CN111405960B - 液冷套的制造方法 - Google Patents

Abstract

特征是正式接合用旋转工具(F)包括基端侧销(F2)和前端侧销(F3)，基端侧销(F2)的锥形角度比前端侧销(F3)的锥形角度大，在基端侧销(F2)的外周面形成有台阶状的层差部，前端侧销(F3)包括与正式接合用旋转工具(F)的转轴垂直的平坦面(F4)，并且包括从平坦面(F4)突出的突起部(F5)，在第一正式接合工序和第二正式接合工序中，在使前端侧销(F3)的平坦面(F4)及基端侧销(F2)与套主体(2)及封闭件(3)接触，并且使突起部(F5)的前端面(F6)与仅套主体(2)接触的状态下进行摩擦搅拌。

Description

液冷套的制造方法

技术领域

本发明涉及液冷套的制造方法。

背景技术

作为用于摩擦搅拌接合的旋转工具，已知一种包括轴肩部和从轴肩部下垂的搅拌销的旋转工具。上述旋转工具还用于由套主体和封闭件构成的液冷套的制造中。旋转工具在将轴肩部的下端面压入金属构件的状态下进行摩擦搅拌接合。通过将轴肩部压入金属构件，从而能够对塑性流动材料进行按压以抑制毛边的产生。然而，当接合的高度位置发生变化时容易产生缺陷，并且存在凹槽变大同时产生大量毛边的问题。

另一方面，已知有一种摩擦搅拌接合方法，使用包括搅拌销的旋转工具对两个金属构件进行接合，其特征是，包括正式接合工序，在上述正式接合工序中，将旋转的搅拌销插入到金属构件彼此的对接部，并在使仅搅拌销与金属构件接触的状态下进行摩擦搅拌接合(专利文献1)。根据上述现有技术，在搅拌销的外周面刻设有螺旋槽，在使仅搅拌销与被接合构件接触，同时使基端部露出的状态下进行摩擦搅拌接合，因此，即使接合的高度位置变化，也能够抑制缺陷的产生，并且还能够减小对摩擦搅拌装置的负载。然而，由于并未通过轴肩部对塑性流动材料进行按压，因此，存在金属构件的表面的凹槽变大，并且接合表面粗糙度变大这样的问题。此外，存在在凹槽的附近形成有隆起部(与接合前相比金属构件的表面隆起的部位)的问题。

另一方面，在专利文献2中记载有包括轴肩部和从轴肩部下垂的搅拌销的旋转工具。在轴肩部以及搅拌销的外周面分别形成有锥形面。在轴肩部的锥形面形成有俯视观察时呈涡旋状的槽。上述槽的截面形状呈半圆形。通过设置锥形面，从而即使金属构件的厚度、接合的高度位置变化，也能够稳定地接合。此外，通过使塑性流动材料进入到上述槽中，从而能够对塑性流动材料的流动进行控制，以形成理想的塑性化区域。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-39613号公报

专利文献2：日本专利第4210148号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，根据专利文献2的现有技术，塑性流动材料会进入到锥形面的槽的内部，因此，存在槽不能发挥作用的问题。此外，当塑性流动材料进入到上述槽中时，塑性流动材料在附着于槽的状态下被摩擦搅拌，因此，存在被接合金属构件与附着物相互摩擦而使接合品质下降这样的问题。另外，存在被接合金属构件的表面变得粗糙，毛边变多，并且金属构件的表面的凹槽也变大这样的问题。

从上述这种观点出发，本发明的技术问题在于提供一种液冷套的制造方法，能够减小金属构件的表面的凹槽，并且能够减小接合表面粗糙度。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明是一种液冷套的制造方法，所述液冷套由套主体和封闭件构成，其中，所述套主体具有底部、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱，所述封闭件包括供所述支柱的前端插入的孔部，并且对所述套主体的开口部进行封闭，在所述液冷套的制造方法中，通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合，其特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和从该层差底面立起的层差侧面的周壁层差部，且将所述支柱的支柱端面形成于与所述周壁部的周壁端面相同的高度位置，并且在所述支柱的前端的外周形成具有层差底面和从该层差底面立起的层差侧面的支柱层差部；载置工序，在所述载置工序中，将所述封闭件载置于所述套主体；第一正式接合工序，在所述第一正式接合工序中，使旋转工具沿由所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接而成的第一对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌；以及第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，使所述旋转工具沿由所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接而成的第二对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌，所述旋转工具是包括基端侧销和前端侧销的摩擦搅拌用的正式接合用旋转工具，所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大，在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的销层差部，所述前端侧销包括与所述旋转工具的转轴垂直的平坦面，并且包括从所述平坦面突出的突起部，在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，在使所述前端侧销的平坦面及所述基端侧销与所述套主体及所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与仅所述套主体接触的状态下进行摩擦搅拌。

此外，本发明是一种液冷套的制造方法，所述液冷套由套主体和封闭件构成，其中，所述套主体具有底部、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱，所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭，在所述液冷套的制造方法中，通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合，其特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和从该层差底面立起的层差侧面的周壁层差部，并且将所述支柱的支柱端面形成于与所述周壁层差部的层差底面相同的高度位置；载置工序，在所述载置工序中，将所述封闭件载置于所述套主体；第一正式接合工序，在所述第一正式接合工序中，使旋转工具沿由所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接而成的第一对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌；以及第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，使所述旋转工具相对于由所述支柱的支柱端面与所述封闭件的背面重合而成的重合部移动，以进行摩擦搅拌，所述旋转工具是包括基端侧销和前端侧销的摩擦搅拌用的正式接合用旋转工具，所述基端侧销的锥形角度比所述前端侧销的锥形角度大，在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的销层差部，所述前端侧销包括与所述旋转工具的转轴垂直的平坦面，并且包括从所述平坦面突出的突起部，在所述第一正式接合工序中，在使所述前端侧销的平坦面及所述基端侧销与所述套主体及所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与仅所述套主体接触的状态下进行摩擦搅拌，在所述第二正式接合工序中，在使所述前端侧销的平坦面及所述基端侧销与所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与所述套主体接触的状态下进行摩擦搅拌。

根据上述接合方法，能够通过锥形角度大的基端侧销的外周面对封闭件进行按压，因此，能够减小接合表面的凹槽，并且能够消除或减小形成于凹槽附近的隆起部。台阶状的层差部较浅且出口大，因此，即使通过基端侧销对封闭件进行按压，塑性流动材料也不易附着于基端侧销的外周面。因此，能够减小接合表面粗糙度，并且能够理想地稳定接合品质。此外，通过包括前端侧销，从而能够容易地插入到较深的位置。此外，通过使旋转工具包括突起部，从而能够进一步提高第一对接部、第二对接部、重合部的接合强度。

此外，较为理想的是，在所述准备工序中，通过铸模形成所述套主体，且形成为所述底部朝正面侧凸出，并且形成为所述封闭件朝正面侧凸出。

因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域发生热收缩，使得液冷套的封闭件一侧可能会以凹陷的方式变形，但根据上述制造方法，能够预先使套主体及封闭件凸出，并通过利用热收缩使液冷套变得平坦。

此外，较为理想的是，预先对所述套主体的变形量进行测量，在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，一边根据所述变形量对所述旋转工具的插入深度进行调节，一边进行摩擦搅拌。

根据上述制造方法，即使在使套主体及封闭件呈凸状弯曲并进行摩擦搅拌接合的情况下，也能够使液冷套上形成的塑性化区域的长度和宽度恒定。

此外，较为理想的是，在本申请第一发明中，在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序之前包括临时接合工序，在所述临时接合工序中，对所述第一对接部和所述第二对接部中的至少任一方进行临时接合。

此外，较为理想的是，在本申请第二发明中，在所述第一正式接合工序之前包括临时接合工序，在所述临时接合工序中，对所述第一对接部进行临时接合。

根据上述制造方法，通过进行临时接合，能够防止第一正式接合工序、第二正式接合工序时的各对接部的开裂。

此外，较为理想的是，在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，将供冷却介质流动的冷却板设置于所述底部的背面侧，并且一边通过所述冷却板对所述套主体和所述封闭件进行冷却，一边进行摩擦搅拌。

