摩擦攪拌接合が行われてもよい。また、図２３に記載の例では、摩擦攪拌接合時に、攪拌ピン６１の回転軸である第１軸ＡＸは、ブロック２と蓋４との摩擦攪拌接合対象領域の上面に対して垂直である。代替的に、摩擦攪拌接合時に、当該第１軸ＡＸは、当該摩擦攪拌接合対象領域の上面に対して傾斜していてもよい。更に、図２３に記載の例では、ショルダ面６３ｓは、平坦面であるが、代替的に、ショルダ面６３ｓは、凸曲面あるいは凹曲面を有していてもよい。

ワーク支持部材７１は、ワーク（より具体的には、ブロック２）を支持する。ワーク支持部材７１は、例えば、ワークが固定される支持テーブルである。

図２３に記載の例では、摩擦攪拌接合装置６は、ベース７２と、ワーク支持部材７１をベース７２に対して相対移動させる駆動装置７５ａ（例えば、支持テーブル駆動装置）を備える。当該駆動装置７５ａは、工具支持部材７３をワーク支持部材７１に対して相対移動させる第１駆動装置７５のうちの１つである。

工具支持部材７３は、摩擦攪拌接合用工具６０を支持する。図２３に記載の例では、工具支持部材７３は、ショルダ６３が固定されるフレーム７３ａと、攪拌ピン６１を保持するピンホルダ６２に回転力を伝達するシャフト７３ｂとを備える。工具支持部材７３は、主軸台と呼ばれることもある。また、シャフト７３ｂは、回転主軸と呼ばれることもある。

図２３に記載の例では、摩擦攪拌接合装置６は、第２ベース７４と、工具支持部材７３を第２ベース７４に対して相対移動させる駆動装置７５ｂを備える。当該駆動装置７５ｂは、工具支持部材７３をワーク支持部材７１に対して相対移動させる第１駆動装置７５のうちの１つである。

第１駆動装置７５は、工具支持部材７３をワーク支持部材７１に対して相対移動させる装置である。図２３に記載の例では、第１駆動装置７５は、ワーク支持部材７１をベース７２に対して相対移動させる駆動装置７５ａ、および、工具支持部材７３を第２ベース７４に対して相対移動させる駆動装置７５ｂを含む。代替的に、第１駆動装置７５は、駆動装置７５ａおよび駆動装置７５ｂのうちの一方のみを備えていてもよい。

図２３に記載の例では、駆動装置７５ａは、ワーク支持部材７１を、水平面に沿う方向（換言すれば、ＸＹ平面に沿う方向）に移動させる装置である。

図２３に記載の例では、駆動装置７５ｂは、工具支持部材７３を、３次元的に移動させる装置である。換言すれば、駆動装置７５ｂは、工具支持部材７３をＸ軸に沿う方向に移動させることができ、工具支持部材７３をＹ軸に沿う方向に移動させることができ、工具支持部材７３をＺ軸に沿う方向に移動させることができる。図２３に記載の例では、Ｚ軸は、鉛直方向に沿う方向であり、第１方向ＤＲ１に平行な方向である。

第２駆動装置７７は、攪拌ピン６１を回転駆動する。より具体的には、第２駆動装置７７は、シャフト７３ｂと動力伝達可能に接続されており、第２駆動装置７７は、シャフト７３ｂおよびピンホルダ６２を介して、攪拌ピン６１を回転駆動する。

制御装置７９は、第１駆動装置７５および第２駆動装置７７を制御する。図２３に記載の例では、制御装置７９は、第１駆動装置７５を制御する第１駆動装置制御手段７９ａと、第２駆動装置７７を制御する第２駆動装置制御手段７９ｂとを備える。

第１駆動装置７５が制御装置７９（より具体的には、第１駆動装置制御手段７９ａ）から制御信号を受信すると、第１駆動装置７５は、ワーク支持部材７１および／または工具支持部材７３を移動させる。換言すれば、第１駆動装置７５が制御装置７９から制御信号を受信すると、第１駆動装置７５は、工具支持部材７３をワーク支持部材７１に対して相対移動させる。

