(57)【要約】【課題】摩擦攪拌装置に係る負荷を軽減しつつ各金属部材の熱歪みを小さくすることができるとともに、仮接合の作業時間を短縮することができる液冷ジャケットの製造方法を提供する。【解決手段】段差底面１４ａに封止体３を載置して段差側面１４ｂと封止体３の封止体側面３ｃとを突き合わせて突合せ部Ｊ１を形成する突合せ工程と、突合せ部Ｊ１に仮接合用回転ツールＧの攪拌ピンＧ２のみを挿入し、攪拌ピンＧ２のみをジャケット本体２及び封止体３に接触させた状態で突合せ部Ｊ１に沿って摩擦攪拌でスポット仮接合を行う仮接合工程と、突合せ部Ｊ１に本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２のみを挿入し、攪拌ピンＦ２のみをジャケット本体２及び封止体３に接触させた状態で突合せ部Ｊ１に沿って本接合用回転ツールＦを移動させつつ封止体３周りに一周させて摩擦攪拌で本接合を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図７Ｂ
2018176207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部と当該底部の周縁に立設される枠状の周壁部とを有するジャケット本体と、前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体とで構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とで形成される中空部に熱輸送流体が流れる液冷ジャケットの製造方法において、
前記ジャケット本体の前記開口部の周縁に、前記周壁部の端面よりも一段下がった段差底面及び当該段差底面から立ち上がる段差側面を形成する準備工程と、
前記段差底面に前記封止体を載置して前記段差側面と前記封止体の封止体側面とを突き合わせて突合せ部を形成する突合せ工程と、
前記突合せ部に攪拌ピンを備えた仮接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記突合せ部に沿って摩擦攪拌でスポット仮接合を行う仮接合工程と、
前記突合せ部に攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記突合せ部に沿って前記本接合用回転ツールを移動させつつ前記封止体周りに一周させて摩擦攪拌で本接合を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
【請求項２】
底部と当該底部の周縁に立設される枠状の周壁部とを有するジャケット本体と、前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体とで構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とで形成される中空部に熱輸送流体が流れる液冷ジャケットの製造方法において、
前記ジャケット本体の前記開口部の周縁に、前記周壁部の端面よりも一段下がった段差底面及び当該段差底面から立ち上がる段差側面を形成するとともに、前記段差側面の高さ寸法よりも前記封止体の厚さ寸法を大きく形成する準備工程と、
前記段差底面に前記封止体を載置して前記段差側面と前記封止体の封止体側面とを突き合わせて突合せ部を形成するとともに、前記封止体側面と前記周壁部の端面とで内隅を形成する突合せ工程と、
前記内隅に攪拌ピンを備えた仮接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記内隅に沿って摩擦攪拌でスポット仮接合を行う仮接合工程と、
前記内隅に攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記内隅に沿って前記本接合用回転ツールを移動させつつ前記封止体周りに一周させて摩擦攪拌で本接合を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。
【請求項３】
前記ジャケット本体の底部及び前記封止体の裏面いずれか一方に、いずれか他方に当接する支持部が形成されている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。
【請求項４】
前記ジャケット本体は、前記底部から立ち上がり、前記封止体の裏面に当接する支持部を有し、
前記本接合工程では、前記突合せ部に対する摩擦攪拌接合に加えて、前記封止体の裏面と前記支持部の端面とが重ね合わされた重合部に対して摩擦攪拌接合を行う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。
【請求項５】
前記支持部は、前記周壁部から連続して形成されており、
前記本接合工程では、前記突合せ部及び前記重合部に対する摩擦攪拌接合を連続して行うことを特徴とする請求項４に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項６】
前記支持部は、前記周壁部を構成する一の壁部から連続するとともに、前記一の壁部と対向する他の壁部とは離間して形成されており、
前記本接合工程では、前記封止体の表面のうち前記支持部に対応する位置に前記本接合用回転ツールを挿入し、前記重合部及び前記突合せ部に対して摩擦攪拌接合を連続して行うとともに、前記突合せ部の外側における前記周壁部の端面で前記本接合用回転ツールを引き抜くことを特徴とする請求項４に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項７】
前記周壁部の端面に残存する前記本接合用回転ツールの引抜跡に溶接金属を埋めて補修する補修工程を行う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。
【請求項８】
前記本接合工程では、前記ジャケット本体の底部に冷却板を設け、前記ジャケット本体及び前記封止体を冷却しながら摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項９】
前記冷却板の冷却媒体が流れる冷却流路は、少なくとも前記本接合用回転ツールの移動軌跡に沿う平面形状を備えて形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項１０】
前記冷却板の冷却媒体が流れる冷却流路は、前記冷却板に埋設された冷却管によって構成されていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項１１】
前記本接合工程では、前記ジャケット本体の内部に冷却媒体を流して前記ジャケット本体及び前記封止体を冷却しながら摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項１２】
前記本接合工程では、
