JP6489219B2 - 接合方法、液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット - Google Patents

接合方法、液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット Download PDF

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Description

本発明は、金属部材同士を摩擦攪拌接合する接合方法、液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケットに関する。
特許文献１，２には、金属部材同士を正面視Ｔ字状に突き合わせ、突合せ部を摩擦攪拌接合する技術が開示されている。当該従来技術は、第一金属部材の端面を、第二金属部材の裏面に形成された凹溝に挿入した後、第二金属部材の表面側から回転ツールを挿入して突合せ部を摩擦攪拌接合するというものである。
一方、近年、パーソナルコンピュータに代表される電子機器は、その性能が向上するにつれて、搭載されるＣＰＵ（発熱体）の発熱量が増大しており、ＣＰＵの冷却が重要になっている。従来、ＣＰＵを冷却するために、空冷ファン方式のヒートシンクが使用されてきたが、ファン騒音や、空冷方式での冷却限界といった問題がクローズアップされるようになり、次世代冷却方式として、液冷ジャケットが注目されている。
特許文献３には、中央に支持部を備えたジャケット本体と、封止体とで構成された液冷ジャケットが開示されている。当該液冷ジャケットの製造方法では、ジャケット本体に封止体を配置して重合部を形成した後、当該重合部に対して摩擦攪拌接合を行っている。
特許第３９４７２７１号公報 特許第４０５６５８７号公報 特開２０１５−１３１３２３号公報
従来技術であると、第一金属部材の端面を第二金属部材の凹溝に挿入する形態であるため、第一金属部材の長手方向に両部材が相対移動する。これにより、金属部材同士の位置決めが困難になるという問題がある。また、従来技術であると回転ツールのショルダ部を第二金属部材の表面に接触させて摩擦攪拌を行うため、摩擦攪拌装置にかかる負荷が大きくなるという問題がある。
また、従来の液冷ジャケットの製造方法では、ジャケット本体に対する封止体の位置決めが困難になるという問題がある。
このような観点から、本発明は、金属部材同士の位置決めが容易であるとともに、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる接合方法を提供することを課題とする。また、ジャケット本体に対する封止体の位置決めを容易に行うことができる液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケットを提供することを課題とする。
このような課題を解決するために本発明は、端面に凸部を有する板状の第一金属部材の端面と板厚方向に貫通する孔部を有する板状の第二金属部材の裏面とを突き合わせつつ、前記孔部に前記凸部を挿入する突合せ工程と、前記第二金属部材の前記裏面とは反対側の表面側から前記孔部の孔壁と前記凸部の外周側面との突合せ部に沿って回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを突合せ部に沿って相対移動させて、前記突合せ部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、前記摩擦攪拌工程後、前記第二金属部材の表面に発生したバリを除去するバリ除去工程と、を含み、前記第一金属部材は複数の前記凸部を有し、前記第二金属部材は前記凸部に対応する複数の前記孔部を有し、前記回転ツールは、前記第二金属部材の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記攪拌ピンは、基端から離間するにつれて先細りのテーパーとなっており、前記攪拌ピンの外周面には螺旋溝が刻設されており、前記螺旋溝を前記攪拌ピンの基端から先端に向かうにつれて左回りに形成し、前記摩擦攪拌工程において、前記回転ツールを右回転させると同時に前記回転ツールの進行方向左側が前記凸部となるように回転方向と移動方向を設定するとともに、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記第一金属部材及び前記第二金属部材に接触させつつ前記攪拌ピンを前記第一金属部材の端面に接触させた状態で、各前記突合せ部を摩擦攪拌接合することを特徴とする。
かかる方法によれば、孔部に凸部を嵌め合わせると、第一金属部材に対して第二金属部材が移動不能となる。つまり、孔部及び凸部によって両金属部材を容易に位置決めすることができる。また、回転ツールの攪拌ピンのみを第一金属部材及び第二金属部材に接触させた状態で突合せ部を摩擦攪拌接合するため、摩擦攪拌装置に作用する負荷を小さくすることができる。また、かかる方法によれば、複数個所で接合されるため、被接合金属部材の気密性及び接合強度を高めることができる。
また、本発明は、ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、底部、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部及び前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部を有するジャケット本体を形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部を形成する配置工程と、前記重合部及び前記突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記重合部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部及び前記封止体の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うか、又は前記封止体のみに接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、前記突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させた状態で前記突合せ部に沿って相対移動させて前記突出部の端面を塑性化領域で覆うように摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
かかる製造方法によれば、支持部の突出部に封止体の孔部を挿入することでジャケット本体に対して封止体を容易に位置決めすることができる。
また、前記接合工程では、バリが前記封止体の外側に形成されるように接合条件を設定し、前記接合工程において塑性化領域内に形成された凹溝を境にして、前記封止体の余剰片部をバリとともに除去する除去工程と、を含むことが好ましい。
かかる製造方法によれば、バリを余剰片部とともに容易に除去することができる。
また、前記接合工程に先だって、前記重合部及び前記突合せ部の少なくともいずれかに仮接合を行う仮接合工程を含むことが好ましい。
かかる製造方法によれば、接合工程の際の重合部の目開きを防ぐことができる。
また、本発明は、底部、前記底部の周縁から立ち上る周壁部及び前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部を有するジャケット本体と、前記突出部が挿入される孔部を備えるとともに前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体と、を有し、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部及び前記支持部の突出部と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部がそれぞれ摩擦攪拌接合されており、前記封止体の外周部が前記摩擦攪拌接合の塑性化領域を境に縁取りされているとともに、前記突出部の端面が塑性化領域で覆われていることを特徴とする。
かかる構成によれば、支持部の突出部に封止体の孔部を挿入することでジャケット本体に対して封止体を容易に位置決めすることができる。また、支持部と封止体とを接合することにより、液冷ジャケットの強度を高めることができる。
また、本発明は、ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、底部と前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体を形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記段差側面と前記封止体の側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とを突き合わせて第二突合せ部を形成する封止体配置工程と、前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、前記第一突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記段差側面及び前記封止体の側面の両方に接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、前記第二突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させた状態で前記第二突合せ部に沿って相対移動させて前記突出部の端面を塑性化領域で覆うように摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