第２駆動装置７７が制御装置７９（より具体的には、第２駆動装置制御手段７９ｂ）から制御信号を受信すると、第２駆動装置７７は、攪拌ピン６１を第１軸ＡＸまわりに回転させる。より具体的には、第２駆動装置７７が制御装置７９から制御信号を受信すると、第２駆動装置７７は、シャフト７３ｂを回転させる。シャフト７３ｂの回転は、ピンホルダ６２を介して攪拌ピン６１に伝達される。こうして、攪拌ピン６１が第１軸ＡＸまわりを回転する。

図２３に記載の例では、制御装置７９は、プログラムおよびデータを記憶する記憶装置７９１（換言すれば、メモリ）を備える。記憶装置７９１に記憶されたプログラムを制御装置７９が実行することにより、当該制御装置７９は、上述の第１駆動装置制御手段７９ａおよび／または第２駆動装置制御手段７９ｂとして機能する。

図２３に記載の例では、摩擦攪拌接合装置６は、制御装置７９に制御パラメータ等を入力する入力装置７８を備える。

上述の接合工程（第３ステップＳＴ３）において、攪拌ピン６１を、ブロック２と蓋４の外縁部４０との間の境界部分に挿入する挿入工程と、ブロック２の第１面２１と蓋４の外縁部４０との両方に接するショルダ６３を、蓋４の外縁Ｅに沿って移動させる移動工程とが実行される。

上述の挿入工程では、第１駆動装置７５および第２駆動装置７７が、制御装置７９によって制御されることにより、第２駆動装置７７が、攪拌ピン６１を第１軸ＡＸまわりに回転させ、且つ、攪拌ピン６１がブロック２と蓋４との間の境界部分に挿入されるように、第１駆動装置７５が摩擦攪拌接合用工具６０を移動させる。

また、上述の移動工程では、第１駆動装置７５および第２駆動装置７７が、制御装置７９によって制御されることにより、第２駆動装置７７が、攪拌ピン６１を第１軸ＡＸまわりに回転させ、且つ、ブロック２の第１面２１と蓋４の外縁部４０との両方に接するショルダ６３が、蓋４の外縁Ｅに沿って移動するように、第１駆動装置７５が摩擦攪拌接合用工具６０を移動させる。

摩擦攪拌接合装置６は、摩擦攪拌接合用工具６０を保持可能、かつ、切削工具５（必要であれば、図９、図１０を参照。）を保持可能な工作機械であってもよい。この場合、１つの工作機械を用いて、上述の第３ステップＳＴ３（換言すれば、蓋４の外縁Ｅに沿って、蓋４とブロック２とを摩擦攪拌により接合する工程）と、上述の第４ステップＳＴ４（換言すれば、第１側壁３２ａが薄肉壁となるように、第１側壁３２ａの一部を切除する工程）とを、順に実行することができる。なお、当該工作機械において、工具支持部材７３が、摩擦攪拌接合用工具６０と切削工具５とを選択的に支持可能なように構成されていてもよく、当該工作機械が、摩擦攪拌接合用工具６０を支持する工具支持部材７３に加えて、切削工具５を支持する第２の工具支持部材を有していてもよい。

（第２の実施形態）
図１乃至図２３を参照して、第２の実施形態における薄肉管製造用の中間体９について説明する。

第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。他方、第２の実施形態では、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。したがって、第２の実施形態において、明示的に説明をしなかったとしても、第１の実施形態において説明済みの事項を第２の実施形態に適用できることは言うまでもない。逆に、第２の実施形態で説明される全ての事項は、第１の実施形態に適用可能である。

図８に例示されるように、第２の実施形態における薄肉管製造用の中間体９は、ブロック２と、蓋４とを備える。

図１５に例示されるように、ブロック２は、複数の壁３０を有し、複数の壁３０は、第１側壁３２ａと、第２側壁３２ｂと、第１端壁３３ｃと、第２端壁３３ｄと、底壁３４とを含む。また、ブロック２は、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、第１端壁３３ｃ、第２端壁３３ｄおよび底壁３４を含む複数の壁３０によって規定される溝部３６を有する。