前記本接合用回転ツールを前記封止体に対して右回りに移動させるときは、前記本接合用回転ツールを右回転させ、
前記本接合用回転ツールを前記封止体に対して左回りに移動させるときは、前記本接合用回転ツールを左回転させることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項１３】
前記ジャケット本体の底部及び前記封止体の裏面の少なくともいずれか一方に複数のフィンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に液冷ジャケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液冷ジャケットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液冷ジャケットの製造方法として、金属製の構成部材同士を摩擦攪拌接合によって接合する技術が特許文献１で開示されている。図１６Ａは、従来の液冷ジャケットの製造方法を示す分解斜視図であり、図１６Ｂは、従来の液冷ジャケットの製造方法における接合状態を示す要部断面図である。図１６Ａに示すように、従来の液冷ジャケットは、上方が開放された箱状のジャケット本体１００と、ジャケット本体１００の開口部を封止する板状の封止体１１０とで構成されている。
【０００３】
ジャケット本体１００は、底部１０１と、底部１０１の周縁に立設された平面視矩形枠状の周壁部１０２とで構成されている。ジャケット本体１００の内部には、凹部１０３が形成されている。また、周壁部１０２の端面には、開口部の周縁に沿って段差部１０４が形成されている。液冷ジャケットの製造方法は、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、ジャケット本体１００の段差部１０４に封止体１１０を載置した後、ジャケット本体１００と封止体１１０との突合せ部の一部に沿って回転させた回転ツール１２０を移動させて摩擦攪拌で線状に仮接合を行う。その後、突合せ部の全域に亘って回転させた回転ツール１２０を移動させて摩擦攪拌で本接合を行う。
【０００４】
図１６Ｂに示す回転ツール１２０は、円柱状のショルダ部１２１と、ショルダ部１２１の下端面から突出した攪拌ピン１２２とで構成されている。仮接合工程及び本接合工程とも、ショルダ部１２１の下端面をジャケット本体１００及び封止体１１０に数ミリ程度押し込みつつ摩擦攪拌接合を行う。仮接合工程では、所定の間隔を空けて複数の線状の塑性化領域が形成される。本接合工程では、回転ツール１２０を突合せ部に沿って封止体１１０周りに一周させることで、内部に中空部を有する液冷ジャケットを形成することができる。回転ツール１２０の移動軌跡には、塑性化領域Ｗが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３７２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の液冷ジャケットの製造方法では、回転ツール１２０のショルダ部１２１の下端面をジャケット本体１００及び封止体１１０に押し込んで仮接合工程及び本接合工程を行うため、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、回転ツール１２０のショルダ部１２１の下端面をジャケット本体１００及び封止体１１０の表面に押し込んで仮接合工程及び本接合工程を行うため、入熱量が多くなりジャケット本体１００及び封止体１１０の熱歪みが大きくなるという問題がある。また、突合せ部Ｊ１の一部に沿って線状に摩擦攪拌接合を行うため、仮接合の作業時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
このような観点から、本発明は、摩擦攪拌装置に係る負荷を軽減しつつ各金属部材の熱歪みを小さくすることができるとともに、仮接合の作業時間を短縮することができる液冷ジャケットの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、底部と当該底部の周縁に立設される枠状の周壁部とを有するジャケット本体と、前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体とで構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とで形成される中空部に熱輸送流体が流れる液冷ジャケットの製造方法において、前記ジャケット本体の前記開口部の周縁に、前記周壁部の端面よりも一段下がった段差底面及び当該段差底面から立ち上がる段差側面を形成する準備工程と、前記段差底面に前記封止体を載置して前記段差側面と前記封止体の封止体側面とを突き合わせて突合せ部を形成する突合せ工程と、前記突合せ部に攪拌ピンを備えた仮接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記突合せ部に沿って摩擦攪拌でスポット仮接合を行う仮接合工程と、前記突合せ部に攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記突合せ部に沿って前記本接合用回転ツールを移動させつつ前記封止体周りに一周させて摩擦攪拌で本接合を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
また、前記課題を解決するために、本発明は、底部と当該底部の周縁に立設される枠状の周壁部とを有するジャケット本体と、前記ジャケット本体の開口部を封止する封止体とで構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とで形成される中空部に熱輸送流体が流れる液冷ジャケットの製造方法において、前記ジャケット本体の前記開口部の周縁に、前記周壁部の端面よりも一段下がった段差底面及び当該段差底面から立ち上がる段差側面を形成するとともに、前記段差側面の高さ寸法よりも前記封止体の厚さ寸法を大きく形成する準備工程と、前記段差底面に前記封止体を載置して前記段差側面と前記封止体の封止体側面とを突き合わせて突合せ部を形成するとともに、前記封止体側面と前記周壁部の端面とで内隅を形成する突合せ工程と、前記内隅に攪拌ピンを備えた仮接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記内隅に沿って摩擦攪拌でスポット仮接合を行う仮接合工程と、前記内隅に攪拌ピンを備えた本接合用回転ツールの当該攪拌ピンのみを挿入し、当該攪拌ピンのみを前記ジャケット本体及び前記封止体に接触させた状態で前記内隅に沿って前記本接合用回転ツールを移動させつつ前記封止体周りに一周させて摩擦攪拌で本接合を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