根据上述制造方法，能够将摩擦热抑制得较低，因此，能够减小因热收缩引起的液冷套的变形。

此外，较为理想的是，使所述冷却板的正面与所述底部的背面面接触。根据上述制造方法，能够提高冷却效率。

此外，较为理想的是，所述冷却板具有供所述冷却介质流动的冷却流路，所述冷却流路包括沿着所述第一正式接合工序中的所述旋转工具的移动轨迹的平面形状。

根据上述制造方法，能够集中地对被摩擦搅拌的部分进行冷却，因此，能够进一步提高冷却效率。

此外，较为理想的是，供所述冷却介质流动的冷却流路由埋设于所述冷却板的冷却管构成。根据上述制造方法，能够容易地进行冷却介质的管理。

此外，较为理想的是，在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，使冷却介质在由所述套主体和所述封闭件构成的中空部中流动，并且一边对所述套主体和所述封闭件进行冷却，一边进行摩擦搅拌。

根据上述制造方法，能够将摩擦热抑制得较低，因此，能够减小因热收缩引起的液冷套的变形。此外，能够不使用冷却板等，而是利用套主体自身进行冷却。

发明效果

根据本发明的液冷套的制造方法，能够减小金属构件的表面的凹槽，并且能够减小接合表面粗糙度。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的正式接合用旋转工具的侧视图。

图2是表示正式接合用旋转工具的接合形态的示意剖视图。

图3是正式接合用旋转工具的放大剖视图。

图4是表示本发明实施方式的临时接合用旋转工具的侧视图。

图5是表示临时接合用旋转工具的接合形态的示意剖视图。

图6是本发明第一实施方式的液冷套的立体图。

图7是表示本发明第一实施方式的液冷套的分解立体图。

图8是图6的I-I剖视图。

图9是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的载置工序前的剖视图。

图10是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的载置工序后的剖视图。

图11是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的临时接合工序的俯视图。

图12是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的俯视图。

图13是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的剖视图。

图14是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的俯视图。

图15是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的图14的II-II剖视图。

图16是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的穿设工序的剖视图。

图17是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的安装工序的剖视图。

图18是表示现有的旋转工具的概念图。

图19是表示现有的旋转工具的概念图。

图20是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第一变形例的立体图。

图21是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第二变形例的工作台的立体图。

图22是表示将第一实施方式的液冷套的制造方法的第二变形例的套主体及封闭件固定于工作台的状态的立体图。

图23是表示第一实施方式的液冷套的制造方法的第三变形例的分解立体图。

图24是表示将第一实施方式的液冷套的制造方法的第三变形例的套主体及封闭件固定于工作台的状态的立体图。

图25是表示第二实施方式的液冷套的分解立体图。

图26是表示第二实施方式的液冷套的剖视图。

图27是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的载置工序前的剖视图。

图28是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的载置工序后的剖视图。

图29是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的临时接合工序的俯视图。

图30是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的俯视图。

图31是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的第一正式接合工序的图30的剖视图。

图32是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的俯视图。

图33是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的第二正式接合工序的图32的III-III剖视图。

图34是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的穿设工序的剖视图。

图35是表示第二实施方式的液冷套的制造方法的安装工序的剖视图。

图36是表示正式接合用旋转工具的第一变形例的剖视图。

图37是表示正式接合用旋转工具的第二变形例的剖视图。

图38是表示正式接合用旋转工具的第三变形例的剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照附图对本发明第一实施方式的液冷套和液冷套的制造方法进行详细说明。首先，对在本实施方式中使用的正式接合用旋转工具及临时接合用旋转工具进行说明。

如图1所示，正式接合用旋转工具F是用于摩擦搅拌接合的工具。正式接合用旋转工具F例如由工具钢形成。正式接合用旋转工具F主要由基轴部F1、基端侧销F2和前端侧销F3构成。在前端侧销F3的前端形成有突起部F5。

基轴部F1是呈圆柱状并连接于摩擦搅拌装置的主轴的部位。正式接合用旋转工具F的转轴也可以相对于铅锤方向倾斜，但在本实施方式中与铅锤方向一致。此外，将与铅锤方向垂直的面定义为水平面。

基端侧销F2与基轴部F1连续，并随着朝向前端而变得尖细。基端侧销F2呈圆锥台形状。只要适当设定基端侧销F2的锥形角度A1即可，但例如为135～160°。若锥形角度A1小于135°或大于160°，则摩擦搅拌后的接合表面粗糙度变大。锥形角度A1比后述的前端侧销F3的锥形角度A2大。如图3所示，在基端侧销F2的外周面遍及整个高度方向形成有台阶状的销层差部30。销层差部30通过朝右环绕或朝左环绕而形成为螺旋状。也就是说，销层差部30在俯视观察时呈螺旋状，在侧视观察时呈台阶状。在本实施方式中，使旋转工具朝右旋转，因此，销层差部30设定成从基端侧向前端侧朝左环绕。

另外，较为理想的是，在使正式接合用旋转工具F朝左旋转的情况下，销层差部30设定为从基端侧向前端侧朝右环绕。由此，塑性流动材料被销层差部30引导至前端侧，因此，能够减少溢出到被接合金属构件的外部的金属。销层差部30由层差底面30a和层差侧面30b构成。相邻的销层差部30的各顶点30c、30c之间的距离Z1(水平方向距离)是根据后述的层差角度C1以及层差侧面30b的高度Y1而适当设定的。

只要适当设定层差侧面30b的高度Y1即可，例如设定为0.1～0.4mm。若高度Y1小于0.1mm，则接合表面粗糙度会变大。另一方面，若高度Y1大于0.4mm，则存在接合表面粗糙度变大的倾向，并且有效层差部数量(与被接合金属构件接触的销层差部30的数量)也减少。

只要适当设定层差底面30a与层差侧面30b所形成的层差角度C1即可，但例如设定为85～120°。在本实施方式中，层差底面30a与水平面平行。层差底面30a也可以从工具的转轴向外周方向相对于水平面在-5°～15°内的范围内倾斜(水平面的下方为负，水平面的上方为正)。距离Z1、层差侧面30b的高度Y1、层差角度C1以及层差底面30a相对于水平面的角度适当设定为，在进行摩擦搅拌时，塑性流动材料不滞留并附着于销层差部30的内部而排出到外部，并且能够通过层差底面30a对塑性流动材料进行按压，以减小接合表面粗糙度。

前端侧销F3与基端侧销F2连续地形成。前端侧销F3呈圆锥台形状。前端侧销F3的前端为平坦的平坦面F4。前端侧销F3的锥形角度A2比基端侧销F2的锥形角度A1小。在前端侧销F3的外周面刻设有螺旋槽31。螺旋槽31既可以朝右环绕，也可以朝左环绕，但在本实施方式中使正式接合用旋转工具F朝右旋转，因此，从基端侧向前端侧朝左环绕地刻设。

另外，较为理想的是，在使正式接合用旋转工具F朝左旋转的情况下，将螺旋槽31设定成从基端侧向前端侧朝右环绕。由此，塑性流动材料被螺旋槽31引导至前端侧，因此，能够减少溢出到被接合金属构件的外部的金属。螺旋槽31由螺旋底面31a和螺旋侧面31b构成。将相邻的螺旋槽31的顶点31c、31c的距离(水平方向距离)设为距离Z2。将螺旋侧面31b的高度设为高度Y2。由螺旋底面31a和螺旋侧面31b构成的螺旋角度C2例如形成为45～90°。螺旋槽31通过与被接合金属构件接触而使摩擦热上升，并且具有将塑性流动材料引导至前端侧的作用。

如图2所示，在使用正式接合用旋转工具F进行摩擦搅拌接合时，一边通过正式接合用旋转工具F的基端侧销F2的外周面对被接合金属构件(后述的套主体2和封闭件3)的正面进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。正式接合用旋转工具F的插入深度设定为至少基端侧销F2的一部分与被接合金属构件的正面接触。在正式接合用旋转工具F的移动轨迹上，通过摩擦搅拌后的金属固化，以形成塑性化区域W1(或塑性化区域W2)。