かかる製造方法によれば、支持部の突出部に封止体の孔壁を挿入することによりジャケット本体に対する封止体の位置決めを容易に行うことができる。
また、前記第一突合せ部に沿って補助部材を配置する補助部材配置工程を含み、前記接合工程では、前記周壁部、前記封止体及び前記補助部材に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で前記第一突合せ部に摩擦攪拌接合を行うことが好ましい。
かかる製造方法によれば、周壁部と封止体に加え、補助部材も摩擦攪拌接合するため、接合部が金属不足になるのを防ぐことができる。
また、前記接合工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定し、前記バリが形成された前記補助部材を切除する除去工程を含むことが好ましい。
かかる製造方法によれば、バリを容易に除去することができる。
また、前記接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の内側に傾斜させた状態で摩擦攪拌接合を行うことが好ましい。
かかる製造方法によれば、回転ツールを容易に挿入することができる。
また、前記接合工程に先だって、前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部の少なくともいずれかに仮接合を行う仮接合工程を含むことが好ましい。
かかる製造方法によれば、接合工程の際の第一突合せ部の目開きを防ぐことができる。
また、本発明は、底部と、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体と、前記突出部が挿入される孔部を備えるとともに前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体と、を有し、前記段差側面と前記封止体の側面とが突き合わされた第一突合せ部及び前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた第二突合せ部とが摩擦攪拌接合されており、前記封止体の外周部が塑性化領域で覆われているとともに、前記突出部の端面が塑性化領域で覆われていることを特徴とする。
かかる構成によれば、支持部の突出部に封止体の孔部を挿入するため、封止体の位置決めを容易に行うことができる。また、支持部と封止体とを接合することにより、液冷ジャケットの強度を高めることができる。
また、本発明は、ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、底部、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部及び前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部を形成する配置工程と、前記重合部及び前記突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、前記接合工程において前記重合部の塑性化領域内に形成された凹溝を境にして、前記封止体の余剰片部をバリとともに除去する除去工程と、を含み、前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記重合部に対しては、バリが前記封止体の外側に形成されるように接合条件を設定し、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部及び前記封止体の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うか、又は前記封止体のみに接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、前記突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
また、本発明は、ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、底部と前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記段差側面と前記封止体の側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とを突き合わせて第二突合せ部を形成する封止体配置工程と、前記第一突合せ部に沿って補助部材を配置する補助部材配置工程と、前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記第一突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部、前記封止体及び前記補助部材に接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、前記第二突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記第二突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
また、前記接合工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定し、前記バリが形成された前記補助部材を切除する除去工程を含むことが好ましい。
また、前記接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の内側に傾斜させた状態で摩擦攪拌接合を行うことが好ましい。
また、本発明は、ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、底部、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部及び前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部を形成する配置工程と、前記重合部及び前記突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記重合部に対しては、前記回転ツールのシアー側が前記封止体の内側となるように前記回転ツールの移動方向と回転方向を設定するとともに、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部及び前記封止体の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うか、又は前記封止体のみに接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、前記突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
また、本発明は、ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、底部と前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記段差側面と前記封止体の側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とを突き合わせて第二突合せ部を形成する封止体配置工程と、前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記第一突合せ部に対しては、前記回転ツールのシアー側が前記封止体の内側となるように前記回転ツールの移動方向と回転方向を設定するとともに、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記段差側面及び前記封止体の側面の両方に接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、前記第二突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記第二突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
本発明に係る接合方法によれば、金属部材同士の位置決めが容易になるとともに、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。また、本発明に係る液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケットによれば、ジャケット本体に対して封止体の位置決めを容易に行うことができる。