かかる製造方法によれば、仮接合工程及び本接合工程とも、攪拌ピンのみをジャケット本体及び封止体に挿入するため、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、仮接合工程及び本接合工程とも、攪拌ピンのみをジャケット本体及び封止体に挿入するため、入熱量を少なくすることができ、ジャケット本体及び封止体の熱歪みを小さくすることができる。また、仮接合工程では、スポット仮接合を行うため、仮接合の作業時間を短縮することができる。
【００１０】
また、前記ジャケット本体の底部及び前記封止体の裏面いずれか一方に、いずれか他方に当接する支持部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
かかる製造方法によれば、封止体が支持部で支持されるため、耐変形性の高い液冷ジャケットを製造することができる。
【００１２】
また、前記ジャケット本体は、前記底部から立ち上がり、前記封止体の裏面に当接する支持部を有し、前記本接合工程では、前記突合せ部に対する摩擦攪拌接合に加えて、前記封止体の裏面と前記支持部の端面とが重ね合わされた重合部に対して摩擦攪拌接合を行うことが好ましい。
【００１３】
かかる製造方法によれば、突合せ部に加えて重合部に対しても摩擦攪拌接合を行うため、接合強度が向上するとともに耐変形性の高い液冷ジャケットを製造することができる。
【００１４】
また、前記支持部は、前記周壁部から連続して形成されており、前記本接合工程では、前記突合せ部及び前記重合部に対する摩擦攪拌接合を連続して行うことが好ましい。
【００１５】
かかる製造方法によれば、突合せ部及び重合部を連続して摩擦攪拌接合を行うことができるため、耐変形性の高い液冷ジャケットを製造することができるとともに、製造サイクルを向上させることができる。
【００１６】
また、前記支持部は、前記周壁部を構成する一の壁部から連続するとともに、前記一の壁部と対向する他の壁部とは離間して形成されており、前記本接合工程では、前記封止体の表面のうち前記支持部に対応する位置に前記本接合用回転ツールを挿入し、前記重合部及び前記突合せ部に対して摩擦攪拌接合を連続して行うとともに、前記突合せ部の外側における前記周壁部の端面で前記本接合用回転ツールを引き抜くことが好ましい。
【００１７】
かかる製造方法によれば、突合せ部及び重合部を連続して摩擦攪拌接合を行うことができるため、耐変形性の高い液冷ジャケットを製造することができるとともに、製造サイクルを向上させることができる。また、比較的板厚の薄い封止体上で本接合用回転ツールを引き抜くと、引抜跡の補修が困難であったり、引き抜き作業が安定せずに封止体に欠陥が発生したりするという問題があるが、封止体に比べて厚さが大きい周壁部で本接合用回転ツールを引き抜くことでかかる問題を解消することができる。
【００１８】
また、前記周壁部の端面に残存する前記本接合用回転ツールの引抜跡に溶接金属を埋めて補修する補修工程を行うことが好ましい。
【００１９】
かかる製造方法によれば、引抜跡が無くなり液冷ジャケットの表面を平坦に仕上げることができる。
【００２０】
また、前記本接合工程では、前記ジャケット本体の底部に冷却板を設け、前記ジャケット本体及び前記封止体を冷却しながら摩擦攪拌接合を行うことが好ましい。
【００２１】
かかる製造方法によれば、摩擦熱を低く抑えることができるため、熱収縮による液冷ジャケットの変形を小さくすることができる。
【００２２】
また、前記冷却板の冷却媒体が流れる冷却流路は、少なくとも前記本接合用回転ツールの移動軌跡に沿う平面形状を備えて形成されていることが好ましい。
【００２３】
かかる製造方法によれば、摩擦攪拌される部分を集中的に冷却できるため、冷却効率を高めることができる。
【００２４】
また、前記冷却板の冷却媒体が流れる冷却流路は、前記冷却板に埋設された冷却管によって構成されていることが好ましい。
【００２５】
かかる製造方法によれば、冷却媒体の管理を容易に行うことができる。
【００２６】
また、前記本接合工程では、前記ジャケット本体の内部に冷却媒体を流して前記ジャケット本体及び前記封止体を冷却しながら摩擦攪拌接合を行うことが好ましい。
【００２７】
かかる製造方法によれば、摩擦熱を低く抑えることができるため、熱収縮による液冷ジャケットの変形を小さくすることができる。また、冷却板等を用いずに、ジャケット本体自体を利用して冷却することができる。
【００２８】
また、前記本接合工程では、前記本接合用回転ツールを前記封止体に対して右回りに移動させるときは、前記本接合用回転ツールを右回転させ、前記本接合用回転ツールを前記封止体に対して左回りに移動させるときは、前記本接合用回転ツールを左回転させることが好ましい。
【００２９】
摩擦攪拌接合においては、本接合用回転ツールを右回転させると進行方向左側、左回転させると進行方向右側に接合欠陥が発生する可能性があり、板厚の薄い封止体に当該接合欠陥が形成されると水密性及び気密性が低下するおそれがある。しかし、かかる製造方法によれば、摩擦攪拌接合に伴う接合欠陥が比較的厚さの大きいジャケット本体側に形成されるため、水密性及び気密性の低下を抑制することができる。
【００３０】
また、前記ジャケット本体の底部及び前記封止体の裏面の少なくともいずれか一方に複数のフィンが形成されていることが好ましい。
【００３１】
かかる製造方法によれば、冷却効率の高い液冷ジャケットを製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、摩擦攪拌装置に係る負荷を軽減しつつ各金属部材の熱歪みを小さくすることができるとともに、仮接合の作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】本実施形態の本接合用回転ツールを示した側面図である。
【図１Ｂ】本実施形態の本接合用回転ツールの接合形態を示した模式断面図である。
【図２Ａ】本実施形態の仮接合用回転ツールを示した側面図である。
【図２Ｂ】本実施形態の仮接合用回転ツールの接合形態を示した模式断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る液冷ジャケットを示す分解斜視図である。
【図４】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の突合せ工程を示す断面図である。
【図５】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の仮接合工程を示す平面図である。
【図６Ａ】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の本接合工程を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＩ−Ｉ断面図である。