平坦面F4是相对于旋转中心轴垂直的平坦面。突起部F5形成于平坦面F4的中央。突起部F5的形状没有特别限制，但在本实施方式中呈圆柱状。

如图4所示，临时接合用旋转工具G由轴肩部G1和搅拌销G2构成。临时接合用旋转工具G例如由工具钢形成。如图5所示，轴肩部G1是连接于摩擦搅拌装置的主轴的部位，并且是对塑性流动化的金属进行按压的部位。轴肩部G1呈圆柱状。为了防止流动化的金属向外部流出，使轴肩部G1的下端面呈凹状。

搅拌销G2从轴肩部G1下垂，并与轴肩部G1同轴。搅拌销G2越是远离轴肩部G1，其前端变得越细。在搅拌销G2的外周面上刻设有螺旋槽G3。

如图5所示，当使用临时接合用旋转工具G进行摩擦搅拌接合时，一边将旋转的搅拌销G2和轴肩部G1的下端面插入被接合金属构件，一边移动。在临时接合用旋转工具G的移动轨迹上，通过摩擦搅拌后的金属固化，以形成有塑性化区域W。

接着，对本实施方式的液冷套进行说明。如图6所示，本实施方式的液冷套1由套主体2和封闭件3构成，呈长方体。套主体2和封闭件3通过摩擦搅拌接合而一体化。液冷套1在内部形成有中空部，例如水等热输送流体在该中空部中流动。液冷套1使热输送流体在中空部中流通，例如能够对安装于液冷套1的发热体进行冷却。

如图7所示，套主体2为上方开口的箱状体。套主体2构成为包括底部10、周壁部11和多个支柱12。套主体2从铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镁、镁合金等能够摩擦搅拌的金属中适当选择。在本实施方式中，套主体2由与封闭件3相同的材料种类的铝合金形成，但也可以使用铝合金铸造材料(例如JISAC4C、ADC12等)。

底部10形成为俯视观察时呈矩形的板状。周壁部11立设于底部10的周缘，在俯视观察时呈矩形框状。周壁部11由板厚相同的壁部11A、11B、11C、11D构成。壁部11A、11B为短边部，并且互为相对。此外，壁部11C、11D为长边部，并且互为相对。在底部10和周壁部11的内部形成有凹部13。

在作为周壁部11的端面的周壁端面11a沿套主体2的周壁部11的内周缘形成有周壁层差部14。周壁层差部14由层差底面14a和从层差底面14a立起的层差侧面14b构成。层差底面14a形成于比周壁端面11a下降一层的位置。

支柱12立设于底部10，并呈柱状。支柱12的根数只要为一以上则可以是任意根，但在本实施方式中形成有四根。支柱12的形状各自相同。支柱12由大径部15和小径部16构成，其中，上述小径部16突出设置于大径部15的前端。大径部15和小径部16均呈圆柱状。通过大径部15与小径部16的层差形成支柱层差部17。

支柱层差部17由层差底面17a和从层差底面17a立起的层差侧面17b构成。在小径部16的端面形成有支柱端面16a。层差底面17a形成于与周壁层差部14的层差底面14a相同的高度位置。此外，支柱端面16a形成于与周壁端面11a相同的高度位置。

封闭件3是将套主体2的开口部封闭的俯视观察呈矩形的板状构件。在本实施方式中，封闭件3的材料由与套主体2相同的材料种类的铝合金形成，但也可以使用铝合金延展材料(例如JISA1050、A1100、A6063等)。封闭件3形成为几乎没有间隙地载置于周壁层差部14的大小。封闭件3的板厚尺寸与层差侧面14b的高度尺寸大致相同。在封闭件3形成有与支柱12对应的四个孔部19。孔部19在俯视观察时呈圆形，并供小径部16插入。

如图8所示，液冷套1是通过摩擦搅拌对套主体2和封闭件3进行接合并一体化而成的。液冷套1是通过摩擦搅拌分别对第一对接部J1和四个第二对接部J2进行接合而成的，其中，上述第一对接部J1由周壁层差部14的层差侧面14b与封闭件3的外周侧面3c对接而成，上述第二对接部J2由支柱层差部17的层差侧面17b与孔部19的孔壁19a对接而成。在第一对接部J1形成有塑性化区域W1，在第二对接部J2形成有塑性化区域W2。在液冷套1的内部形成有中空部，上述中空部供向外部输送热的热输送流体流动。

接着，对第一实施方式的液冷套的制造方法(带发热体的液冷套的制造方法)进行说明。在液冷套的制造方法中，进行准备工序、载置工序、固定工序、临时接合工序、第一正式接合工序、第二正式接合工序、穿设工序、毛边切除工序和安装工序。

如图7所示，准备工序是形成套主体2和封闭件3的工序。套主体2例如通过铸模形成。

如图9和图10所示，载置工序是一边将支柱12的小径部16插通封闭件3的孔部19，一边将封闭件3载置于套主体2的工序。封闭件3的背面3b分别与周壁层差部14的层差底面14a及支柱层差部17的层差底面17a面接触。通过载置工序使周壁层差部14的层差侧面14b与封闭件3的外周侧面3c对接，以形成第一对接部J1。第一对接部J1在俯视观察时呈矩形。此外，通过载置工序使支柱层差部17的层差侧面17b与孔部19的孔壁19a对接，以形成第二对接部J2。第二对接部J2在俯视观察时呈圆形。

在固定工序中，将套主体2及封闭件3固定于工作台(省略图示)。套主体2和封闭件3被夹子等固定夹具限制成在工作台上无法移动。

如图11所示，临时接合工序是对套主体2和封闭件3进行临时接合的工序。在临时接合工序中，使用临时接合用旋转工具G对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。在临时接合用旋转工具G的移动轨迹上形成有塑性化区域W。临时接合既可以连续地进行，也可以像图11所示这样断续地进行。由于临时接合用旋转工具G是小型的，因此，该临时接合中的套主体2及封闭件3的热变形变小。

如图12及图13所示，第一正式接合工序是使用正式接合用旋转工具F对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。在第一正式接合工序中，将朝右旋转的正式接合用旋转工具F插入到第一对接部J1上的任意的开始位置s1，并使正式接合用旋转工具F沿第一对接部J1朝右环绕移动。也就是说，使正式接合用旋转工具F沿封闭件3的周缘朝右环绕旋转一圈。在正式接合用旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W1。

如图13所示，在第一正式接合工序中，在使前端侧销F3及基端侧销F2与套主体2的周壁部11及封闭件3接触的状态下进行摩擦搅拌。在第一正式接合工序中，一边通过正式接合用旋转工具F的基端侧销F2的外周面对周壁部11的周壁端面11a及封闭件3的正面3a进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。正式接合用旋转工具F的插入深度设定为至少塑性化区域W1到达层差底面14a，并且设定成至少基端侧销F2的一部分与周壁部11的周壁端面11a及封闭件3的正面3a接触。在本实施方式中，将插入深度设定为前端侧销F3与封闭件3以及周壁部11接触，且突起部F5的前端面F6与仅周壁部11接触。也就是说，将插入深度设定为突起部F5的侧面位于层差底面14a。接着，使正式接合用旋转工具F以在保持一定的高度位置的状态下描画第一对接部J1的方式移动。

较为理想的是，如本实施方式那样，在使正式接合用旋转工具F绕封闭件3朝右环绕移动的情况下，使正式接合用旋转工具F朝右旋转。另一方面，较为理想的是，在使正式接合用旋转工具F绕封闭件3朝左环绕移动的情况下，使正式接合用旋转工具F朝左旋转。

当使正式接合用旋转工具F朝右旋转时，有可能在行进方向左侧产生接合缺陷，当使正式接合用旋转工具F朝左旋转时，有可能在行进方向右侧产生接合缺陷，当在板厚较薄的封闭件3形成该接合缺陷时，水密性和气密性可能会下降。然而，通过以上述方式设定正式接合用旋转工具F的行进方向和旋转方向，即使形成有随着摩擦搅拌接合的接合缺陷，也会形成于厚度相对较大的套主体2一侧，并且形成于距液冷套1的中空部较远的位置，因此，能够抑制水密性及气密性的下降。