本発明の第一実施形態に係る接合方法の第一金属部材及び第二金属部材を示す斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の突合せ工程を示す斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の突合せ工程を示す断面図である。 第一実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す断面図である。 第一実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る接合方法の第一摩擦攪拌工程を示す断面図である。 第二実施形態に係る接合方法の第二摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る液冷ジャケットを示す斜視図である。 第三実施形態に係る液冷ジャケットを示す断面図である。 第三実施形態に係る準備工程を示す斜視図である。 第三実施形態に係る配置工程を示す断面図である。 第三実施形態に係る第二接合工程を示す斜視図である。 第三実施形態に係る第二接合工程を示す断面図である。 第三実施形態に係る第一接合工程を示す斜視図である。 第三実施形態に係る第一接合工程を示す断面図である。 第三実施形態に係る除去工程を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係る液冷ジャケットを示す斜視図である。 第四実施形態に係る液冷ジャケットを示す断面図である。 第四実施形態に係る準備工程を示す斜視図である。 第四実施形態に係る封止体配置工程を示す断面図である。 第四実施形態に係る補助部材配置工程を示す斜視図である。 第四実施形態に係る第二接合工程を示す斜視図である。 第四実施形態に係る第二接合工程を示す断面図である。 第四実施形態に係る第一接合工程を示す斜視図である。 第四実施形態に係る第一接合工程を示す断面図である。 第四実施形態に係る除去工程を示す断面図である。 第四実施形態に係る第一変形例を示す断面図である。 第四実施形態に係る第二変形例を示す断面図である。 第四実施形態に係る第三変形例を示す斜視図である。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係る接合方法について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る接合方法では、第一金属部材１と第二金属部材２とを正面視Ｔ字状に突合せて摩擦攪拌により接合する。本実施形態に係る接合方法では、突合せ工程と、摩擦攪拌工程とを行う。なお、説明における「表面」とは、「裏面」の反対側の面を意味する。
第一金属部材１及び第二金属部材２は、いずれも板状を呈する。第一金属部材１及び第二金属部材２は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、 マグネシウム、マグネシウム合金等の摩擦攪拌可能な金属から適宜選択される。
第一金属部材１の端面１ａには、複数の凸部１０（本実施形態では３つ）が形成されている。凸部１０の個数は制限されるものではない。凸部１０は単数でも良い。凸部１０の形状は特に制限されないが本実施形態では円柱状を呈する。凸部１０の高さ寸法は、第二金属部材２の板厚寸法と同等になっている。
第二金属部材２には、表面２ｂから裏面２ｃに貫通する孔部１１が形成されている。孔部１１は、円柱状の中空部になっており、凸部１０に対応する位置に形成されている。孔部１１は、凸部１０が概ね隙間なく嵌め合わされる大きさになっている。
突合せ工程は、図２及び図３に示すように、第一金属部材１の端面１ａと第二金属部材２の裏面２ｃとを突き合わせるとともに、孔部１１に凸部１０を挿入する工程である。図３に示すように、凸部１０の外周側面１０ａと孔部１１の孔壁１１ａとが突き合わされることにより突合せ部Ｊ１が形成される。また、第一金属部材１の端面１ａと第二金属部材２の裏面２ｃとが突き合わされて突合せ部Ｊ２が形成される。
摩擦攪拌工程は、図４及び図５に示すように、第二金属部材２の表面２ｂ側から回転する回転ツールＦを挿入し、第二金属部材２の表面２ｂに露出する突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌接合する工程である。回転ツールＦは、連結部Ｆ１と、攪拌ピンＦ２とで構成されている。連結部Ｆ１は、図示しない摩擦攪拌装置に取り付けられる部位であって、円柱状を呈する。
攪拌ピンＦ２は、連結部Ｆ１から垂下しており、連結部Ｆ１と同軸になっている。攪拌ピンＦ２は連結部Ｆ１から離間するにつれて先細りになっている。攪拌ピンＦ２の外周面には螺旋溝Ｆ３が刻設されている。本実施形態では、回転ツールＦを右回転させるため、螺旋溝Ｆ３は、基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。言い換えると、螺旋溝Ｆ３は、螺旋溝Ｆ３を基端から先端に向けてなぞると上から見て左回りに形成されている。
なお、回転ツールＦを左回転させる場合は、螺旋溝Ｆ３を基端から先端に向かうにつれて右回りに形成することが好ましい。言い換えると、この場合の螺旋溝Ｆ３は、螺旋溝Ｆ３を基端から先端に向けてなぞると上から見て右回りに形成されている。螺旋溝Ｆ３をこのように設定することで、摩擦攪拌の際に塑性流動化した金属が螺旋溝Ｆ３によって攪拌ピンＦ２の先端側に導かれる。これにより、被接合金属部材（第一金属部材１、第二金属部材２）の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。
摩擦攪拌工程では、図４及び図５に示すように、第二金属部材２の表面２ｂから突合せ部Ｊ１に右回転させた攪拌ピンＦ２を挿入する。摩擦攪拌工程では、攪拌ピンＦ２と第一金属部材１及び第二金属部材２とを接触させた状態で突合せ部Ｊ１に沿って回転ツールＦを相対移動させる。回転ツールＦの移動軌跡には、塑性化領域Ｗが形成される。攪拌ピンＦ２の挿入深さは適宜設定すればよいが、本実施形態では、塑性化領域Ｗが突合せ部Ｊ２に達するように設定している。摩擦攪拌工程では、塑性化領域Ｗの始端と終端とがオーバーラップするように設定することが好ましい。これにより、接合部の気密性を高めることができる。
摩擦攪拌工程では、凸部１０及び孔部１１で形成された他の突合せ部Ｊ１に対しても同様に摩擦攪拌接合を行う。なお、摩擦攪拌工程が終了したら、第二金属部材２の表面２ｂに発生したバリを除去するバリ除去工程を行うことが好ましい。これにより、第二金属部材２の表面２ｂをきれいに仕上げることができる。
以上説明した本実施形態に係る接合方法によれば、凸部１０を孔部１１に嵌め合わせると、第一金属部材１に対して第二金属部材２が移動不能となる。つまり、凸部１０及び孔部１１によって両金属部材を位置決めすることができる。また、回転ツールＦの攪拌ピンＦ２のみを第一金属部材１及び第二金属部材２に接触させた状態で突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌接合するため、摩擦攪拌装置に作用する負荷を小さくすることができる。
また、本実施形態のように、凸部１０及び孔部１１を複数個設けるとともに各突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌接合を行うことにより、被接合金属部材の気密性及び接合強度を高めることができる。また、本実施形態に係る摩擦攪拌工程では、回転ツールＦの攪拌ピンＦ２のみを第一金属部材１及び第二金属部材２に挿入するため、塑性化領域Ｗの幅を小さくすることができる。これにより、第一金属部材１と第二金属部材２とで構成される内隅に塑性流動材が流出するのを防ぐことができる。また、第一金属部材１の板厚を小さくしても塑性流動材が内隅に流出しにくくなるため、設計の自由度を高めることができる。
なお、摩擦攪拌工程中に、第一金属部材１に対して第二金属部材２が浮き上がらないように、孔部１１に凸部１０を押入するようにしてもよい。また、複数の突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌接合する際に、回転ツールＦを第一金属部材１及び第二金属部材２から離脱させずに、隣り合う凸部１０，１０の間の突合せ部Ｊ２を摩擦攪拌接合しつつ、各突合せ部Ｊ１を連続して摩擦攪拌を行ってもよい。
［変形例］
次に、第一実施形態に係る接合方法の変形例について説明する。第一実施形態の変形例では、図６に示すように、第一金属部材１及び第二金属部材２をＬ字状に突き合わせて突合せ工程を行う点で第一実施形態と相違する。第一実施形態の変形例に係る接合方法では、突合せ工程と、摩擦攪拌工程とを行う。
突合せ工程では、第一金属部材１の端面１ａと第二金属部材２の裏面２ｃとを突き合わせて突合せ部Ｊ２を形成するとともに、孔部１１に凸部１０を挿入して突合せ部Ｊ１を形成する。また、突合せ工程では、第一金属部材１の側面１ｃと第二金属部材２の端面２ａとを面一にする。
当該変形例に係る摩擦攪拌工程は、第一実施形態と同等であるため説明を省略する。当該変形例によっても第一実施形態と同等の効果を奏することができる。
［第二実施形態］
次に、第二実施形態に係る接合方法について説明する。図７及び図８に示すように、第二実施形態に係る接合方法では、複数の第一金属部材１Ａと一対の第二金属部材２Ａ，２Ｂとで中空部を有する構造物Ｚを形成する。本実施形態に係る接合方法は、突合せ工程と、第一摩擦攪拌工程と、第二摩擦攪拌工程とを行う。
第一金属部材１Ａは、板状を呈し、一方の端面１ａに形成された凸部１０Ａと、他方の端面１ｄに形成された凸部１０Ｂとを有する。凸部１０Ａ及び凸部１０Ｂは、第一金属部材１Ａの長手方向にそれぞれ複数個形成されている。第二金属部材２Ａには、凸部１０Ａに対応する孔部１１Ａが複数個形成されている。第二金属部材２Ｂには、凸部１０Ｂに対応する孔部１１Ｂが複数個形成されている。