【図７Ａ】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の本接合工程を示す平面図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図８Ａ】第一実施形態に係る液冷ジャケットを示す斜視図である。
【図８Ｂ】図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図９】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の第一変形例を示す平面図である。
【図１０】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の第二変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る液冷ジャケットを示す分解斜視図である。
【図１２Ａ】第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の仮接合工程を示す斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２ＡのＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図１３Ａ】第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の本接合工程を示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＶ−Ｖ断面図である。
【図１４Ａ】第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の変形例の仮接合工程を示す斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４ＡのＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図１５Ａ】第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の変形例の本接合工程を示す斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５ＡのＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図１６Ａ】従来の液冷ジャケットの製造方法を示す分解斜視図である。
【図１６Ｂ】従来の液冷ジャケットの製造方法における接合状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
〔第一実施形態〕
本発明の第一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。まずは、本実施形態で用いる本接合用回転ツール及び仮接合用回転ツールについて説明する。
【００３５】
図１Ａに示すように、本接合用回転ツールＦは、連結部Ｆ１と、攪拌ピンＦ２とで構成されている。本接合用回転ツールＦは、例えば工具鋼で形成されている。連結部Ｆ１は、図１Ｂに示す摩擦攪拌装置の回転軸Ｄに連結される部位である。連結部Ｆ１は、円柱状を呈し、ボルトが締結されるネジ孔Ｂ，Ｂが形成されている。
【００３６】
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の長さは、後記する封止体３の板厚よりも大きくなっている。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、本接合用回転ツール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。
【００３７】
なお、本接合用回転ツール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。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（後記するジャケット本体２及び封止体３）の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。
【００３８】
図１Ｂに示すように、本接合用回転ツールＦを用いて摩擦攪拌接合をする際には、被接合金属部材に回転した攪拌ピンＦ２のみを挿入し、被接合金属部材と連結部Ｆ１とは離間させつつ移動させる。言い換えると、攪拌ピンＦ２の基端部は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。本接合用回転ツールＦの移動軌跡には、摩擦攪拌された金属が硬化することにより塑性化領域Ｗが形成される。
【００３９】
仮接合用回転ツールＧは、図２Ａに示すように、本実施形態では本接合用回転ツールＦよりも小型の回転ツールである。仮接合用回転ツールＧは、連結部Ｇ１と、攪拌ピンＧ２とで構成されている。仮接合用回転ツールＧは、例えば工具鋼で形成されている。連結部Ｇ１は、図２Ｂに示すように、摩擦攪拌装置の回転軸Ｄに連結される部位である。連結部Ｇ１は、円柱状を呈する。
【００４０】
攪拌ピンＧ２は、連結部Ｇ１から垂下しており、連結部Ｇ１と同軸になっている。攪拌ピンＧ２は、連結部Ｇ１から離間するにつれて先細りになっている。攪拌ピンＧ２の外周面には、螺旋溝Ｇ３が刻設されている。本実施形態では、仮接合用回転ツールＧを右回転させるため、螺旋溝Ｇ３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。なお、仮接合用回転ツールＧを左回転させる場合は、螺旋溝Ｇ３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。
【００４１】
図２Ｂに示すように、仮接合用回転ツールＧを用いて摩擦攪拌接合をする際には、被接合金属部材に回転した攪拌ピンＧ２のみを挿入し、被接合金属部材と連結部Ｇ１とは離間させつつ移動させる。言い換えると、攪拌ピンＧ２の基端部は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。詳しくは、攪拌ピンＦ２のみを突合せ部Ｊ１に浅く挿入しつつ突合せ部Ｊ１に沿って断続的に摩擦攪拌接合を行う。仮接合用回転ツールＧの挿入跡には、摩擦攪拌された金属が硬化することにより塑性化領域Ｗ１が点状に断続的に形成される。
【００４２】
次に、本実施形態の液冷ジャケットについて説明する。図３に示すように、本実施形態に係る液冷ジャケット１は、ジャケット本体２と、封止体３とで構成されている。ジャケット本体２は、上方に開口した箱状体である。
【００４３】