第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、第１端壁３３ｃ、第２端壁３３ｄ、底壁３４、および、溝部３６については、第１の実施形態において説明済みであるため、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、第１端壁３３ｃ、第２端壁３３ｄ、底壁３４、および、溝部３６についての繰り返しとなる説明は省略する。

蓋４は、溝部３６を覆う。蓋４については、第１の実施形態において説明済みであるため、蓋４についての繰り返しとなる説明は省略する。

図８に記載の例において、蓋４の外縁部４０と、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、第１端壁３３ｃおよび第２端壁３３ｄの各々とは、摩擦攪拌により接合されている。より具体的には、蓋４の外縁部４０と第１側壁３２ａとの間の境界に第１摩擦攪拌接合部８１ａが形成され、蓋４の外縁部４０と第２側壁３２ｂとの間の境界に第２摩擦攪拌接合部８１ｂが形成されている。また、蓋４の外縁部４０と第１端壁３３ｃとの間の境界に第３摩擦攪拌接合部８１ｃが形成され、蓋４の外縁部４０と第２端壁３３ｄとの間の境界に第４摩擦攪拌接合部８１ｄが形成されている。

図８に記載の例では、第１摩擦攪拌接合部８１ａと、第３摩擦攪拌接合部８１ｃと、第２摩擦攪拌接合部８１ｂと、第４摩擦攪拌接合部８１ｄとによって、環状の摩擦攪拌接合部（換言すれば、閉じた摩擦攪拌接合部）が形成されている。

第２の実施形態における薄肉管製造用の中間体９において、ブロック２と蓋４とによって規定される内部空間（換言すれば、溝部３６と蓋４とによって規定される内部空間）は、密閉空間であってもよい。

第２の実施形態における薄肉管製造用の中間体９は、溝部３６を有するブロック２と蓋４とを摩擦攪拌接合することにより、容易に製造することができる。

また、第２の実施形態における薄肉管製造用の中間体９において、第１側壁３２ａの一部および第２側壁３２ｂの一部が切除され、第１端壁３３ｃおよび第２端壁３３ｄが除去されることにより、薄肉管１が製造される。換言すれば、第２の実施形態における薄肉管製造用の中間体９から薄肉管１（図１１等を参照。）を容易に製造することができる。

（第３の実施形態）
図１乃至図２５を参照して、第３の実施形態における薄肉管１について説明する。図２４および図２５は、第３の実施形態における薄肉管１の一例を模式的に示す一部切り欠き斜視図である。

第３の実施形態では、第１の実施形態および第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。他方、第３の実施形態では、第１の実施形態または第２の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。したがって、第３の実施形態において、明示的に説明をしなかったとしても、第１の実施形態または第２の実施形態において説明済みの事項を第３の実施形態に適用できることは言うまでもない。逆に、第３の実施形態で説明される全ての事項は、第１の実施形態または第２の実施形態に適用可能である。

図１１に例示されるように、第３の実施形態における薄肉管１は、本体部３と、蓋４と、を備える。本体部３と蓋４とは、摩擦攪拌によって接合されている。

図２４に例示されるように、本体部３は、複数の壁３０を有し、複数の壁３０は、第１側壁３２ａと、第１側壁３２ａに対向配置される第２側壁３２ｂと、底壁３４とを含む。また、本体部３は、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂおよび底壁３４を含む複数の壁３０によって規定される溝部３６を有する。

第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、底壁３４、および、溝部３６については、第１の実施形態において説明済みであるため、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、底壁３４、および、溝部３６についての繰り返しとなる説明は省略する。