突合せ工程では、第一金属部材１Ａの凸部１０Ａを第二金属部材２Ａの孔部１１Ａに挿入して突合せ部Ｊ１を形成する。また、突合せ工程では、第二金属部材２Ａの裏面２ｃと第一金属部材１Ａの一方の端面１ａとが突き合わされて突合せ部Ｊ２が形成される。また、第一金属部材１Ａの凸部１０Ｂを第二金属部材２Ｂの孔部１１Ｂに挿入して突合せ部Ｊ３を形成する。さらに、突合せ工程では、第二金属部材２Ｂの裏面２ｃと第一金属部材１Ａの他方の端面１ｄとが突き合わされて突合せ部Ｊ４が形成される。
第一摩擦攪拌工程は、突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌接合する工程である。図７に示すように、第一摩擦攪拌工程は、第一実施形態の摩擦攪拌工程と同じ要領で各突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌接合する。各突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌接合を行ったら被接合金属部材（第一金属部材１Ａ、第二金属部材２Ａ，２Ｂ）をひっくり返して第二摩擦攪拌工程を行う。
第二摩擦攪拌工程は、突合せ部Ｊ３を摩擦攪拌接合する工程である。図８に示すように、第二摩擦攪拌工程は、第一実施形態の摩擦攪拌工程と同じ要領で各突合せ部Ｊ３を摩擦攪拌接合する。これにより、中空部を備えた構造物Ｚが形成される。
以上説明した第二実施形態に係る接合方法によっても第一実施形態と同等の効果を奏することができる。また、第二実施形態に係る接合方法によれば、複数の中空部を備え、かつ、気密性の高い構造物Ｚを容易に形成することができる。
［第三実施形態］
本発明の第三実施形態に係る液冷ジャケット２０１及び液冷ジャケットの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図９に示すように、本実施形態に係る液冷ジャケット２０１は、ジャケット本体２０２と、封止体２０３とで構成されている。液冷ジャケット２０１は、内部に流体を流通させ、液冷ジャケット２０１に設置された発熱体（図示省略）と熱交換を行う器具である。
図１０に示すように、ジャケット本体２０２は、底部２１０と、周壁部２１１と、支持部２１２とを含んで構成されている。ジャケット本体２０２は、上方が開口した箱状体である。ジャケット本体２０２は、本実施形態ではアルミニウム合金で形成されている。ジャケット本体２０２の材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の摩擦攪拌可能な金属から適宜選択される。図１１に示すように、底部２１０は、平面視矩形の板状を呈する。周壁部２１１は、底部２１０の周縁に立設されており、平面視矩形枠状を呈する。底部２１０及び周壁部２１１の内部には凹部２１３が形成されている。
支持部２１２は、底部２１０に立設される板状部材である。支持部２１２は、周壁部２１１の一の壁部に連続して形成されており、当該壁部と対向する他の壁部とは離間している。支持部２１２の端面２１２ａと、周壁部２１１の端面２１１ａとは面一になっている。支持部２１２の端面２１２ａには、突出部２１４が形成されている。突出部２１４の高さ寸法は、封止体２０３の板厚寸法と略同等になっている。突出部２１４の形状は特に制限されないが、本実施形態では円柱状になっている。また、突出部２１４の個数は特に制限されないが、本実施形態では３つ形成されている。
封止体２０３は、図９及び図１０に示すように、ジャケット本体２０２の開口部を封止する板状部材である。封止体２０３は平面視矩形を呈する。封止体２０３は周壁部２１１に摩擦攪拌接合されている。封止体２０３の周縁部は塑性化領域Ｗ２０で縁取りされている。また、封止体２０３の中央部は、支持部２１２と塑性化領域Ｗ２１によって摩擦攪拌接合されている。
次に、第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法について説明する。液冷ジャケットの製造方法では、準備工程と、配置工程と、接合工程と、除去工程とを行う。
準備工程は、図１１に示すように、ジャケット本体２０２及び封止体２０３を形成する工程である。ジャケット本体２０２の製造方法は特に制限されないが、例えば、ダイキャストによって成形する。封止体２０３には、外縁から中央部に向かって延設されたスリット２０５を形成する。
配置工程は、ジャケット本体２０２に封止体２０３を配置して重合部Ｊ２０及び突合せ部Ｊ２１を形成する工程である。図１２に示すように、配置工程では、周壁部２１１の端面２１１ａに封止体２０３を配置して、周壁部２１１の端面２１１ａと、封止体２０３の裏面２０３ｂとを重ね合わせる。これにより、封止体２０３の周縁に沿って重合部Ｊ２０が形成される。また、孔部２０４に突出部２１４が挿入されて、突出部２１４の外周側面と孔部２０４の孔壁とが突き合わされた突合せ部Ｊ２１が形成される。また、ジャケット本体２０２及び封止体２０３をクランプ等の固定治具によってテーブルに移動不能に拘束する。
接合工程は、図１３〜１６に示すように、接合用回転ツール（回転ツール）Ｆを用いて第一接合工程と、第二接合工程を行う。第一接合工程と第二接合工程は、どちらを先に行ってもよいが、本実施形態では第二接合工程を先に行う。
第二接合工程は、図１３及び図１４に示すように、接合用回転ツールＦを用いて突合せ部Ｊ２１に対して摩擦攪拌接合を行う工程である。接合用回転ツールＦは、連結部Ｆ１と、攪拌ピンＦ２とで構成されている。攪拌ピンＦ２の外周面には螺旋溝が刻設されている。本実施形態では、接合用回転ツールＦを左回転させるため、螺旋溝は、基端から先端に向かうにつれて右回りに形成されている。これにより、被接合金属部材（ジャケット本体２０２及び封止体２０３）の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。
第二接合工程では、回転させた接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ２１に沿って一周させて、突合せ部Ｊ２１を接合する。図１４に示すように、接合用回転ツールＦの挿入深さは、支持部２１２の端面２１２ａに達しない程度に設定してもよいが、本実施形態では、支持部２１２の端面２１２ａに攪拌ピンＦ２を接触させて、端面２１２ａと封止体２０３の裏面２０３ｂとの重合部も摩擦攪拌接合する。
第一接合工程では、図１５に示すように、封止体２０３の表面２０３ａに設定した開始位置Ｓｐに、左回転する接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２を挿入し、接合用回転ツールＦを相対移動させる。本実施形態では、接合用回転ツールＦを左回転させるため、攪拌ピンＦ２の螺旋溝は、基端から先端に向かうにつれて右回りに形成されている。接合用回転ツールＦの移動軌跡には塑性化領域Ｗ２０が形成される。接合工程では、塑性化領域Ｗ２０が平面視矩形の閉ループとなるように接合用回転ツールＦを相対移動させる。接合用回転ツールＦはどちら周りに移動させてもよいが、本実施形態では、封止体２０３に対して右回りとなるように設定する。その際、スリット２０５の先端と、塑性化領域Ｗ２０とが接触するようにルートを設定することが好ましい。
第一接合工程では、図１６に示すように、連結部Ｆ１を封止体２０３に接触させない状態で、つまり、攪拌ピンＦ２の基端側を露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。接合用回転ツールＦの挿入深さは、適宜設定すればよいが、本実施形態では、攪拌ピンＦ２が周壁部２１１に達するように、つまり、封止体２０３及び周壁部２１１と攪拌ピンＦ２とを接触させた状態で摩擦攪拌接合を行う。
なお、攪拌ピンＦ２が周壁部２１１に達しない場合、つまり、攪拌ピンＦ２を封止体２０３のみと接触させる場合は、封止体２０３と攪拌ピンＦ２との摩擦熱によって重合部Ｊ２０が塑性流動化して接合される。
本実施形態では、接合用回転ツールＦのシアー側（advancing side：回転ツールの外周における接線速度に回転ツールの移動速度が加算される側）が封止体２０３の内側となるように接合用回転ツールＦの移動方向と回転方向を設定している。接合用回転ツールＦの回転方向及び進行方向は前記したものに限定されるものではなく適宜設定すればよい。
例えば、接合用回転ツールＦの回転速度が遅い場合では、塑性化領域Ｗ２０のフロー側（retreating side：回転ツールの外周における接線速度から回転ツールの移動速度が減算される側）に比べてシアー側の方が塑性流動材の温度が上昇しやすくなるため、塑性化領域Ｗ２０内のシアー側に凹溝が発生し、塑性化領域Ｗ２０外のシアー側にバリＶが多く発生する傾向にある。一方、例えば、接合用回転ツールＦの回転速度が速い場合、シアー側の方が塑性流動材の温度が上昇するものの、回転速度が速い分、塑性化領域Ｗ２０内のフロー側に凹溝が発生し、塑性化領域Ｗ２０外のフロー側にバリＶが多く発生する傾向にある。
本実施形態では、接合用回転ツールＦの回転速度を速く設定しているため、図１７に示すように、塑性化領域Ｗ２０内のフロー側に凹溝Ｄが発生し、塑性化領域Ｗ２０外のフロー側にバリＶが多く発生する傾向にある。凹溝Ｄは、塑性化領域Ｗ２０のうち、より深くえぐれる部位である。また、接合用回転ツールＦの回転速度を速く設定することにより、接合用回転ツールＦの移動速度（送り速度）を高めることができる。これにより、接合サイクルを短くすることができる。