ジャケット本体２は、底部１０と、周壁部１１と、支持部１２とを含んで構成されている。ジャケット本体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。ジャケット本体２は、本実施形態では、封止体３と同じ材種のアルミニウム合金で形成されているが、アルミニウム合金鋳造材（例えば、ＪＩＳ  ＡＣ４Ｃ，ＡＤＣ１２等）を用いてもよい。底部１０は、平面視矩形の板状を呈する。周壁部１１は、底部１０に立設されており、平面視矩形枠状を呈する。周壁部１１は、同じ板厚からなる壁部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄで構成されている。壁部１１Ａ，１１Ｂは短辺部となっており、互いに対向している。また、壁部１１Ｃ，１１Ｄは、長辺部となっており、互いに対向している。底部１０及び周壁部１１の内部には、凹部１３が形成されている。
【００４４】
周壁部１１の端面１１ａには、ジャケット本体２の開口部の周縁に沿って段差部１４が形成されている。段差部１４は、段差底面１４ａと、段差底面１４ａから立ち上がる段差側面１４ｂとで構成されている。段差底面１４ａは、端面１１ａから一段下がった位置に形成されている。
【００４５】
支持部１２は、底部１０に立設されており、直方体を呈する。支持部１２は、壁部１１Ａから連続するとともに、壁部１１Ｂに向けて延設されている。壁部１１Ｂと支持部１２の先端部は、所定の間隔をあけて離間している。支持部１２の端面１２ａと段差底面１４ａとは、面一になっている。
【００４６】
封止体３は、平面視矩形を呈する板状部材である。封止体３の材料は、本実施形態では、ジャケット本体２と同じ材種のアルミニウム合金で形成されているが、アルミニウム合金展伸材（例えば、ＪＩＳ  Ａ１０５０，Ａ１１００，Ａ６０６３等）を用いてもよい。封止体３は、段差部１４にほぼ隙間なく載置される大きさで形成されている。封止体３の板厚寸法は、段差側面１４ｂの高さ寸法と略同等になっている。
【００４７】
次に、第一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、突合せ工程と、固定工程と、仮接合工程と、本接合工程と、バリ除去工程とを行う。
【００４８】
準備工程は、図３に示すジャケット本体２及び封止体３を準備する工程である。準備工程では、ジャケット本体２の開口部の周縁に、周壁部１１の端面１１ａよりも一段下がった段差底面１４ａ及び段差底面１４ａから立ち上がる段差側面１４ｂを形成する。
【００４９】
図４に示すように、突合せ工程では、ジャケット本体２の段差底面１４ａに封止体３を載置して、段差部１４の段差側面１４ｂと封止体３の封止体側面３ｃとを突き合わせる。これにより、封止体３の周縁に沿って突合せ部Ｊ１が形成される。また、封止体３の裏面３ｂと支持部１２の端面１２ａとが重ね合わされて重合部Ｈ１が形成される。封止体３の表面３ａと周壁部１１の端面１１ａとは面一になる。
【００５０】
固定工程では、ジャケット本体２をテーブル（図示省略）に固定する。ジャケット本体２は、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される。
【００５１】
仮接合工程では、ジャケット本体２と封止体３とを仮接合する。図５に示すように、仮接合工程では、突合せ部Ｊ１に対して仮接合用回転ツールＧを用いてスポット仮接合を行う。仮接合工程では、突合せ部Ｊ１に攪拌ピンＧ２のみを浅く挿入しつつ突合せ部Ｊ１に沿って断続的に摩擦攪拌接合を行う。仮接合工程では、攪拌ピンＧ２のみを周壁部１１及び封止体３に接触させた状態で摩擦攪拌接合を行う（図２Ｂ参照）。仮接合工程によって、塑性化領域Ｗ１が点状に断続的に形成される。仮接合用回転ツールＧは小型であるため、当該仮接合におけるジャケット本体２及び封止体３の熱変形は小さくなっている。
【００５２】
図６Ａ乃至図７Ｂに示すように、本接合工程は、本接合用回転ツールＦを用いて摩擦攪拌接合を行う工程である。本接合工程は、本実施形態では、重合部Ｈ１に対して摩擦攪拌接合する重合部接合工程と、突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌接合を行う突合せ部接合工程と、を含んでいる。
【００５３】
重合部接合工程は、図６Ａに示すように、封止体３の表面３ａのうち、支持部１２の先端部（壁部１１Ｂ側の先端）に対応する位置に設定された開始位置ｓ１に、右回転させた本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２を挿入する。重合部接合工程では、図６Ｂに示すように、連結部Ｆ１をジャケット本体２及び封止体３から離間させ、つまり、攪拌ピンＦ２の基端側は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。攪拌ピンＦ２の挿入深さは、攪拌ピンＦ２の先端が、支持部１２の端面１２ａに達するように設定するとともに、封止体３及び支持部１２に攪拌ピンＦ２のみが接触するように設定する。そして、本接合用回転ツールＦを一定の高さを保った状態で重合部Ｈ１に沿って移動させる。つまり、本接合用回転ツールＦを支持部１２に沿って移動させる。
【００５４】
重合部接合工程によって、封止体３の裏面３ｂと支持部１２の端面１２ａとが摩擦攪拌されて接合される。本接合用回転ツールＦの移動軌跡には、塑性化領域Ｗが形成される。
【００５５】
本接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ１に設定された第一中間点ｓ２まで移動させたら、本接合用回転ツールＦを離脱させずにそのまま突合せ部接合工程に移行する。図７Ａに示すように、突合せ部接合工程では、本接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ１に沿って移動させる。つまり、本接合用回転ツールＦを封止体３の周縁に沿って右回りに一周させる。
【００５６】
突合せ部接合工程では、図７Ｂに示すように、連結部Ｆ１をジャケット本体２及び封止体３から離間させ、つまり、攪拌ピンＦ２の基端側は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。攪拌ピンＦ２の挿入深さは、攪拌ピンＦ２の先端が、段差底面１４ａに達するように設定するとともに、周壁部１１及び封止体３に攪拌ピンＦ２のみが接触するように設定する。そして、本接合用回転ツールＦを一定の高さを保った状態で突合せ部Ｊ１に沿って移動させる。
【００５７】
なお、本接合用回転ツールＦの挿入深さは、必ずしも一定でなくてもよい。例えば、重合部接合工程と突合せ部接合工程とで挿入深さを変えてもよい。本接合用回転ツールＦは、ショルダ部を備えていないため、挿入深さの変更も容易に行うことができる。また、本接合用回転ツールＦの先端を支持部１２の端面１２ａ及び段差底面１４ａに接触させずに、少なくとも塑性化領域Ｗが端面１２ａ及び段差底面１４ａに達するように挿入深さを設定してもよい。