図２４に記載の例では、蓋４と第１側壁３２ａとの間の境界に第１摩擦攪拌接合部８１ａが形成され、蓋４と第２側壁３２ｂとの間の境界に第２摩擦攪拌接合部８１ｂが形成されている。第１摩擦攪拌接合部８１ａは、蓋４の外縁部４０と、第１側壁３２ａの上縁部３２４ａとを摩擦攪拌接合することにより形成され、第２摩擦攪拌接合部８１ｂは、蓋４の外縁部４０と、第２側壁３２ｂの上縁部３２４ｂとを摩擦攪拌接合することにより形成される（必要であれば、第１の実施形態における接合工程を参照。）。

図２４に記載の例において、第１側壁３２ａの第１外側側面２２ａおよび第２側壁３２ｂの第２外側側面２２ｂの各々は切除加工が施された切除加工面であり、第１側壁３２ａおよび第２側壁３２ｂの各々は、薄肉壁である。

第１側壁３２ａを薄肉壁にすることは、蓋４と第１側壁３２ａとが摩擦攪拌接合された後、第１側壁３２ａの一部を切除することにより実行され、第２側壁３２ｂを薄肉壁にすることは、蓋４と第２側壁３２ｂとが摩擦攪拌接合された後、第２側壁３２ｂの一部を切除することにより実行される（必要であれば、第１の実施形態における切除工程を参照。）。

第３の実施形態における薄肉管１は、溝部３６を有するブロック２と蓋４とを摩擦攪拌接合し、第１側壁３２ａおよび第２側壁３２ｂに切除加工を施すことにより、容易に製造することができる。

続いて、図１乃至図２５を参照して、第３の実施形態において採用可能な任意付加的な構成について説明する。

（薄肉導波管）
第３の実施形態における薄肉管１は、薄肉導波管であってもよい。薄肉導波管については、第１の実施形態において説明済みであるため、薄肉導波管についての繰り返しとなる説明は省略する。

（湾曲溝部３６Ａ）
図２４に記載の例では、溝部３６（より具体的には、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂおよび底壁３４を含む複数の壁３０によって規定される溝部３６）は、湾曲溝部３６Ａを含む。また、薄肉管１は、湾曲内部空間ＳＰ１を規定する湾曲管部１１を含み、当該湾曲内部空間ＳＰ１は、湾曲溝部３６Ａと、湾曲溝部３６Ａを覆う蓋４とによって形成されている。

付加的に、溝部３６（より具体的には、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂおよび底壁３４を含む複数の壁３０によって規定される溝部３６）は、直線溝部３６Ｂを含んでいてもよい。また、薄肉管１は、直線状の内部空間ＳＰ２を規定する直線管部１２を含み、当該直線状の内部空間ＳＰ２は、直線溝部３６Ｂと直線溝部３６Ｂを覆う蓋４とによって形成されていてもよい。

湾曲溝部３６Ａ、および／または、直線溝部３６Ｂは、例えば、ブロック２を切削することにより容易に形成することができる（必要であれば、第１の実施形態における準備工程を参照。）。

図２４に記載の例では、薄肉管１は、湾曲管部１１を有し、湾曲管部１１の一部を構成する第１側壁３２ａと蓋４とが摩擦攪拌接合され、湾曲管部１１の一部を構成する第２側壁３２ｂと蓋４とが摩擦攪拌接合されている。こうして、摩擦攪拌接合によって、湾曲した電磁波伝送路、あるいは、湾曲した流路を容易に形成することができる。従来、摩擦攪拌接合によって形成される薄肉管において、湾曲した電磁波伝送路（または、湾曲した流路）を有するものは見当たらないが、摩擦攪拌によって湾曲した電磁波伝送路（または、湾曲した流路）が形成された後で、第１側壁３２ａおよび第２側壁３２ｂが薄肉化されることにより、湾曲した電磁波伝送路（または、湾曲した流路）の形成、摩擦攪拌接合部の形成、および、薄肉化の全てを実現することができる。