第一接合工程の際に、接合用回転ツールＦの進行方向のどちら側にバリＶが発生するかは接合条件によって異なる。当該接合条件とは、接合用回転ツールＦの回転速度、回転方向、移動速度（送り速度）、攪拌ピンＦ２の傾斜角度（テーパー角度）、ジャケット本体２０２及び封止体２０３の材質、封止体２０３の厚さ等の各要素とこれらの要素の組み合わせで決定される。接合条件に応じて、バリＶが発生する側又はバリＶが多く発生する側が封止体２０３の外縁側となるように設定すれば、塑性化領域Ｗ２０内に形成される凹溝Ｄも封止体２０３の外側に形成される傾向があるので、後記する除去工程を容易に行うことができるため好ましい。
第一接合工程では、接合用回転ツールＦを一周させて、塑性化領域Ｗ２０内で接合用回転ツールＦを離脱させる。接合工程では、塑性化領域Ｗ２０の始端と後端が重複するようにする。
除去工程は、図１７に示すように、封止体２０３の一部である余剰片部２２５を切除する工程である。余剰片部２２５とは、封止体２０３において、塑性化領域Ｗ２０を境にして切除される部位である。本実施形態では、封止体２０３に形成された凹溝Ｄよりも外側の部位を余剰片部２２５としている。
除去工程では、スリット２０５（図１５参照）を起点として、余剰片部２２５の端部をめくり上げつつ、折り曲げるようにして除去する。これにより、封止体２０３の周縁部は塑性化領域Ｗ２０で縁どりされる。除去工程では、装置を用いて余剰片部２２５を折り曲げてもよいが、本実施形態では、手作業で折り曲げて切除している。これにより、図９に示す液冷ジャケット２０１が完成する。
以上説明した液冷ジャケット製造方法及び液冷ジャケット２０１によれば、支持部２１２の突出部２１４に封止体２０３の孔部２０４を挿入することでジャケット本体２０２に対して封止体２０３を容易に位置決めすることができる。また、ジャケット本体２０２と封止体２０３とを摩擦攪拌で接合するため、水密性及び気密性を高めることができる。
また、本実施形態に係る接合工程のように、封止体２０３の外側にバリＶが発生するように接合条件を設定することにより、摩擦攪拌接合によって発生したバリＶを余剰片部２２５ごと容易に除去することができる。
また、図１７に示すように、本実施形態によれば、凹溝Ｄは塑性化領域Ｗ２０内で、かつ、接合中心線Ｃの外側（封止体２０３に対して外側）に形成される。また、バリＶは塑性化領域Ｗ２０外で、かつ、接合中心線Ｃの外側に形成されるので、余剰片部２２５とともにバリＶを効率よく切除することができる。これにより、切除する余剰片部２２５を小さくすることができるとともに、接合部（塑性化領域Ｗ２０）を大きく残存させることができるため、接合強度を高めることができる。また、凹溝Ｄによって余剰片部２２５を容易に折り曲げることができるとともに、バリ除去作業を別途行わなくても接合部（塑性化領域Ｗ２０）をきれいに仕上げることができる。
また、第一接合工程では、攪拌ピンＦ２のみを周壁部２１１及び封止体２０３に接触させた状態で重合部Ｊ２０に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合するか、又は封止体２０３のみに接触させた状態で重合部Ｊ２０に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合するため、摩擦攪拌装置に大きな負荷をかけずに深い位置にある重合部Ｊ２０を接合することができる。また、第二接合工程では、攪拌ピンＦ２のみを突出部２１４及び封止体２０３に接触させた状態で突合せ部Ｊ２１に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合するため、摩擦攪拌装置に大きな負荷をかけずに突合せ部Ｊ２１の深い位置まで接合することができる。
また、第一接合工程では、攪拌ピンＦ２のみを周壁部２１１及び封止体２０３に接触させた状態で摩擦攪拌接合するか、又は封止体２０３のみに接触させた状態で摩擦攪拌接合するため、ショルダ部を封止体２０３に押し込む場合に比べて塑性化領域Ｗの幅を小さくすることができる。これにより、周壁部２１１の幅を大きくしなくても、液冷ジャケット２０１の中空部に塑性流動材が流入するのを防ぐことができる。さらに、第二接合工程では、攪拌ピンＦ２のみを突合せ部Ｊ２１に挿入するため、ショルダ部を突出部２１４及び封止体２０３に押し込む場合に比べて塑性化領域Ｗ２１の幅を小さくすることができる。これにより、支持部２１２の幅を大きくしなくても、液冷ジャケット２０１の中空部に塑性流動材が流入するのを防ぐことができる。これにより、ジャケット本体２０２（支持部２１２）の設計の自由度を高めることができる。
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、接合工程に先だって、重合部Ｊ２０及び突合せ部Ｊ２１の少なくともいずれかに仮接合を行う仮接合工程を含むことが好ましい。仮接合工程は、溶接でもよいし、回転ツールを用いて摩擦攪拌で行ってもよい。これにより、第一接合工程の際の重合部Ｊ２０の目開きを防ぐことができる。
〔第四実施形態〕
本発明の第四実施形態に係る液冷ジャケット及び液冷ジャケットの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図１８に示すように、本実施形態に係る液冷ジャケット３０１は、ジャケット本体３０２と、封止体３０３とで構成されている。液冷ジャケット３０１は、内部に流体を流通させ、液冷ジャケット３０１に設置された発熱体（図示省略）と熱交換を行う器具である。
ジャケット本体３０２は、図１９に示すように、底部３１０と、周壁部３１１と、支持部３１２とを含んで構成されている。ジャケット本体３０２は、上方が開口した箱状体である。ジャケット本体３０２は、本実施形態ではアルミニウム合金で形成されている。ジャケット本体３０２の材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の摩擦攪拌可能な金属から適宜選択される。底部３１０は、平面視矩形の板状を呈する。周壁部３１１は、底部３１０の周縁に立設されており、平面視矩形枠状を呈する。底部３１０及び周壁部３１１の内部には凹部３１３が形成されている。
周壁部３１１の内周縁には、段差部３１５が形成されている。段差部３１５は、段差底面３１５ａと、段差底面３１５ａから立ち上がる段差側面３１５ｂとで構成されている。段差底面３１５ａは、周壁部３１１の端面３１１ａから一段下がった位置に形成されている。
図２０に示すように、支持部３１２は、周壁部３１１の一の壁部に連続して形成されており、当該壁部と対向する他の壁部とは離間している。支持部３１２の端面３１２ａと、段差底面３１５ａとは面一になっている。支持部３１２の端面３１２ａには、突出部３１４が形成されている。突出部３１４の高さ寸法は、封止体３０３の板厚寸法と略同等になっている。突出部３１４の形状は特に制限されないが、本実施形態では円柱状になっている。また、突出部３１４の個数は特に制限されないが、本実施形態では３つ形成されている。
封止体３０３は、図１８及び図１９に示すように、ジャケット本体３０２の開口部を封止する矩形の板状部材である。封止体３０３は、段差部３１５に隙間なく配置される大きさになっている。封止体３０３は、ジャケット本体３０２と同じ金属部材で形成されている。封止体３０３の板厚寸法は、段差側面３１５ｂの高さ寸法と同等になっている。封止体３０３には、突出部３１４に対応する位置に孔部３２４が形成されている。孔部３２４は、突出部３１４が隙間なく挿入される大きさになっている。
次に、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法について説明する。液冷ジャケットの製造方法では、準備工程と、封止体配置工程と、補助部材配置工程と、接合工程と、除去工程とを行う。
準備工程は、図２０に示すように、ジャケット本体３０２及び封止体３０３を形成する工程である。ジャケット本体３０２は、例えば、ダイキャストによって形成する。
封止体配置工程は、ジャケット本体３０２に封止体３０３を配置して第一突合せ部Ｊ３０及び第二突合せ部Ｊ３１を形成する工程である。図２１に示すように、封止体配置工程では、周壁部３１１の段差底面３１５ａに封止体３０３を配置する。これにより、封止体３０３の側面３０３ｃと段差側面３１５ｂとが突き合わされた第一突合せ部Ｊ３０が形成される。また、孔部３２４に突出部３１４が挿入されて、突出部３１４の外周側面と孔部３２４の孔壁とが突き合わされた第二突合せ部Ｊ３１が形成される。
補助部材配置工程は、図２２に示すように、第一突合せ部Ｊ３０に沿って補助部材３０６を配置する工程である。補助部材３０６は、平面視矩形枠状を呈する板状部材である。補助部材３０６の材料は、摩擦攪拌可能な金属であればよいが、本実施形態ではジャケット本体３０２及び封止体３０３と同じ材料で形成されている。補助部材３０６は、補助部材３０６の内周面３０６ｄ（図２６も参照）が第一突合せ部Ｊ３０に重なる大きさになっている。補助部材３０６の板厚は、後記する第一接合工程の際に、塑性化領域Ｗ３０が金属不足にならない程度に適宜設定すればよい。
また、本実施形態では、補助部材３０６の内周面３０６ｄの位置と第一突合せ部Ｊ３０の位置とが重なるように設定したが、当該内周面３０６ｄが第一突合せ部Ｊ３０よりも内側に位置してもよいし、外側に位置してもよい。補助部材３０６の内周面３０６ｄの位置は、後記する第一接合工程の際に、塑性化領域Ｗ３０が金属不足にならず、かつ、後記する除去工程を行った際に補助部材３０６が周壁部３１１に残存しない程度に設定することが好ましい。
補助部材３０６には、幅方向に連続するスリット３０７が形成されている。また、ジャケット本体３０２、封止体３０３及び補助部材３０６をクランプ等の固定治具によってテーブルに移動不能に拘束する。