【００５８】
本実施形態のように、本接合用回転ツールＦを封止体３の周りを右回りに移動させる場合は、本接合用回転ツールＦを右回転させることが好ましい。一方、本接合用回転ツールＦを封止体３の周りに左周りに移動させる場合は、本接合用回転ツールＦを左回転させることが好ましい。
【００５９】
本接合用回転ツールＦを右回転させると進行方向左側、左回転させると進行方向右側に接合欠陥が発生する可能性があり、板厚の薄い封止体３に当該接合欠陥が形成されると水密性及び気密性が低下するおそれがある。しかし、本接合用回転ツールＦの移動方向及び回転方向を前記した設定にすることで、摩擦攪拌接合に伴う接合欠陥が比較的厚さの大きいジャケット本体２側に形成されるため、水密性及び気密性の低下を抑制することができる。
【００６０】
本接合工程では、ジャケット本体２にバリＶが発生するように接合条件を設定するのが望ましい。バリＶが発生する位置は、接合条件によって異なる。当該接合条件とは、本接合用回転ツールＦの回転速度、回転方向、移動速度（送り速度）、進行方向、攪拌ピンＦ２の傾斜角度（テーパー角度）、被接合金属部材（ジャケット本体２および封止体３）の材質、被接合金属部材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。
【００６１】
例えば、本接合用回転ツールＦの回転速度が遅い場合は、フロー側（retreating side：本接合用回転ツールＦの外周における接線速度から本接合用回転ツールＦの移動速度が減算される側）に比べてシアー側（advancing side：本接合用回転ツールＦの外周における接線速度に本接合用回転ツールＦの移動速度が加算される側）の方が、塑性流動材の温度が上昇し易くなるため、塑性化領域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、本接合用回転ツール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、塑性化領域外のフロー側にバリＶが多く発生する傾向がある。
【００６２】
本実施形態では、本接合用回転ツールＦの回転速度を遅く設定しているため、突合せ部Ｊ１の摩擦攪拌接合では、塑性化領域Ｗ外のシアー側であるジャケット本体２にバリＶが多く発生する傾向にある。なお、本接合用回転ツールＦの接合条件は、ここで説明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。
【００６３】
このようにして、バリＶが発生する側またはバリＶが多く発生する側がジャケット本体２となるように接合条件を設定すれば、図７Ｂに示すようにジャケット本体２にバリＶを集約することができる。そのため、後記するバリ除去工程を容易に行うことができるため好ましい。
【００６４】
図７Ａに示すように、本接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ１に沿って一周させた後、第一中間点ｓ２を通過させて、そのまま第二中間点ｓ３まで移動させる。そして、壁部１１Ａの端面１１ａに設定された終了位置ｅ１まで本接合用回転ツールＦを移動させたら、上方に移動させて壁部１１Ａから本接合用回転ツールＦを離脱させる。
【００６５】
本接合用回転ツールＦを壁部１１Ａから離脱させた後に、壁部１１Ａの端面１１ａに引抜跡が残存する場合は、当該引抜跡を補修する補修工程を行ってもよい。補修工程は、例えば、肉盛溶接を行って当該引抜跡に溶接金属を埋めて補修することができる。これにより、壁部１１Ａの端面１１ａを平坦にすることができる。
【００６６】
なお、本接合用回転ツールＦを周壁部１１から離脱させる場合は、例えば、本接合用回転ツールＦを周壁部１１の端面１１ａ上で移動させつつ、本接合用回転ツールＦを徐々に上方に移動させて、本接合用回転ツールＦの挿入深さが徐々に浅くなるようにしてもよい。このようにすることで、端面１１ａに本接合工程後の引抜跡が残存しないか、もしくは引抜跡を小さくすることができる。
【００６７】
バリ除去工程では、本接合工程によってジャケット本体２及び封止体３の表面に露出するバリＶを除去する。バリ除去工程では、切削工具等を用いて除去する。これにより、ジャケット本体２及び封止体３の表面をきれいに仕上げることができる。以上の工程により、図８Ａ及び図８Ｂに示す液冷ジャケット１が形成される。
【００６８】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、液冷ジャケット１は、ジャケット本体２と封止体３とを摩擦攪拌によって接合されて一体化されている。液冷ジャケット１は、段差側面１４ｂと封止体３の封止体側面３ｃとが突き合わされた突合せ部Ｊ１及び封止体３の裏面３ｂと支持部１２の端面１２ａとが重ね合わされた重合部Ｈ１が摩擦攪拌によって連続的に接合されている。摩擦攪拌を行った部位には、塑性化領域Ｗが形成されている。液冷ジャケット１の内部には、熱を外部に輸送する熱輸送流体が流れる中空部１５が形成されている。
【００６９】
以上説明した本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、仮接合工程及び本接合工程とも、攪拌ピンＧ２，Ｆ２のみをジャケット本体２及び封止体３に挿入するため、回転ツールのショルダ部を押し込む場合に比べて摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができるとともに、仮接合用回転ツールＧ及び本接合用回転ツールＦの操作性も良好となる。また、仮接合工程及び本接合工程とも、攪拌ピンＧ２，Ｆ２のみをジャケット本体２及び封止体３に挿入するため、入熱量を少なくすることができ、ジャケット本体２及び封止体３の熱歪みを小さくすることができる。また、仮接合工程では、スポット仮接合を行うため、仮接合の作業時間を短縮することができる。また、本接合工程では、攪拌ピンＦ２のみを挿入するため、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、封止体３上における発熱体の設置領域を大きく確保することができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る液冷ジャケット１は、ジャケット本体２の底部１０に立設されるとともに封止体３の裏面３ｂに接合される支持部１２が形成されているため変形しにくい。つまり、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、耐変形性の高い液冷ジャケット１を製造することができる。
【００７１】
また、本実施形態に係る液冷ジャケット１は、突合せ部Ｊ１に加えて重合部Ｈ１も摩擦攪拌によって接合されている。つまり、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、接合強度及び耐変形性の高い液冷ジャケット１を製造することができる。