如图12所示，使正式接合用旋转工具F沿第一对接部J1旋转一圈之后，经过开始位置s1。接着，一旦正式接合用旋转工具F到达结束位置e1，使正式接合用旋转工具F朝上方移动以使正式接合用旋转工具F从壁部11A脱离。

在使正式接合用旋转工具F脱离壁部11A之后，在壁部11A的周壁端面11a及封闭件3的正面3a残留拔出痕迹的情况下，也可以进行对该拔出痕迹进行修补的修补工序。在修补工序中，例如能够进行堆焊以将焊接金属填埋在该拔出痕迹中进行修补。由此，能够使周壁端面11a及封闭件3的正面3a变得平坦。

另外，在使正式接合用旋转工具F脱离周壁部11的情况下，例如可以一边使正式接合用旋转工具F在周壁部11的周壁端面11a上移动，一边使正式接合用旋转工具F慢慢地朝上方移动，以使正式接合用旋转工具F的插入深度慢慢地变浅。通过这样，能够在周壁端面11a及封闭件3的正面3a上不残留第一正式接合工序后的拔出痕迹，或者使拔出痕迹变小。

如图14及图15所示，第二正式接合工序是使用正式接合用旋转工具F对各第二对接部J2进行摩擦搅拌接合的工序。在第二正式接合工序中，将朝右旋转的正式接合用旋转工具F插入到第二对接部J2的任意的开始位置s2，并使正式接合用旋转工具F沿第二对接部J2朝左环绕移动。通过第二正式接合工序在第二对接部J2形成有塑性化区域W2。

如图15所示，在第二正式接合工序中，在使前端侧销F3及基端侧销F2与套主体2的支柱12及封闭件3接触的状态下进行摩擦搅拌。在第二正式接合工序中，一边通过正式接合用旋转工具F的基端侧销F2的外周面对支柱12的支柱端面16a及封闭件3的正面3a进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，将插入深度设定为使基端侧销F2的外周面的高度方向的中央部附近与支柱12的支柱端面16a及封闭件3的正面3a接触。此外，正式接合用旋转工具F的插入深度设定为使前端侧销F3与支柱12及封闭件3这两方接触，且使突起部F5的前端面F6与仅支柱12接触。换言之，将插入深度设定为突起部F5的侧面位于层差底面17a。接着，使正式接合用旋转工具F以在保持一定的高度位置的状态下描画第二对接部J2的方式移动。

另外，正式接合用旋转工具F的插入深度也可以不必是恒定的。例如，也可以在第一正式接合工序和第二正式接合工序中改变插入深度。

较为理想的是，在第二正式接合工序中，在如本实施方式那样使正式接合用旋转工具F相对于支柱12朝左环绕移动的情况下，使正式接合用旋转工具F朝右旋转。另一方面，较为理想的是，在使正式接合用旋转工具F相对于支柱12朝右环绕移动的情况下，使正式接合用旋转工具F朝左旋转。通过以上述方式设定正式接合用旋转工具F的行进方向和旋转方向，即使形成有随着摩擦搅拌接合的接合缺陷，也会形成于厚度相对较大的支柱12一侧，并且形成于距液冷套1的中空部较远的位置，因此，能够抑制水密性及气密性的下降。

如图14所示，使正式接合用旋转工具F沿第二对接部J2旋转一圈之后，就这样经过开始位置s2。接着，使正式接合用旋转工具F移动至设定于第二对接部J2上的结束位置e2，一旦到达结束位置e2，使正式接合用旋转工具F朝上方移动以使正式接合用旋转工具F脱离第二对接部J2。

在使正式接合用旋转工具F从第二对接部J2脱离之后，在第二对接部J2残留拔出痕迹的情况下，也可以进行对该拔出痕迹进行修补的修补工序。在修补工序中，例如能够进行堆焊以将焊接金属填埋在该拔出痕迹中进行修补。由此，能够使封闭件3的正面3a及支柱12的支柱端面16a平坦。

另外，在使正式接合用旋转工具F脱离第二对接部J2的情况下，也可以使正式接合用旋转工具F朝支柱12的中心方向偏移以在支柱12上脱离。此外，在使正式接合用旋转工具F脱离第二对接部J2的情况下，例如也可以一边使正式接合用旋转工具F在第二对接部J2或支柱端面16a上移动，一边使正式接合用旋转工具F慢慢地朝上方移动，以使正式接合用旋转工具F的插入深度慢慢地变浅。通过这样，能够使第二正式接合工序后的拔出痕迹不残留于封闭件3的正面3a及支柱12的支柱端面16a，或是使拔出痕迹变小。

如图16所示，穿设工序是在各支柱12形成用于安装发热体H的固定孔X的工序。固定孔X形成为贯穿塑性化区域W2的一部分并到达支柱12。

在毛边切除工序中，将由于第一正式接合工序、第二正式接合工序及穿设工序而露出于套主体2及封闭件3的正面的毛边切除。由此，能够将套主体2及封闭件3的正面精加工得整洁。

如图17所示，安装工序是经由安装构件M安装发热体H的工序。在安装发热体H的情况下，一边使形成于发热体H的凸缘H1的通孔与固定孔X连通，一边通过螺钉等安装构件M固定。安装构件M插入到到达支柱12的位置。

另外，在本实施方式中将固定孔X形成于封闭件3一侧，并将发热体H安装于封闭件3一侧，但也可以将到达支柱12的固定孔X形成于底部10，并将发热体H安装于底部10一侧。发热体H只要安装于封闭件3及底部10中的至少任一方即可。此外，在本实施方式中形成了固定孔X，但也可以不形成固定孔X而通过安装构件M固定发热体H。

以下，对本实施方式的作用效果进行说明。

如图18所示，若为现有的正式接合用旋转工具100，则由于未通过轴肩部对被接合金属构件110的表面进行按压，因此，存在凹槽(由被接合金属构件的表面与塑性化区域的表面构成的凹槽)变大，并且接合表面粗糙度变大这样的问题。此外，存在在凹槽的附近形成有隆起部(与接合前相比被接合金属构件的表面隆起的部位)的问题。另一方面，若如图19的现有的正式接合用旋转工具101那样，使正式接合用旋转工具101的锥形角度β比正式接合用旋转工具100的锥形角度α大，则与正式接合用旋转工具100相比能够对被接合金属构件110的表面进行按压，因此，凹槽会变小，隆起部也会变小。然而，向下的塑性流动变强，因此，在塑性化区域的下部容易形成吻接(日文：キッシングボンド)。

与此相对的是，根据本实施方式的液冷套的制造方法，正式接合用旋转工具F构成为包括基端侧销F2和锥形角度比基端侧销F2的锥形角度A1小的前端侧销F3。由此，容易将正式接合用旋转工具F插入到套主体2及封闭件3。此外，前端侧销F3的锥形角度A2小，因此，能够容易地将正式接合用旋转工具F插入到套主体2及封闭件3的较深的位置。此外，前端侧销F3的锥形角度A2小，因此，与正式接合用旋转工具101相比，能够抑制向下的塑性流动。因而，能够防止在塑性化区域W1、W2的下部形成吻接。另一方面，基端侧销F2的锥形角度A1大，因此，与现有的旋转工具相比，即使套主体2及封闭件3的厚度、接合的高度位置变化，也能够稳定地接合。

此外，能够通过基端侧销F2的外周面对塑性流动材料进行按压，因此，能够减小形成于接合表面的凹槽，并且能够消除或减小形成于凹槽附近的隆起部。此外，台阶状的销层差部30浅且出口大，因此，能够利用层差底面30a对塑性流动材料进行按压，同时使塑性流动材料易于排出到销层差部30的外部。因而，即使通过基端侧销F2对塑性流动材料进行按压，塑性流动材料也不易附着于基端侧销F2的外周面。由此，能够减小接合表面粗糙度，并且能够理想地稳定接合品质。

此外，封闭件3被支柱12支承，并且封闭件3和支柱12被摩擦搅拌接合，因而，能够提高液冷套1的耐变形性。此外，根据本实施方式，支柱12配置于液冷套1内的中空部内，因而，热输送流体也与支柱12的外周面接触。因此，能够高效地将经由安装构件M从发热体H传递至支柱12的热排出。也就是说，防止经由将发热体H固定于液冷套1的安装构件M的热泄漏。此外，固定有发热体H的支柱12配置于套主体2的内部，因此，能实现液冷套1的小型化。