図２５に記載の例では、湾曲溝部３６Ａの一方側に第１側壁３２ａが配置され、湾曲溝部３６Ａの他方側に第２側壁３２ｂが配置されている。

第１側壁３２ａは、湾曲溝部３６Ａの一部を規定する第１湾曲内面３２１ａを有し、第２側壁３２ｂは、湾曲溝部３６Ａの一部を規定する第２湾曲内面３２１ｂを有する。第２湾曲内面３２１ｂの曲率半径は、第１湾曲内面３２１ａの曲率半径よりも大きい。第１湾曲内面３２１ａの曲率半径は、ゼロより大きくてもよく、ゼロであってもよい。

薄肉管の湾曲管部が曲げ加工によって形成される場合、湾曲管部のうちの曲率半径の大きな外側部分が過剰に延伸されて当該外側部分に亀裂が生じる可能性がある。また、薄肉管の湾曲管部が曲げ加工によって形成される場合、湾曲管部のうちの曲率半径の小さな内側部分が過剰に圧縮されて当該内側部分に皺が生じる可能性がある。

これに対し、第３の実施形態では、第１湾曲内面３２１ａを有する第１側壁３２ａと蓋４とが摩擦攪拌接合され、第２湾曲内面３２１ｂを有する第２側壁３２ｂと蓋４とが摩擦攪拌接合されることによって、薄肉管１の湾曲管部１１が形成される。よって、第１側壁３２ａまたは第２側壁３２ｂに、皺または亀裂が生じない。

図２５に記載の例では、溝部３６の延在方向に沿う方向における第２湾曲内面３２１ｂの長さ（曲線長さ）は、溝部３６の延在方向に沿う方向における第１湾曲内面３２１ａの長さ（曲線長さ）よりも長い。第２湾曲内面３２１ｂの長さを、第１湾曲内面３２１ａの長さよりも長くすることは、ブロック２（図１を参照。）を切削することにより容易に実現できる。換言すれば、第１側壁３２ａの第１湾曲内面３２１ａは切削加工面であってもよく、第２側壁３２ｂの第２湾曲内面３２１ｂは切削加工面であってもよい。図２５に記載の例では、第２湾曲内面３２１ｂの長さを、第１湾曲内面３２１ａの長さよりも長くするために、曲げ加工を行う必要がない。よって、曲げ加工に伴って、第１湾曲内面３２１ａまたは第２湾曲内面３２１ｂに、皺または亀裂が生じることがない。

図２５に記載の例では、第１摩擦攪拌接合部８１ａは、曲線に沿って延在する第１曲線状接合部８２ａを含む。また、第２摩擦攪拌接合部８１ｂは、曲線に沿って延在する第２曲線状接合部８２ｂを含む。付加的に、第１摩擦攪拌接合部８１ａは、直線に沿って延在する第１直線状接合部８３ａを含んでいてもよく、第２摩擦攪拌接合部８１ｂは、直線に沿って延在する第２直線状接合部８３ｂを含んでいてもよい。

（第１側壁３２ａ）
図２５に記載の例では、第１側壁３２ａは、溝部３６の一部を規定する内面と、外面２０ａとを有する。第１側壁３２ａの内面は、例えば、ブロック２を切削加工することにより形成される切削加工面である。

図２５に記載の例では、第１側壁３２ａの外面２０ａは、上面２１ａと、第１外側側面２２ａと、を有する。第１外側側面２２ａは、第１側壁３２ａの外側の側面である。

第１側壁３２ａの上面２１ａは、蓋４の外縁部４０の上面と面一である。第１側壁３２ａの上面２１ａの全体は、摩擦攪拌された摩擦攪拌面であってもよいし、第１側壁３２ａの上面２１ａの一部のみが摩擦攪拌された摩擦攪拌面であってもよい。なお、蓋４の上面４ｅおよび第１側壁３２ａの上面２１ａのうち、摩擦攪拌接合用工具６０と接触する部分は、平坦面であることが好ましいが、その他の部分（換言すれば、摩擦攪拌接合用工具６０と接触しない部分）には起伏あるいは凹凸が存在していてもよい。また、当該起伏あるいは凹凸が、後述の被固定部Ｐ２として機能してもよい。