【００７２】
また、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、突合せ部Ｊ１及び重合部Ｈ１に対して連続して摩擦攪拌接合を行うため、製造サイクルを向上させることができる。
【００７３】
また、本接合用回転ツールＦを比較的厚さの小さい封止体３上で引き抜くと、引抜跡の補修が困難であったり、引き抜き作業が安定せずに封止体３に欠陥が発生したりするという問題があるが、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、封止体３に比べて厚さが大きい周壁部１１（壁部１１Ａ）で本接合用回転ツールＦを引き抜くことで、かかる問題を解消することができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、本接合工程の前に仮接合工程を行うことで、本接合工程の際に突合せ部Ｊ１の目開きを防ぐことができる。
【００７５】
以上、本発明の第一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、本接合工程において、ジャケット本体２の内部に冷却媒体を流してジャケット本体２及び封止体３を冷却しながら摩擦攪拌接合を行ってもよい。これにより、摩擦熱を低く抑えることができるため、熱収縮に起因する液冷ジャケット１の変形を小さくすることができる。また、別途冷却板、冷却手段等を用いずに、ジャケット本体２及び封止体３自体を利用して冷却することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、重合部接合工程と、突合せ部接合工程とを連続して行ったが、断続して行ってもよい。また、突合せ部接合工程を行った後に、重合部接合工程を行ってもよい。また、第一実施形態では、支持部１２を周壁部１１から連続して形成したが、これに限定されるものではない。例えば、支持部１２を周壁部１１から離間させて設けてもよい。この場合は、重合部接合工程及び突合せ部接合工程は断続的に行うこととなる。また、支持部１２の形状は他の形状であってもよいし、複数個設けてもよい。さらに、第一実施形態では、ジャケット本体２に支持部１２を設けたが、封止体３に設けてもよい。また、支持部１２は省略してもよい。
【００７７】
また、第一実施形態では仮接合用回転ツールＧを用いて仮接合を行ったが、本接合用回転ツールＦを用いて仮接合を行ってもよい。これにより、回転ツールを交換する手間を省略することができる。
【００７８】
〔第一変形例〕
次に、第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の第一変形例について説明する。図９に示すように、第一変形例では、一周目の摩擦攪拌接合によって形成された塑性化領域Ｗａ上で本接合用回転ツールＦを離脱させる点で第一実施形態と相違する。第一変形例では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
【００７９】
図９に示すように、第一変形例の本接合工程では、重合部接合工程と、突合せ部接合工程と、引き抜き工程とを行う。重合部接合工程は、第一実施形態と同等である。重合部接合工程において、本接合用回転ツールＦを第一中間点ｓ２まで移動させたら、本接合用回転ツールＦを離脱させずにそのまま突合せ部接合工程に移行する。
【００８０】
突合せ部接合工程では、本接合用回転ツールＦを右回転させつつ、突合せ部Ｊ１に沿って封止体３の周りを右回りに一周させる。一周目の摩擦攪拌接合によって、塑性化領域Ｗａが形成される。
【００８１】
引き抜き工程は、一周目の摩擦攪拌接合によって形成された塑性化領域Ｗａ上で本接合用回転ツールＦを離脱させる工程である。引き抜き工程では、本接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ１に沿って一周させた後、第一中間点ｓ２を通過させて、そのまま塑性化領域Ｗａ（突合せ部Ｊ１）上に設定された終了位置ｅ２まで塑性化領域Ｗａに沿って移動させる。この際、終了位置ｅ２に向けて本接合用回転ツールＦの挿入深さが徐々に浅くなるようにすることが好ましい。二周目の摩擦攪拌接合によって塑性化領域Ｗａと重なる塑性化領域Ｗｂが形成される。本実施形態では、二周目の本接合用回転ツールＦの回転軸が、塑性化領域Ｗａの中心を通るように本接合用回転ツールＦのルートを設定している。そして、終了位置ｅ２まで本接合用回転ツールＦを移動させたら、上方に移動させて塑性化領域Ｗａ（突合せ部Ｊ１）上で本接合用回転ツールＦを離脱させる。
【００８２】
なお、本接合用回転ツールＦの挿入深さを徐々に浅くせずに、塑性化領域Ｗａ（突合せ部Ｊ１）上で本接合用回転ツールＦを上方に引き抜いてもよい。
【００８３】
〔第二変形例〕
次に、第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の第二変形例について説明する。図１０に示すように、第二変形例では、冷却板を用いて仮接合工程及び本接合工程を行う点で第一実施形態と相違する。第二変形例では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
【００８４】
図１０に示すように、第二変形例では、固定工程を行う際に、ジャケット本体２をテーブルＫに固定する。テーブルＫは、直方体を呈する基板Ｋ１と、基板Ｋ１の四隅に形成されたクランプＫ３と、基板Ｋ１の内部に配設された冷却管ＷＰによって構成されている。テーブルＫは、ジャケット本体２を移動不能に拘束するとともに、特許請求の範囲の「冷却板」として機能する部材である。
【００８５】
冷却管ＷＰは、基板Ｋ１の内部に埋設される管状部材である。冷却管ＷＰの内部には、基板Ｋ１を冷却する冷却媒体が流通する。冷却管ＷＰの配設位置、つまり、冷却媒体が流れる冷却流路の形状は特に制限されないが、第二変形例では突合せ部接合工程における本接合用回転ツールＦの移動軌跡に沿う平面形状になっている。即ち、平面視した際に、冷却管ＷＰと突合せ部Ｊ１とが略重なるように冷却管ＷＰが配設されている。
【００８６】
第二変形例の仮接合工程及び本接合工程では、ジャケット本体２をテーブルＫに固定した後、冷却管ＷＰに冷却媒体を流しながら摩擦攪拌接合を行う。これにより、摩擦攪拌の際の摩擦熱を低く抑えることができるため、熱収縮に起因する液冷ジャケット１の変形を小さくすることができる。また、第二変形例では、平面視した場合に、冷却流路と突合せ部Ｊ１（仮接合用回転ツールＧ及び本接合用回転ツールＦの移動軌跡）とが重なるようになっているため、摩擦熱が発生する部分を集中的に冷却できる。これにより、冷却効率を高めることができる。また、冷却管ＷＰを配設して冷却媒体を流通させるため、冷却媒体の管理が容易となる。また、テーブルＫ（冷却板）とジャケット本体２とが面接触するため、冷却効率を高めることができる。