接合工程は、図２３〜２６に示すように、接合用回転ツール（回転ツール）Ｆを用いて第一接合工程と、第二接合工程を行う。第一接合工程は、突合せ部Ｊ３０に対して摩擦攪拌接合を行う工程である。第二接合工程は、突合せ部Ｊ３１に対して摩擦攪拌接合を行う工程である。第一接合工程と第二接合工程は、どちらを先に行ってもよいが、本実施形態では第二接合工程を先に行う。
図２３及び図２４に示すように、第二接合工程では、回転させた接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ３１に沿って一周させて、突合せ部Ｊ３１を接合する。接合用回転ツールＦは、連結部Ｆ１と、攪拌ピンＦ２とで構成されている。攪拌ピンＦ２の外周面には螺旋溝が刻設されている。本実施形態では、接合用回転ツールＦを右回転させるため、螺旋溝は、基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。これにより、被接合金属部材（ジャケット本体３０２、封止体３０３及び補助部材３０６）の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。
第二接合工程では、図２３及び図２４に示すように、回転させた接合用回転ツールＦを各突合せ部Ｊ３１に沿って一周させて、突合せ部Ｊ３１を接合する。接合用回転ツールＦの挿入深さは、支持部３１２の端面３１２ａに達しない程度に設定してもよいが、本実施形態では、支持部３１２の端面３１２ａに攪拌ピンＦ２を接触させて、端面３１２ａと封止体３０３の裏面３０３ｂとの重合部も摩擦攪拌接合する。第二接合工程によって、塑性化領域Ｗ３１が形成される。
第一接合工程では、図２５及び図２６に示すように、第一突合せ部Ｊ３０上に設定した開始位置Ｓｐに、右回転する接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２を挿入し、第一突合せ部Ｊ３０をなぞるようにして接合用回転ツールＦを相対移動させる。接合用回転ツールＦの移動軌跡には塑性化領域Ｗ３０が形成される。本実施形態では、塑性化領域Ｗ３０の一部がスリット３０７に接触する。第一接合工程では、塑性化領域Ｗ３０が閉ループとなるように封止体３０３の周りに接合用回転ツールＦを相対移動させる。接合用回転ツールＦはどちら周りに移動させてもよいが、本実施形態では、封止体３０３に対して左回りとなるように設定する。この際、補助部材３０６の内周面３０６ｄと攪拌ピンＦ２とが接触するため、周壁部３１１、封止体３０３及び補助部材３０６が同時に摩擦攪拌接合される。
第一接合工程では、図２６に示すように、連結部Ｆ１を封止体３０３及び補助部材３０６に接触させない状態で、つまり、攪拌ピンＦ２の基端側を露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。接合用回転ツールＦの挿入深さは、適宜設定すればよいが、本実施形態では、攪拌ピンＦ２が段差底面３１５ａに達するように摩擦攪拌接合を行う。これにより、第一突合せ部Ｊ３０に加え、段差底面３１５ａと封止体３０３の裏面３０３ｂとの重合部も摩擦攪拌接合される。
本実施形態では、接合用回転ツールＦのシアー側（advancing side：回転ツールの外周における接線速度に回転ツールの移動速度が加算される側）が封止体３０３の内側となるように接合用回転ツールＦの移動方向と回転方向を設定している。接合用回転ツールＦの回転方向及び進行方向は前記したものに限定されるものではなく適宜設定すればよい。
例えば、接合用回転ツールＦの回転速度が遅い場合では、塑性化領域Ｗ３０のフロー側（retreating side：回転ツールの外周における接線速度から回転ツールの移動速度が減算される側）に比べてシアー側の方が塑性流動材の温度が上昇しやすくなるため、塑性化領域Ｗ３０内のシアー側に凹溝が発生し、塑性化領域Ｗ３０外のシアー側にバリＶが多く発生する傾向にある。一方、例えば、接合用回転ツールＦの回転速度が速い場合、シアー側の方が塑性流動材の温度が上昇するものの、回転速度が速い分、塑性化領域Ｗ３０内のフロー側に凹溝が発生し、塑性化領域Ｗ３０外のフロー側にバリＶが多く発生する傾向にある。
本実施形態では、接合用回転ツールＦの回転速度を速く設定しているため、図２７に示すように、塑性化領域Ｗ３０外のフロー側にバリＶが多く発生する傾向にある。一方、本実施形態では、補助部材３０６も同時に摩擦攪拌接合されるため、塑性化領域Ｗ３０に凹溝は発生せず塑性化領域Ｗ３０の金属不足を防ぐことができる。また、接合用回転ツールＦの回転速度を速く設定することにより、接合用回転ツールＦの移動速度（送り速度）を高めることができる。これにより、接合サイクルを短くすることができる。
接合工程の際に、接合用回転ツールＦの進行方向のどちら側にバリＶが発生するかは接合条件によって異なる。当該接合条件とは、接合用回転ツールＦの回転速度、回転方向、移動速度（送り速度）、攪拌ピンＦ２の傾斜角度（テーパー角度）、ジャケット本体３０２及び封止体３０３の材質、封止体３０３の厚さ等の各要素とこれらの要素の組み合わせで決定される。接合条件に応じて、バリＶが発生する側又はバリＶが多く発生する側が補助部材３０６側となるように設定すれば、後記する除去工程を容易に行うことができるため好ましい。
第一接合工程では、接合用回転ツールＦを第一突合せ部Ｊ３０に沿って一周させて、塑性化領域Ｗ３０内で接合用回転ツールＦを離脱させる。第一接合工程では、塑性化領域Ｗ３０の始端と後端が重複するようにする。
除去工程は、図２７に示すように、補助部材３０６を切除する工程である。除去工程では、スリット３０７（図２５参照）を起点として、補助部材３０６の端部をめくり上げつつ、折り曲げるようにして除去する。除去工程では、装置を用いて補助部材３０６を折り曲げてもよいが、本実施形態では、手作業で折り曲げて切除している。これにより、図１８及び図１９に示す液冷ジャケット３０１が完成する。
以上説明した液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット３０１によれば、支持部３１２の突出部３１４に封止体３０３の孔部３２４を挿入することによりジャケット本体３０２に対する封止体３０３の位置決めを容易に行うことができる。
また、第一接合工程によれば、周壁部３１１と封止体３０３に加え、補助部材３０６も摩擦攪拌接合するため、接合部（塑性化領域Ｗ３０）が金属不足になるのを防ぐことができる。また、第一接合工程では、補助部材３０６にバリＶが発生するように接合条件を設定し、バリＶが形成された補助部材３０６を切除する除去工程を行うことにより、バリＶを容易に除去することができる。これにより、バリ除去作業を別途行わなくても接合部（塑性化領域Ｗ３０）をきれいに仕上げることができる。
また、本実施形態のように攪拌ピンＦ２のみを周壁部３１１、封止体３０３及び補助部材３０６に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことで、ショルダ部を被接合金属部材に押し込む場合に比べて、摩擦攪拌装置に大きな負荷がかからない状態で第一突合せ部Ｊ３０の深い位置を摩擦攪拌接合することができる。
ここで、従来のようにショルダ部を周壁部３１１及び封止体３０３に接触させる場合は、液冷ジャケット３０１の内部に塑性流動材が流入しないように、段差底面３１５ａの幅も大きく設定しなければならない。しかし、本実施形態のように、攪拌ピンＦ２のみを周壁部３１１、封止体３０３及び補助部材３０６に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことで塑性化領域Ｗ３０の幅を小さくすることができる。これにより、段差底面３１５ａの幅及び周壁部３１１の幅を小さくすることができるため、設計の自由度を高めることができる。
また、第二接合工程によれば、支持部３１２と封止体３０３とを接合することにより、液冷ジャケット３０１の強度を高めることができる。ここで、従来のようにショルダ部を突出部３１４及び封止体３０３に接触させる場合は、液冷ジャケット３０１の内部に塑性流動材が流入しないように、支持部３１２の幅も大きく設定しなければならない。しかし、本実施形態のように、攪拌ピンＦ２のみを突出部３１４及び封止体３０３に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことで塑性化領域Ｗ３１の幅を小さくすることができる。これにより、支持部３１２の幅を小さくすることができるため、設計の自由度を高めることができる。
図２８は、第四実施形態の第一変形例を示す断面図である。図２８に示すように、補助部材配置工程において、補助部材３０６Ａの内周面３０６ｄが、第一突合せ部Ｊ３０よりも内側に位置するように突出させて配置してもよい。補助部材３０６Ａをこのように配置することにより、塑性化領域Ｗ３０の金属不足をより確実に防ぐことができる。また、接合用回転ツールＦを補助部材３０６Ａの表面から容易に挿入することができる。補助部材３０６Ａの位置（内周面３０６ｄの位置）は、塑性化領域Ｗ３０の全体に金属不足が発生せず、かつ、除去工程を行った後に周壁部３１１に補助部材３０６Ａが残存しないように適宜調節することが好ましい。