此外，在第一正式接合工序中，将正式接合用旋转工具F的插入深度设定为，前端侧销F3的平坦面F4与周壁部11及封闭件3这两方接触，并且突起部F5的前端面F6与仅周壁部11接触。突起部F5周围的金属被突起部F5朝上方卷起，并且被平坦面F4按压。由此，能够更可靠地对突起部F5周围进行摩擦搅拌，并且能够可靠地将第一对接部J1以及层差底面14a与封闭件3的背面3b的重合面的氧化覆膜截断。由此，能够进一步提高第一对接部J1的接合强度。

此外，在第二正式接合工序中，将正式接合用旋转工具F的插入深度设定为，前端侧销F3的平坦面F4与支柱12及封闭件3这两方接触，并且突起部F5的前端面F6与仅支柱12接触。突起部F5周围的金属被突起部F5朝上方卷起，并且被平坦面F4按压。由此，能够更可靠地对突起部F5周围进行摩擦搅拌，并且能够可靠地将第二对接部J2以及层差底面17a与封闭件3的背面3b的重合面的氧化覆膜截断。由此，能够进一步提高第二对接部J2的接合强度。

此外，根据本实施方式的液冷套的制造方法，将仅前端侧销F3及基端侧销F2插入到套主体2及封闭件3，因此，与将旋转工具的轴肩部压入的情况相比，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载，并且正式接合用旋转工具F的操作性也变好。此外，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载，因此，能够在对摩擦搅拌装置不施加大的负载的状态下将第一对接部J1和第二对接部J2的较深位置接合。

此外，根据本实施方式的液冷套的制造方法，通过在第一正式接合工序之前进行临时接合工序，能够在进行第一正式接合工序和第二正式接合工序时，防止第一对接部J1及第二对接部J2各自的开裂。

此外，在本实施方式中，支柱12(支柱端面16a)露出于封闭件3的正面3a，因此，能够容易地进行穿设固定孔X的穿设工序及安装发热体H的安装工序。此外，能够使支柱12与发热体H直接接触，因此，能够进一步提高冷却效率。

以上对本发明第一实施方式的液冷套的制造方法进行了说明，但也能够在不违反本发明的主旨的范围内进行适当设计改变。例如，在本实施方式中以第一对接部J1、第二对接部J2的顺序进行了正式接合工序，但也可以先对第二对接部J2进行摩擦搅拌接合。此外，在第一正式接合工序和第二正式接合工序中，也可以使冷却介质在套主体2的内部流动，并一边对套主体2和封闭件3进行冷却，一边进行摩擦搅拌接合。由此，能够将摩擦热抑制在低水平，因此，能够减小因热收缩引起的液冷套1的变形。此外，根据上述方法，能够不另行使用冷却板、冷却单元等，而利用套主体2及封闭件3自身进行冷却。

此外，支柱12的俯视截面形状在本实施方式中呈圆形，但也可以呈椭圆形或其它多边形。

此外，第一实施方式中，使用临时接合用旋转工具G进行了临时接合，但也可以使用正式接合用旋转工具F进行临时接合。由此，能够省略更换旋转工具的工夫。此外，临时接合工序只要对第一对接部J1及第二对接部J2中的至少一方进行即可。此外，临时接合工序也可以通过焊接进行。

[第一变形例]

接着，对第一实施方式的第一变形例的液冷套的制造方法进行说明。如图20所示，在第一变形例中，在使用冷却板进行临时接合工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序这点上与第一实施方式不同。在第一变形例中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图20所示，在第一变形例中，在进行固定工序时，将套主体2固定在工作台K。工作台K由呈长方体的基板K1、形成于基板K1的四角的夹子K3以及配设在基板K1的内部的冷却管WP构成。工作台K将套主体2限制成无法移动，并且是作为权利要求书中的“冷却板”发挥作用的构件。

冷却管WP是埋设在基板K1内部的管状构件。在冷却管WP的内部流通有对基板K1进行冷却的冷却介质。对冷却管WP的配设位置、也就是供冷却介质流动的冷却流路的形状没有特别限制，但在第一变形例中呈沿着第一正式接合工序中的正式接合用旋转工具F的移动轨迹的平面形状。即，在俯视观察时，以使冷却管WP与第一对接部J1大致重合的方式配设冷却管WP。

在第一变形例的临时接合工序、第一正式接合工序和第二正式接合工序中，在将套主体2固定在工作台K之后，一边使冷却介质在冷却管WP中流动，一边进行摩擦搅拌接合。由此，能够将摩擦搅拌时的摩擦热抑制得较低，因此，能够减小因热收缩引起的液冷套1的变形。此外，在第一变形例中，在俯视观察时，冷却流路与第一对接部J1(临时接合用旋转工具G及正式接合用旋转工具F的移动轨迹)重合，因此，能够集中冷却产生摩擦热的部分。由此，能够提高冷却效率。此外，由于配设冷却管WP以供冷却介质流通，因此，冷却介质的管理变得容易。此外，由于工作台K(冷却板)与套主体2面接触，因此，能够提高冷却效率。

另外，也可以使用工作台K(冷却板)对套主体2及封闭件3进行冷却，并且一边使冷却介质在套主体2的内部流动，一边进行摩擦搅拌接合。

[第二变形例]

接着，对第一实施方式的第二变形例的液冷套的制造方法进行说明。如图21及图22所示，在第二变形例中，在以使套主体2的正面侧及封闭件3的正面3a呈凸状弯曲的状态进行第一正式接合工序和第二正式接合工序这点上与第一实施方式不同。在第二变形例中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图21所示，在第二变形例中使用工作台KA。工作台KA由呈长方体的基板KA1、形成于基板KA1的中央的间隔件KA2和形成于基板KA1的四角的夹子KA3构成。间隔件KA2可以与基板KA1为一体，也可以分体。

在第二变形例的固定工序中，通过夹子KA3将进行了临时接合工序而一体化的套主体2及封闭件3固定于工作台KA。如图22所示，在将套主体2及封闭件3固定于工作台KA时，套主体2的底部10、周壁端面11a和封闭件3的正面3a以朝上方呈凸状的方式弯曲。更详细而言，套主体2的壁部11A的第一边部21、壁部11B的第二边部22、壁部11C的第三边部23和壁部11D的第四边部24以呈曲线的方式弯曲。

在第二变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序中，使用正式接合用旋转工具F进行摩擦搅拌接合。在第一正式接合工序和第二正式接合工序中，预先对套主体2及封闭件3中的至少任一方的变形量进行测量，并一边根据上述变形量对正式接合用旋转工具F的前端侧销F3的插入深度进行调节，一边进行摩擦搅拌接合。也就是说，以使正式接合用旋转工具F的移动轨迹为曲线的方式使其沿套主体2的周壁端面11a及封闭件3的正面3a的曲面移动。通过这样，能够使塑性化区域W1、W2的深度及宽度恒定。

因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域W1、W2发生热收缩，使得液冷套1的封闭件3一侧可能会变形成凹状，但根据第二变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序，预先呈凸状固定套主体2及封闭件3，以使拉伸应力作用于周壁端面11a和正面3a，因此，能够通过利用摩擦搅拌接合后的热收缩使液冷套1平坦。此外，在利用以往的旋转工具进行正式接合工序的情况下，若套主体2及封闭件3翘曲为凸状，则旋转工具的轴肩部会与套主体2及封闭件3接触，从而存在操作性差的问题。但是，根据第二变形例，正式接合用旋转工具F不存在轴肩部，因此，即使在套主体2及封闭件3翘曲为凸状的情况下，正式接合用旋转工具F的操作性也良好。

另外，关于套主体2及封闭件3的变形量的测量，只要使用公知的高度检测装置即可。此外，例如也可以使用装备有检测装置的摩擦搅拌装置，一边对套主体2或封闭件3的变形量进行检测，一边进行第一正式接合工序和第二正式接合工序，上述检测装置对从工作台KA到套主体2和封闭件3中的至少任一方的高度进行检测。