第１外側側面２２ａは、切除加工が施された切除加工面を含む。第１外側側面２２ａの全体が切除加工面であることが好ましい。第１外側側面２２ａが、切除加工面であることは、第１側壁３２ａが薄肉化されていることを意味する。第１側壁３２ａの壁厚は、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下である。第１側壁３２ａの壁厚は、溝部３６の延在方向に沿って変化してもよいし、一定であってもよい。第１側壁３２ａの第１外側側面２２ａは、全体が平坦面であってもよいし、第１外側側面２２ａに起伏あるいは凹凸が存在していてもよい。当該起伏あるいは凹凸が、後述の被固定部Ｐ２として機能してもよい。

（第２側壁３２ｂ）
図２５に記載の例では、第２側壁３２ｂは、溝部３６の一部を規定する内面２０ｂと、外面とを有する。内面２０ｂは、例えば、ブロック２を切削加工することにより形成される切削加工面である。

図２５に記載の例では、第２側壁３２ｂの外面は、上面２１ｂと、第２外側側面２２ｂと、を有する。第２外側側面２２ｂは、第２側壁３２ｂの外側の側面である。

第２側壁３２ｂの上面２１ｂは、蓋４の外縁部４０の上面と面一である。第２側壁３２ｂの上面２１ｂの全体は、摩擦攪拌された摩擦攪拌面であってもよいし、第２側壁３２ｂの上面２１ｂの一部のみが摩擦攪拌された摩擦攪拌面であってもよい。なお、蓋４の上面４ｅおよび第２側壁３２ｂの上面２１ｂのうち、摩擦攪拌接合用工具６０と接触する部分は、平坦面であることが好ましいが、その他の部分（換言すれば、摩擦攪拌接合用工具６０と接触しない部分）には起伏あるいは凹凸が存在していてもよい。また、当該起伏あるいは凹凸が、後述の被固定部Ｐ２として機能してもよい。

第２外側側面２２ｂは、切除加工が施された切除加工面を含む。第２外側側面２２ｂの全体が切除加工面であることが好ましい。第２外側側面２２ｂが、切除加工面であることは、第２側壁３２ｂが薄肉化されていることを意味する。第２側壁３２ｂの壁厚は、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下である。第２側壁３２ｂの壁厚は、溝部３６の延在方向に沿って変化してもよいし、一定であってもよい。第２側壁３２ｂの第２外側側面２２ｂは、全体が平坦面であってもよいし、第２外側側面２２ｂに起伏あるいは凹凸が存在していてもよい。当該起伏あるいは凹凸が、後述の被固定部Ｐ２として機能してもよい。

（底壁３４）
図２５に記載の例では、底壁３４は、溝部３６の一部を規定する内面３４ｎと、外面とを有する。内面３４ｎは、例えば、ブロック２を切削加工することにより形成される切削加工面である。底壁３４の壁厚は、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下である。

（被固定部Ｐ２）
図１９および図２０に例示されるように、薄肉管１は、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、および、底壁３４のうちの少なくとも一つと一体的に形成され、他の部材（例えば、他の薄肉管、あるいは、他の構造物）に固定される被固定部Ｐ２を有していてもよい。被固定部Ｐ２は、ブロック２の複数の壁３０（例えば、第１側壁３２ａ、第２側壁３２ｂ、および、底壁３４）に切除加工を施すことにより形成される。より具体的には、第１側壁３２ａに切除加工が施されることにより、第１側壁３２ａが薄肉壁となり、第１側壁３２ａのうち切除加工が施されない領域、あるいは、切除加工による切除量が小さな領域によって被固定部Ｐ２の一部が形成される。また、第２側壁３２ｂに切除加工が施されることにより、第２側壁３２ｂが薄肉壁となり、第２側壁３２ｂのうち切除加工が施されない領域、あるいは、切除加工による切除量が小さな領域によって被固定部Ｐ２の一部が形成される。代替的に、あるいは、付加的に、蓋４に、被固定部Ｐ２が形成されていてもよい。