図２９は、第四実施形態の第二変形例を示す断面図である。図２９に示すように、第一接合工程において、接合用回転ツールＦの回転中心軸を内側（ジャケット本体３０２の中央側）に傾斜させた状態で摩擦攪拌接合を行ってもよい。つまり、第一接合工程において、封止体３０３の表面３０３ａと補助部材３０６の内周面３０６ｄとで構成される内隅から攪拌ピンＦ２を挿入してもよい。このようにしても、周壁部３１１、封止体３０３及び補助部材３０６を容易に接合することができるとともに、接合部（塑性化領域Ｗ３０）の金属不足をより確実に防ぐことができる。また、当該内隅から攪拌ピンＦ２を容易に挿入することができる。また、第四実施形態の第二変形例においては、先端にスピンドルユニット等の駆動手段を設けたロボットアームに接合用回転ツールＦを取り付けて第一接合工程を行ってもよい。これにより、接合用回転ツールＦの回転中心軸を容易に傾斜させることができる。
図３０は、第四実施形態の第三変形例を示す斜視図である。図３０に示すように、第四実施形態の第三変形例に係る第一接合工程では、攪拌ピンＦ２のみを周壁部３１１及び封止体３０３に接触させた状態で摩擦攪拌接合を行っている。当該第三変形例に示すように、第一接合工程では、補助部材３０６を省略した状態で第一突合せ部Ｊ３０に摩擦攪拌接合を行ってもよい。
以上本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において、適宜設計変更が可能である。例えば、第一接合工程及び第二接合工程に先だって、第一突合せ部Ｊ３０及び第二突合せ部Ｊ３１の少なくともいずれかに仮接合を行う仮接合工程を含むことが好ましい。これにより、第一接合工程の際の第一突合せ部Ｊ３０の目開きを防ぐことができる。仮接合工程は、摩擦攪拌接合でもよいし、溶接でもよい。
１ 第一金属部材
２ 第二金属部材
１０ 凸部
１０ａ 外周側面
１１ 孔部
１１ａ 孔壁
２０１ 液冷ジャケット
２０２ ジャケット本体
２０３ 封止体
２１０ 底部
２１１ 周壁部
２１１ａ 端面
２１２ 支持部
２１２ａ 端面
２１３ 凹部
２１４ 突出部
２２４ 孔部
３０１ 液冷ジャケット
３０２ ジャケット本体
３０３ 封止体
３１０ 底部
３１１ 周壁部
３１１ａ 端面
３１２ 支持部
３１２ａ 端面
３１３ 凹部
３１４ 突出部
３２４ 孔部
Ｆ 回転ツール（接合用回転ツール）
Ｆ１ 連結部
Ｆ２ 攪拌ピン
Ｊ１ 突合せ部
Ｊ２ 突合せ部
Ｊ２０ 重合部
Ｊ２１ 突合せ部
Ｊ３０ 第一突合せ部
Ｊ３１ 第二突合せ部
Ｗ 塑性化領域
Ｗ２０ 塑性化領域
Ｗ３０ 塑性化領域
Ｗ３１ 塑性化領域

Claims (17)

  1. ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、
    底部、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部及び前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部を有するジャケット本体を形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、
    前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部を形成する配置工程と、
    前記重合部及び前記突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、
    前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、
    前記重合部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部及び前記封止体の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うか、又は前記封止体のみに接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、
    前記突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させた状態で前記突合せ部に沿って相対移動させて前記突出部の端面を塑性化領域で覆うように摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
  2. 前記接合工程では、バリが前記封止体の外側に形成されるように接合条件を設定し、
    前記接合工程において塑性化領域内に形成された凹溝を境にして、前記封止体の余剰片部をバリとともに除去する除去工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液冷ジャケットの製造方法
  3. 前記接合工程に先だって、前記重合部及び前記突合せ部の少なくともいずれかに仮接合を行う仮接合工程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  4. 底部、前記底部の周縁から立ち上る周壁部及び前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部を有するジャケット本体と、
    前記突出部が挿入される孔部を備えるとともに前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体と、を有し、
    前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部及び前記支持部の突出部と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部がそれぞれ摩擦攪拌接合されており、前記封止体の外周部が前記摩擦攪拌接合の塑性化領域を境に縁取りされているとともに、前記突出部の端面が塑性化領域で覆われていることを特徴とする液冷ジャケット。
  5. ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、
    底部と前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体を形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、
    前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記段差側面と前記封止体の側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とを突き合わせて第二突合せ部を形成する封止体配置工程と、
    前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、
    前記第一突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記段差側面及び前記封止体の側面の両方に接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、
    前記第二突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させた状態で前記第二突合せ部に沿って相対移動させて前記突出部の端面を塑性化領域で覆うように摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
  6. 前記第一突合せ部に沿って補助部材を配置する補助部材配置工程を含み、
    前記接合工程では、前記周壁部、前記封止体及び前記補助部材に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で前記第一突合せ部に摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする請求項５に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  7. 前記接合工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定し、
    前記バリが形成された前記補助部材を切除する除去工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  8. 前記接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の内側に傾斜させた状態で摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  9. 前記接合工程に先だって、前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部の少なくともいずれかに仮接合を行う仮接合工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  10. 底部と、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体と、
    前記突出部が挿入される孔部を備えるとともに前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体と、を有し、
    前記段差側面と前記封止体の側面とが突き合わされた第一突合せ部及び前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた第二突合せ部とが摩擦攪拌接合されており、前記封止体の外周部が塑性化領域で覆われているとともに、前記突出部の端面が塑性化領域で覆われていることを特徴とする液冷ジャケット。