此外，在第二变形例中，以第一边部21～第四边部24全都为曲线的方式使套主体2及封闭件3弯曲，但并不限定于此。例如，也可以以使第一边部21和第二边部22为直线、以使第三边部23和第四边部24为曲线的方式使套主体2及封闭件3弯曲。此外，例如，也可以以使第一边部21和第二边部22为曲线、第三边部23和第四边部24为直线的方式使套主体2及封闭件3弯曲。

此外，在第二变形例中，根据套主体2或封闭件3的变形量改变了正式接合用旋转工具F的前端侧销F3的高度位置，但也可以使正式接合用旋转工具F的前端侧销F3相对于工作台KA的高度恒定，而进行正式接合工序。

此外，只要能够以套主体2及封闭件3的正面侧呈凸状的方式进行固定，则间隔件KA2可以是任意形状。此外，只要能够以套主体2及封闭件3的正面侧呈凸状的方式进行固定，则也可以省略间隔件KA2。此外，正式接合用旋转工具F例如也可以安装于在前端设有主轴单元等的机器人臂上。根据上述结构，能够以各种各样的角度容易地改变正式接合用旋转工具F的旋转中心轴。

[第三变形例]

接着，对第一实施方式的第三变形例的液冷套的制造方法进行说明。如图23所示，在第三变形例中，在准备工序中，在使套主体2及封闭件3形成为预先朝正面侧呈凸状弯曲这点上与第一实施方式不同。在第三变形例中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第三变形例的准备工序中，套主体2及封闭件3的正面侧通过铸模形成为呈凸状弯曲。由此，套主体2形成为底部10、周壁部11分别在正面侧呈凸状。此外，封闭件3的正面3a形成为呈凸状。

如图24所示，在第三变形例中，在进行固定工序时，将临时接合的套主体2及封闭件3固定于工作台KB。工作台KB由呈长方体的基板KB1、配设于基板KB1的中央的间隔件KB2、形成于基板KB1的四角的夹子KB3和埋设于基板KB1的内部的冷却管WP构成。工作台KB将套主体2限制成无法移动，并且是作为权利要求书中的“冷却板”发挥作用的构件。

间隔件KB2由朝上方呈凸状地弯曲的曲面KB2a和在曲面KB2a的两端形成并从基板KB1立起的竖立面KB2b、KB2b构成。间隔件KB2的第一边部Ka及第二边部Kb为曲线，第三边部Kc及第四边部Kd为直线。

冷却管WP是埋设在基板KB1的内部的管状构件。在冷却管WP的内部流通有对基板KB1进行冷却的冷却介质。对冷却管WP的配设位置、也就是供冷却介质流动的冷却流路的形状没有特别限制，但在第三变形例中呈沿着第一正式接合工序中的正式接合用旋转工具F的移动轨迹的平面形状。即，在俯视观察时，以使冷却管WP与第一对接部J1大致重合的方式配设冷却管WP。

第三变形例的固定工序中，通过夹子KB3将进行了临时接合而一体化的套主体2和封闭件3固定于工作台KB。更详细而言，以使套主体2的底部10的背面与曲面KB2a面接触的方式将其固定于工作台KB。当将套主体2固定于工作台KB时，以使套主体2的壁部11A的第一边部21和壁部11B的第二边部22为曲线，且使壁部11C的第三边部23和壁部11D的第四边部24为直线的方式使套主体2弯曲。

在第三变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序中，使用正式接合用旋转工具F分别对第一对接部J1和第二对接部J2进行摩擦搅拌接合。在第一正式接合工序和第二正式接合工序中，预先对套主体2及封闭件3中的至少任一方的变形量进行测量，一边根据上述变形量对正式接合用旋转工具F的前端侧销F3的插入深度进行调节，一边进行摩擦搅拌接合。也就是说，以使正式接合用旋转工具F的移动轨迹为曲线或直线的方式使其沿套主体2的周壁端面11a及封闭件3的正面3a移动。通过这样，能够使塑性化区域W1的深度及宽度恒定。

因摩擦搅拌接合的热输入而在塑性化区域W1、W2发生热收缩，使得液冷套1的封闭件3一侧可能会变形成凹状，但根据第三变形例的第一正式接合工序和第二正式接合工序，预先将套主体2及封闭件3形成为凸状，因此，能够通过利用摩擦搅拌接合后的热收缩使液冷套1平坦。

此外，在第三变形例中，使间隔件KB2的曲面KB2a与套主体2的底部10的呈凹状的背面面接触。由此，能够更高效地一边对套主体2及封闭件3进行冷却，一边进行摩擦搅拌接合。能够将摩擦搅拌接合中的摩擦热抑制在低水平，因此，能够减小因热收缩引起的液冷套1的变形。由此，在准备工序中，在将套主体2及封闭件3形成为凸状时，能够减小套主体2及封闭件3的曲率。

另外，关于套主体2及封闭件3的变形量的测量，只要使用公知的高度检测装置即可。此外，例如也可以使用装备有检测装置的摩擦搅拌装置，一边对套主体2或封闭件3的变形量进行检测，一边进行正式接合工序，上述检测装置对从工作台KB到套主体2和封闭件3中的至少任一方的高度进行检测。

此外，第三变形例中，以第一边部21和第二边部22为曲线的方式使套主体2及封闭件3弯曲，但并不限定于此。例如，也可以形成具备球面的间隔件KB2，使套主体2的底部10的背面与该球面进行面接触。在上述情况下，如果将套主体2固定于工作台KB，则第一边部21～第四边部24全部为曲线。

此外，在第三变形例中，根据套主体2或封闭件3的变形量改变了正式接合用旋转工具F的前端侧销F3的高度位置，但也可以使正式接合用旋转工具F的前端侧销F3相对于工作台KB的高度恒定，而进行正式接合工序。

[第二实施方式]

接着，对本发明第二实施方式的液冷套的制造方法进行说明。如图25所示，在第二实施方式中，在支柱12未形成支柱层差部这点上与第一实施方式不同。在第二实施方式的液冷套的制造方法中，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。

第二实施方式的液冷套1A由套主体2A和封闭件3A构成。套主体2A是上方开放的箱状体。套主体2A构成为包括底部10、周壁部11和多个支柱12。套主体2A从铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镁、镁合金等能够摩擦搅拌的金属中适当选择。在本实施方式中，套主体2A由与封闭件3A相同的材料种类的铝合金形成，但也可以使用铝合金铸造材料(例如、JISAC4C、ADC12等)。底部10在俯视观察时呈矩形。周壁部11由板厚相同的壁部11A、11B、11C、11D构成。

在周壁部11的周壁端面11a沿套主体2A的开口部的周缘形成有周壁层差部14。周壁层差部14由层差底面14a和从层差底面14a立起的层差侧面14b构成。层差底面14a形成于比周壁端面11a下降一层的位置。

支柱12立设于底部10，呈圆柱状。支柱12的根数只要为一以上则可以是任意根，但在本实施方式中形成有四根。支柱12的形状各自相同。支柱12的端面即支柱端面12a形成于与周壁层差部14的层差底面14a相同的高度位置。

封闭件3A是在俯视观察时呈矩形的板状构件。在本实施方式中，封闭件3A的材料由与套主体2A相同材料种类的铝合金形成，但也可以使用铝合金延展材料(例如、JISA1050、A1100、A6063等)。封闭件3A形成为几乎没有间隙地载置于周壁层差部14的大小。封闭件3A的板厚尺寸与层差侧面14b的高度尺寸大致相同。

如图26所示，液冷套1A是通过摩擦搅拌将套主体2A与封闭件3A接合一体化而成的。液冷套1A是通过摩擦搅拌分别对第一对接部J1及四个重合部J3进行接合而成的，其中，上述第一对接部J1由周壁层差部14的层差侧面14b(参照图25)与封闭件3A的外周侧面3c对接而成，四个上述重合部J3由封闭件3A的背面3b与支柱12的支柱端面12a重合而成。在第一对接部J1形成有塑性化区域W1，在重合部J3形成有塑性化区域W2。在液冷套1A的内部形成有中空部，该中空部供向外部输送热的热输送流体流动。