図１９および図２０に記載の例では、被固定部Ｐ２は、他の部材（例えば、他の薄肉管、あるいは、他の構造物）に固定されるフランジ部３７を含む。代替的に、あるいは、付加的に、被固定部Ｐ２は、フランジ部３７以外の被固定部を含んでいてもよい。

本発明は上記各実施形態または各変形例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態または各変形例は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態または各変形例で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態または他の変形例にも適用可能である。さらに、各実施形態または各変形例における任意付加的な構成は、適宜省略可能である。

１ ：薄肉管
１Ａ ：湾曲管
１ａ ：薄肉管の第１端部
１ｂ ：薄肉管の第２端部
２ ：ブロック
３ ：本体部
４ ：蓋
４ｅ ：蓋の上面
５ ：切削工具
６ ：摩擦攪拌接合装置
９ ：薄肉管製造用の中間体
１１ ：湾曲管部
１２ ：直線管部
１２ａ ：第１の直線管部
１２ｂ ：第２の直線管部
２０ａ ：第１側壁の外面
２０ｂ ：第２側壁の内面
２１ ：第１面
２１ａ ：第１側壁の上面
２１ｂ ：第２側壁の上面
２１ｃ ：第１端壁の上面
２１ｄ ：第２端壁の上面
２２ａ ：第１側壁の第１外側側面
２２ｂ ：第２側壁の第２外側側面
２３ｃ ：第１端壁の第１外側端面
２３ｄ ：第２端壁の第２外側端面
３０ ：壁
３２ａ ：第１側壁
３２ｂ ：第２側壁
３３ｃ ：第１端壁
３３ｄ ：第２端壁
３４ ：底壁
３４ｎ ：底壁の内面
３６ ：溝部
３６Ａ ：湾曲溝部
３６Ｂ ：直線溝部
３６ａ ：溝部の第１側面
３６ｂ ：溝部の第２側面
３６ｃ ：溝部の第１端面
３６ｄ ：溝部の第２端面
３６ｇ ：溝部の底面
３６ｎ ：湾曲溝部の内縁部
３６ｎ’ ：湾曲溝部の屈曲内縁部
３６ｕ ：湾曲溝部の外縁部
３７ ：フランジ部
３８ ：支持面
３８ｆ ：傾斜面
３９ ：接続面
４０ ：蓋の外縁部
４０ａ ：第１湾曲縁部
４０ｂ ：第２湾曲縁部
４０ｅ ：蓋の外縁部の上面
４１ ：傾斜面
４１ｇ ：傾斜面の下端部分
４２ ：蓋の外側面
６０ ：摩擦攪拌接合用工具
６１ ：攪拌ピン
６２ ：ピンホルダ
６３ ：ショルダ
６３ｓ ：ショルダ面
７１ ：ワーク支持部材
７２ ：ベース
７３ ：工具支持部材
７３ａ ：フレーム
７３ｂ ：シャフト
７４ ：第２ベース
７５ ：第１駆動装置
７５ａ、７５ｂ：駆動装置
７７ ：第２駆動装置
７８ ：入力装置
７９ ：制御装置
７９ａ ：第１駆動装置制御手段
７９ｂ ：第２駆動装置制御手段
８１ａ ：第１摩擦攪拌接合部
８１ｂ ：第２摩擦攪拌接合部
８１ｃ ：第３摩擦攪拌接合部
８１ｄ ：第４摩擦攪拌接合部
８２ａ ：第１曲線状接合部
８２ｂ ：第２曲線状接合部
８３ａ ：第１直線状接合部
８３ｂ ：第２直線状接合部
３２１ａ ：第１湾曲内面
３２１ｂ ：第２湾曲内面
３２４ａ ：第１側壁の上縁部
３２４ｂ ：第２側壁の上縁部
３６１ ：溝部の第１端部
３６２ ：溝部の第２端部
７９１ ：記憶装置
Ｂ ：蓋とブロックとの境界
Ｂ１ ：蓋の外縁部とブロックの第１面との境界
Ｅ ：蓋の外縁
Ｋ１ ：第１端壁を含む部分
Ｋ２ ：第２端壁を含む部分
ＯＰ１ ：第１開口
ＯＰ２ ：第２開口
Ｐ１ ：薄肉部
Ｐ２ ：被固定部
ＳＰ ：内部空間
ＳＰ１ ：湾曲内部空間
ＳＰ２ ：直線状の内部空間