  11. 端面に凸部を有する板状の第一金属部材の端面と板厚方向に貫通する孔部を有する板状の第二金属部材の裏面とを突き合わせつつ、前記孔部に前記凸部を挿入する突合せ工程と、
    前記第二金属部材の前記裏面とは反対側の表面側から前記孔部の孔壁と前記凸部の外周側面との突合せ部に沿って回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを突合せ部に沿って相対移動させて、前記突合せ部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、
    前記摩擦攪拌工程後、前記第二金属部材の表面に発生したバリを除去するバリ除去工程と、を含み、
    前記第一金属部材は複数の前記凸部を有し、前記第二金属部材は前記凸部に対応する複数の前記孔部を有し、
    前記回転ツールは、前記第二金属部材の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、前記攪拌ピンは、基端から離間するにつれて先細りのテーパーとなっており、前記攪拌ピンの外周面には螺旋溝が刻設されており、前記螺旋溝を前記攪拌ピンの基端から先端に向かうにつれて左回りに形成し、
    前記摩擦攪拌工程において、前記回転ツールを右回転させると同時に前記回転ツールの進行方向左側が前記凸部となるように回転方向と移動方向を設定するとともに、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記第一金属部材及び前記第二金属部材に接触させつつ前記攪拌ピンを前記第一金属部材の端面に接触させた状態で、各前記突合せ部を摩擦攪拌接合することを特徴とする接合方法。
  12. ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、
    底部、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部及び前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、
    前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部を形成する配置工程と、
    前記重合部及び前記突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、
    前記接合工程において前記重合部の塑性化領域内に形成された凹溝を境にして、前記封止体の余剰片部をバリとともに除去する除去工程と、を含み、
    前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、
    前記重合部に対しては、バリが前記封止体の外側に形成されるように接合条件を設定し、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部及び前記封止体の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うか、又は前記封止体のみに接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、
    前記突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
  13. ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、
    底部と前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、
    前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記段差側面と前記封止体の側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とを突き合わせて第二突合せ部を形成する封止体配置工程と、
    前記第一突合せ部に沿って補助部材を配置する補助部材配置工程と、
    前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、
    前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、
    前記第一突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部、前記封止体及び前記補助部材に接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、
    前記第二突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記第二突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
  14. 前記接合工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定し、
    前記バリが形成された前記補助部材を切除する除去工程を含むことを特徴とする請求項１３に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  15. 前記接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の内側に傾斜させた状態で摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の液冷ジャケットの製造方法。
  16. ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、
    底部、前記底部の周縁から立ち上がる周壁部及び前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、
    前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記周壁部の端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部を形成する配置工程と、
    前記重合部及び前記突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、
    前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、
    前記重合部に対しては、前記回転ツールのシアー側が前記封止体の内側となるように前記回転ツールの移動方向と回転方向を設定するとともに、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記周壁部及び前記封止体の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うか、又は前記封止体のみに接触させた状態で前記重合部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、
    前記突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
  17. ジャケット本体と封止体とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケットを形成する液冷ジャケットの製造方法であって、
    底部と前記底部の周縁から立ち上がる周壁部と、前記周壁部の端面から一段下がった位置に形成された段差底面と、前記段差底面から立ち上がる段差側面と、前記底部に立設され端面に円柱状を呈する突出部を備えた支持部と、を有するジャケット本体をダイキャストで一体的に形成するとともに、前記突出部が挿入される孔部を備え前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体を形成する準備工程と、
    前記ジャケット本体に前記封止体を配置して、前記段差側面と前記封止体の側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記突出部の外周側面と前記孔部の孔壁とを突き合わせて第二突合せ部を形成する封止体配置工程と、
    前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う接合工程と、を含み、
    前記回転ツールは、前記封止体の板厚よりも長い攪拌ピンを備えており、
    前記第一突合せ部に対しては、前記回転ツールのシアー側が前記封止体の内側となるように前記回転ツールの移動方向と回転方向を設定するとともに、前記回転ツールの攪拌ピンのみを前記段差側面及び前記封止体の側面の両方に接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行い、
    前記第二突合せ部に対しては、前記回転ツールの攪拌ピンのみを円柱状を呈する前記突出部の外周側面及び前記孔部の孔壁の両方に接触させつつ前記攪拌ピンを前記支持部の端面に接触させた状態で前記第二突合せ部に沿って相対移動させて摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
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