接着，对第二实施方式的液冷套的制造方法(带发热体的液冷套的制造方法)进行说明。在液冷套的制造方法中，进行准备工序、载置工序、固定工序、临时接合工序、第一正式接合工序、第二正式接合工序、穿设工序、毛边切除工序和安装工序。

如图25所示，准备工序是形成套主体2A与封闭件3A的工序。套主体2A例如通过铸模形成。

如图27及图28所示，载置工序是将封闭件3A载置于套主体2A的工序。封闭件3A的背面3b分别与周壁层差部14的层差底面14a及支柱12的支柱端面12a面接触。通过载置工序使周壁层差部14的层差侧面14b与封闭件3A的外周侧面3c对接，以形成第一对接部J1。第一对接部J1在俯视观察时呈矩形。此外，通过载置工序，封闭件3A的背面3b与支柱12的支柱端面12a重合，以形成重合部J3。重合部J3在俯视观察时呈圆形。

在固定工序中，将套主体2A固定于工作台(省略图示)。套主体2A被夹子等固定夹具限制成在工作台上无法移动。

如图29所示，临时接合工序是对套主体2A和封闭件3A进行临时接合的工序。临时接合工序与第一实施方式相同，因此，省略说明。

如图30及图31所示，第一正式接合工序是使用正式接合用旋转工具F对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。第一正式接合工序与第一实施方式相同，因此，省略说明。

如图32及图33所示，第二正式接合工序是使用正式接合用旋转工具F对各重合部J3进行摩擦搅拌接合的工序。在第二正式接合工序中，将朝右旋转的正式接合用旋转工具F从封闭件3A的正面3a插入到开始位置s2，并使正式接合用旋转工具F沿支柱12的外周缘朝左环绕相对移动。通过第二正式接合工序在重合部J3形成有塑性化区域W2。

如图33所示，在第二正式接合工序中，在使前端侧销F3与封闭件3A接触的状态下进行摩擦搅拌，并且在使基端侧销F2与封闭件3A接触的状态下进行摩擦搅拌。在第二正式接合工序中，一边通过正式接合用旋转工具F的基端侧销F2的外周面对封闭件3A的正面3a进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。此外，将正式接合用旋转工具F的插入深度设定为，前端侧销F3的平坦面F4与仅封闭件3接触，并且突起部F5的前端面F6与支柱12接触。突起部F5周围的金属被突起部F5朝上方卷起，并且被平坦面F4按压。由此，能够更可靠地对突起部F5周围进行摩擦搅拌，并且能够可靠地将重合部J3的氧化覆膜截断。由此，能够进一步提高重合部J3的接合强度。

另外，正式接合用旋转工具F的插入深度也可以不必是恒定的。例如，也可以在第一正式接合工序和第二正式接合工序中改变插入深度。

较为理想的是，在第二正式接合工序中，在如本实施方式那样使正式接合用旋转工具F相对于支柱12朝左环绕移动的情况下，使正式接合用旋转工具F朝右旋转。另一方面，较为理想的是，在使正式接合用旋转工具F相对于支柱12朝右环绕移动的情况下，使正式接合用旋转工具F朝左旋转。通过以上述方式设定正式接合用旋转工具F的移动方向和旋转方向，即使形成有随着摩擦搅拌接合的接合缺陷，也会形成于厚度相对较大的支柱12一侧，并且形成于距液冷套1A的中空部较远的位置，因此，能够抑制水密性及气密性的下降。

如图32所示，使正式接合用旋转工具F沿重合部J3旋转一圈之后，经过开始位置s2。接着，使正式接合用旋转工具F移动至设定于封闭件3A上的结束位置e2，一旦到达结束位置e2，使正式接合用旋转工具F朝上方移动以使正式接合用旋转工具F脱离封闭件3A。

在使正式接合用旋转工具F脱离重合部J3之后，在封闭件3A残留拔出痕迹的情况下，也可以进行对该拔出痕迹进行修补的修补工序。在修补工序中，例如能够进行堆焊以将焊接金属填埋在该拔出痕迹中进行修补。由此，能够使封闭件3A的正面3a平坦。

另外，在使正式接合用旋转工具F脱离封闭件3A的情况下，也可以使正式接合用旋转工具F朝支柱12的中心方向偏移以在封闭件3A上脱离。另外，在使正式接合用旋转工具F脱离封闭件3A的情况下，例如也可以一边使正式接合用旋转工具F在封闭件3A上移动，一边使正式接合用旋转工具F慢慢地朝上方移动，以使正式接合用旋转工具F的插入深度慢慢地变浅。通过这样，能够在封闭件3A上不残留第二正式接合工序后的拔出痕迹，或是使拔出痕迹变小。

如图34所示，穿设工序是使封闭件3A与支柱12连通，并形成用于固定发热体H的固定孔X的工序。固定孔X形成为贯穿塑性化区域W2的一部分并达到支柱12。

在毛边切除工序中，将由于第一正式接合工序、第二正式接合工序及穿设工序而露出于套主体2及封闭件3的正面的毛边切除。由此，能够将套主体2A及封闭件3A的正面精加工得整洁。

如图35所示，安装工序是经由安装构件M安装发热体H的工序。在安装发热体H的情况下，一边使形成于发热体H的凸缘H1的通孔与固定孔X连通，一边通过螺钉等安装构件M固定。安装构件M插入到到达支柱12的位置。

另外，在本实施方式中将固定孔X形成于封闭件3A一侧，并将发热体H固定于封闭件3A，但也可以将与底部10及支柱12连通的固定孔形成于底部10，并将发热体H固定于底部10。发热体H只要安装于封闭件3A及底部10中的至少任一方即可。此外，在本实施方式中形成了固定孔X，但也可以不形成固定孔X而通过安装构件M固定发热体H。

根据以上说明的液冷套的制造方法，也能够起到与第一实施方式大致相同的效果。在第一实施方式中第二对接部J2(参照图12)露出于封闭件3，但在第二实施方式中为对接部不露出的形式。但是，通过如第二实施方式那样从封闭件3A之上对重合部J3进行摩擦搅拌，能够对封闭件3与支柱12进行接合。此外，在第二实施方式中，在封闭件3A未设置孔部，且在支柱12也未形成支柱层差部，因此，能够容易地制造。

此外，根据本实施方式的液冷套的制造方法，将基端侧销F2及前端侧销F3插入至封闭件3A中，因此，与将旋转工具的肩部压入的情况相比，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载，并且正式接合用旋转工具F的操作性也良好。此外，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载，因此，能够在对摩擦搅拌装置不施加大负载的状态下，对第一对接部J1的较深位置进行接合，并且能够对位于较深位置的重合部J3进行接合。

此外，在第二正式接合工序中，通过如本实施方式那样沿支柱12的外周缘的内侧旋转一圈以上进行摩擦搅拌，能够提高水密性和气密性。另外，第二正式接合工序的正式接合用旋转工具F的移动轨迹不必一定要使正式接合用旋转工具F相对于支柱12旋转一圈以上，也可以设定成使塑性流动材料不会流出到液冷套1A的内部，并且设定为至少重合部J3的一部分被摩擦搅拌接合。

以上，对本发明第二实施方式进行了说明，但能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当进行设计改变。例如，在第二实施方式中，也可以采用前述的第一变形例～第三变形例的制造方法来制造液冷套1A。

以上，对本发明的实施方式及变形例进行了说明，但能够适当地进行设计改变。例如，也可以在套主体及封闭件中的至少任一个形成翅片。此外，也可以在第一正式接合工序中使正式接合用旋转工具F沿第一对接部J1旋转两圈。此外，对于第一正式接合工序和第二正式接合工序中使用的旋转工具，也可以使用不同的工具。此外，在各实施方式中将本发明应用于具备发热体H的液冷套的制造方法中，但还能够将本发明应用于不具备发热体H的液冷套的制造方法中。在上述情况下，能够省略穿设工序和安装工序。