Claims (11)

1. 第１面に形成された溝部と前記溝部の第１側面を規定する第１側壁とを有するブロックと、蓋とを準備する工程と、
   前記ブロックと、前記溝部を覆う前記蓋とによって内部空間が形成されるように、前記蓋を前記ブロックに配置する工程と、
   前記蓋の外縁に沿って、前記蓋と前記ブロックとを摩擦攪拌により接合する工程と、
   前記第１側壁が薄肉壁となるように、前記第１側壁の一部を切除する工程と
   を具備する
   薄肉管の製造方法。
2. 前記切除する工程は、前記第１側壁の壁厚が、前記摩擦攪拌に用いるショルダの先端半径より小さくなるように、前記第１側壁の一部を切除することを含む
   請求項１に記載の薄肉管の製造方法。
3. 前記接合する工程の実行時において、前記第１側壁の壁厚は、前記摩擦攪拌に用いる前記ショルダの前記先端半径より大きい
   請求項２に記載の薄肉管の製造方法。
4. 前記溝部は、曲線に沿って延在する湾曲溝部を含む
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の薄肉管の製造方法。
5. 前記蓋の外縁部は、
   前記ブロックによって支持される傾斜面と、
   前記傾斜面の上端から上方に延在する外側面と
   を有し、
   前記接合する工程は、摩擦攪拌接合用工具の攪拌ピンが前記外側面を横切り、かつ、前記攪拌ピンが前記傾斜面の下端部分に達していない状態で、前記攪拌ピンを、前記第１面に垂直な方向に移動させることにより実行される
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の薄肉管の製造方法。
6. 前記ブロックは、前記第１側壁を含む複数の壁を有し、
   前記接合する工程の実行後、複数の前記壁の一部が切除されることにより、前記薄肉壁と、他の部材に固定される被固定部とが一体的に形成される
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の薄肉管の製造方法。
7. 前記準備する工程で準備される前記ブロックは、前記溝部の一方側の端面を規定する第１端壁を有し、
   前記接合する工程の実行後に、前記第１端壁が除去される
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の薄肉管の製造方法。
8. 前記薄肉管は、薄肉導波管であり、
   前記溝部および前記蓋は、電磁波を反射する内面を有する
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の薄肉管の製造方法。
9. 第１側壁、第２側壁、第１端壁、第２端壁、および、底壁を含む複数の壁と、複数の前記壁によって規定される溝部とを有するブロックと、
   前記溝部を覆う蓋と
   を具備し、
   前記蓋の外縁部と、前記第１側壁、前記第２側壁、前記第１端壁および前記第２端壁の各々とが摩擦攪拌により接合されている
   薄肉管製造用の中間体。
10. 第１側壁と前記第１側壁に対向する第２側壁とを含む複数の壁と、複数の前記壁によって規定される溝部とを有する本体部と、
    前記溝部を覆う蓋と
    を具備し、
    前記蓋と前記第１側壁との間の境界に第１摩擦攪拌接合部が形成され、
    前記蓋と前記第２側壁との間の境界に第２摩擦攪拌接合部が形成され、
    前記第１側壁の第１外側側面および前記第２側壁の第２外側側面の各々は切除加工面であり、前記第１側壁および前記第２側壁の各々は薄肉壁である
    薄肉管。
11. 湾曲管部を有し、
    前記湾曲管部の一部を構成する前記第１側壁と前記蓋とが摩擦攪拌接合され、
    前記湾曲管部の一部を構成する前記第２側壁と前記蓋とが摩擦攪拌接合されている
    請求項１０に記載の薄肉管。

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