本发明的正式接合用旋转工具F能够适当进行设计改变。图36是表示本发明的正式接合用旋转工具的第一变形例的侧视图。如图36所示，在第一变形例的正式接合用旋转工具Fa中，由销层差部30的层差底面30a和层差侧面30b所成的层差角度C1为85°。层差底面30a与水平面平行。这样，也可以是，层差底面30a与水平面平行，并且层差角度C1在于摩擦搅拌中使塑性流动材料不滞留并附着于销层差部30内而排出到外部的范围内设为锐角。

图37是表示本发明的正式接合用旋转工具的第二变形例的侧视图。如图37所示，在第二变形例的正式接合用旋转工具Fb中，销层差部30的层差角度C1为115°。层差底面30a与水平面平行。这样，也可以是，层差底面30a与水平面平行，并且使层差角度C1在起到销层差部30作用的范围内为钝角。

图38是表示本发明的正式接合用旋转工具的第三变形例的侧视图。如图38所示，在第三变形例的正式接合用旋转工具Fc中，层差底面30a从工具的转轴向外周方向相对于水平面朝上方倾斜10°。层差侧面30b与铅锤面平行。这样，也可以在于摩擦搅拌中能够对塑性流动材料进行按压的范围内，将层差底面30a形成为从工具的转轴向外周方向朝比水平面更靠上方倾斜。通过上述的正式接合用旋转工具的第一变形例至第三变形例，也能够获得与本实施方式相同的效果。

(符号说明)

1 液冷套；

1A 液冷套；

2 套主体；

2A 套主体；

3 封闭件；

3A 封闭件；

3a 正面；

3b 背面；

3c 外周侧面；

10 底部；

11 周壁部；

11A 壁部；

11B 壁部；

11C 壁部；

11D 壁部；

11a 周壁端面；

12 支柱；

12a 支柱端面；

13 凹部；

14 周壁层差部；

14a 层差底面；

14b 层差侧面；

16a 支柱端面；

17 支柱层差部；

17a 层差底面；

17b 层差侧面；

F 正式接合用旋转工具(旋转工具)；

Fa 正式接合用旋转工具；

Fb 正式接合用旋转工具；

Fc 正式接合用旋转工具；

F1 基轴部；

F2 基端侧销；

F3 前端侧销；

30 销层差部；

30a 层差底面；

30b 层差侧面；

31 螺旋槽；

A1 锥形角度(基端侧销的)；

A2 锥形角度；

C1 层差角度；

C2 螺旋角度；

Z1 距离(基端侧销的)；

Z2 距离；

Y1 高度(层差侧面的)；

Y2 高度；

G 临时接合用旋转工具；

J1 第一对接部；

J2 第二对接部；

J3 重合部；

K 工作台(冷却板)；

M 安装构件；

W1 塑性化区域；

W2 塑性化区域；

WP 冷却管。

Claims (11)

1.一种液冷套的制造方法，所述液冷套由套主体和封闭件构成，其中，所述套主体具有底部、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱，所述封闭件包括供所述支柱的前端插入的孔部，并且对所述套主体的开口部进行封闭，在所述液冷套的制造方法中，通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和从该层差底面立起的层差侧面的周壁层差部，且将所述支柱的支柱端面形成于与所述周壁部的周壁端面相同的高度位置，并且在所述支柱的前端的外周形成具有层差底面和从该层差底面立起的层差侧面的支柱层差部；

载置工序，在所述载置工序中，将所述封闭件载置于所述套主体；

第一正式接合工序，在所述第一正式接合工序中，使旋转工具沿由所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接而成的第一对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌；以及

第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，使所述旋转工具沿由所述支柱层差部的层差侧面与所述孔部的孔壁对接而成的第二对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌，

所述旋转工具是包括基端侧销和前端侧销的摩擦搅拌用的正式接合用旋转工具，

所述基端侧销的锥形角度为135～160°，且比所述前端侧销的锥形角度大，

在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的销层差部，

所述前端侧销包括与所述旋转工具的转轴垂直的平坦面，并且包括从所述平坦面突出的突起部，

在所述第一正式接合工序中，在使所述基端侧销与所述套主体的周壁端面及所述封闭件的正面接触，使所述前端侧销的平坦面与所述套主体及所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与仅所述套主体接触的状态下，一边通过所述基端侧销的外周面对所述套主体的所述周壁端面及所述封闭件的所述正面进行按压，一边进行摩擦搅拌，

在所述第二正式接合工序中，在使所述基端侧销与所述支柱及所述封闭件的所述正面接触，使所述前端侧销的平坦面与所述支柱及所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与仅所述支柱接触的状态下，一边通过所述基端侧销的外周面对所述支柱的支柱端面及所述封闭件的所述正面进行按压，一边进行摩擦搅拌。

2.一种液冷套的制造方法，所述液冷套由套主体和封闭件构成，其中，所述套主体具有底部、从所述底部的周缘立起的周壁部和从所述底部立起的支柱，所述封闭件对所述套主体的开口部进行封闭，在所述液冷套的制造方法中，通过摩擦搅拌对所述套主体和所述封闭件进行接合，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，在所述周壁部的内周缘形成具有层差底面和从该层差底面立起的层差侧面的周壁层差部，并且将所述支柱的支柱端面形成于与所述周壁层差部的层差底面相同的高度位置；

载置工序，在所述载置工序中，将所述封闭件载置于所述套主体；

第一正式接合工序，在所述第一正式接合工序中，使旋转工具沿由所述周壁层差部的层差侧面与所述封闭件的外周侧面对接而成的第一对接部旋转一圈，以进行摩擦搅拌；以及

第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，使所述旋转工具相对于由所述支柱的支柱端面与所述封闭件的背面重合而成的重合部移动，以进行摩擦搅拌，

所述旋转工具是包括基端侧销和前端侧销的摩擦搅拌用的正式接合用旋转工具，

所述基端侧销的锥形角度为135～160°，且比所述前端侧销的锥形角度大，

在所述基端侧销的外周面形成有台阶状的销层差部，

所述前端侧销包括与所述旋转工具的转轴垂直的平坦面，并且包括从所述平坦面突出的突起部，

在所述第一正式接合工序中，在使所述基端侧销与所述套主体的周壁端面及所述封闭件的正面接触，使所述前端侧销的平坦面与所述套主体及所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与仅所述套主体接触的状态下，一边通过所述基端侧销的外周面对所述套主体的所述周壁端面及所述封闭件的所述正面进行按压，一边进行摩擦搅拌，

在所述第二正式接合工序中，在使所述基端侧销与所述封闭件的所述正面接触，使所述前端侧销的平坦面与所述封闭件接触，并且使所述突起部的前端面与所述套主体接触的状态下，一边通过所述基端侧销的外周面对所述封闭件的所述正面进行按压，一边进行摩擦搅拌。

3.如权利要求1或2所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

在所述准备工序中，通过铸模形成所述套主体，且形成为所述底部朝正面侧凸出，并且形成为所述封闭件朝正面侧凸出。

4.如权利要求3所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

预先对所述套主体的变形量进行测量，在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，一边根据所述变形量对所述旋转工具的插入深度进行调节，一边进行摩擦搅拌。

5.如权利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序之前包括临时接合工序，在所述临时接合工序中，对所述第一对接部和所述第二对接部中的至少任一方进行临时接合。

6.如权利要求2所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

在所述第一正式接合工序之前包括临时接合工序，在所述临时接合工序中，对所述第一对接部进行临时接合。

7.如权利要求1或2所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，将供冷却介质流动的冷却板设置于所述底部的背面侧，并一边通过所述冷却板对所述套主体和所述封闭件进行冷却，一边进行摩擦搅拌。

8.如权利要求7所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

使所述冷却板的正面与所述底部的背面面接触。

9.如权利要求7所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

所述冷却板具有供所述冷却介质流动的冷却流路，

所述冷却流路包括沿着所述第一正式接合工序中的所述旋转工具的移动轨迹的平面形状。

10.如权利要求7所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

供所述冷却介质流动的冷却流路由埋设于所述冷却板的冷却管构成。

11.如权利要求1或2所述的液冷套的制造方法，其特征在于，

在所述第一正式接合工序和所述第二正式接合工序中，使冷却介质在由所述套主体和所述封闭件构成的中空部中流动，并一边对所述套主体和所述封闭件进行冷却，一边进行摩擦搅拌。

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