【００８７】
なお、冷却管ＷＰは、重合部Ｈ１に対応する位置に配設してもよい。また、テーブルＫ（冷却板）を用いてジャケット本体２及び封止体３を冷却するとともに、ジャケット本体２の内部にも冷却媒体を流しつつ摩擦攪拌接合を行ってもよい。このようにすると、摩擦熱を低く抑えることができるため、熱収縮による液冷ジャケット１の変形を小さくすることができる。ジャケット本体２の内部のみに冷却媒体を流しつつ摩擦攪拌接合を行うと、冷却板等を用いずに、ジャケット本体２自体を利用して冷却することができる。
【００８８】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二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。図１１に示すように、第二実施形態では、封止体３Ａにフィン３１が設けられている点で第一実施形態と相違する。第二実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
【００８９】
図１１に示すように、液冷ジャケット１Ａは、ジャケット本体２と、封止体３Ａとで構成されている。ジャケット本体２は、第一実施形態と同一である。封止体３Ａは、平面視矩形の板状部材である基部３０と、基部３０の裏面３０ｂに設けられた複数のフィン３１とで構成されている。フィン３１は、所定の間隔をあけて基部３０に対して垂直に配設されている。
【００９０】
第二実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法は、第一実施形態の準備工程と、突合せ工程と、固定工程と、仮接合工程と、突合せ部接合工程と、バリ除去工程とを行う。第二実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、複数のフィン３１が形成された液冷ジャケット１Ａを形成することができる。液冷ジャケット１Ａは、フィン３１が形成されているため、冷却効率を高めることができる。なお、フィン３１を設けつつ、ジャケット本体２側に支持部１２（図３参照）を設けてもよい。また、ジャケット本体２及び封止体３Ａの少なくともいずれか一方にフィン３１を設けるようにしてもよい。
【００９１】
〔第三実施形態〕
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。図１２Ｂに示すように、第三実施形態では、段差側面１４ｂの高さ寸法Ｌよりも封止体３の厚さ寸法ｔ１を大きく形成した点で第一実施形態と相違する。第三実施形態では、第一実施形態と相違する準備工程、突合せ工程、仮接合工程及び本接合工程について説明する。
【００９２】
準備工程は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すジャケット本体２及び封止体３を準備する工程である。準備工程では、ジャケット本体２の開口部の周縁に、周壁部１１の端面１１ａよりも一段下がった段差底面１４ａ及び段差底面１４ａから立ち上がる段差側面１４ｂを形成する。準備工程では、段差側面１４ｂの高さ寸法Ｌよりも封止体３の厚さ寸法ｔ１を大きく形成する（ｔ１＞Ｌ）。
【００９３】
突合せ工程では、ジャケット本体２の段差底面１４ａに封止体３を載置して、段差部１４の段差側面１４ｂと封止体３の封止体側面３ｃとを突き合わせる。これにより、封止体３の周縁に沿って突合せ部Ｊ１が形成されるとともに、封止体側面３ｃと周壁部１１の端面１１ａとで内隅Ｃが形成される。封止体３の表面３ａは、周壁部１１の端面１１ａよりも上方に突出する。端面１１ａから表面３ａまでの突出寸法Ｐ１は、厚さ寸法ｔ１から高さ寸法Ｌを引いた寸法であり、本実施形態では高さ寸法Ｌよりも小さく設定されている（Ｌ＞Ｐ１）。
【００９４】
仮接合工程では、ジャケット本体２と封止体３とを仮接合する。図１２Ａに示すように、仮接合工程では、封止体側面３ｃと周壁部１１の端面１１ａとで構成される内隅Ｃに対して仮接合用回転ツールＧを用いてスポット仮接合を行う。仮接合工程では、内隅Ｃに攪拌ピンＧ２のみを浅く挿入しつつ内隅Ｃに沿って断続的に摩擦攪拌接合を行う。仮接合工程では、攪拌ピンＧ２のみを周壁部１１の端面１１ａ及び封止体側面３ｃに接触させた状態で摩擦攪拌接合を行う。仮接合工程では、周壁部１１の端面１１ａ及び封止体３の表面３ａに対して仮接合用回転ツールＧを傾斜させた状態で摩擦攪拌を行う。攪拌ピンＧ２の挿入角度や挿入深さは、ジャケット本体２と封止体３とを仮接合できるように適宜設定すればよい。仮接合工程によって、塑性化領域Ｗ１が点状に断続的に形成される。本実施形態では、仮接合用回転ツールＧを左回転させるため、螺旋溝Ｇ３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。
【００９５】
なお、本実施形態では、仮接合用回転ツールＧ及び本接合用回転ツールＦともに、先端にスピンドルユニット等の回転駆動手段を備えたロボットアームに取り付けることが好ましい。これにより、仮接合用回転ツールＧ及び本接合用回転ツールＦの回転中心軸を容易に傾斜させることができる。
【００９６】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、本接合工程では、内隅Ｃ及び突合せ部Ｊ１に対して本接合用回転ツールＦを用いて摩擦攪拌接合を行う。本接合工程では、内隅Ｃに設定された開始位置ｓ４に、左回転させた本接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２のみを挿入する。本接合工程では、連結部Ｆ１をジャケット本体２及び封止体３から離間させ、つまり、攪拌ピンＦ２の基端側は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。本接合工程では、周壁部１１の端面１１ａ及び封止体３の表面３ａに対して本接合用回転ツールＦを垂直にした状態で摩擦攪拌を行う。攪拌ピンＦ２の挿入深さは、攪拌ピンＦ２の先端を段差底面１４ａに接触させずに少なくとも塑性化領域Ｗが段差底面１４ａに達するように設定するとともに、周壁部１１及び封止体３に攪拌ピンＦ２のみが接触するように設定する。そして、本接合用回転ツールＦを一定の高さを保った状態で内隅Ｃに沿って移動させる。つまり、本接合用回転ツールＦを封止体３の周縁に沿って左回りに一周させる。本接合用回転ツールＦの移動軌跡には、塑性化領域Ｗが形成される。
【００９７】
本実施形態では、本接合用回転ツールＦを左回転させるため、螺旋溝Ｇ３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。本実施形態では、本接合用回転ツールＦの回転速度を遅く設定しているため、内隅Ｃの摩擦攪拌接合では、塑性化領域Ｗ外のシアー側であるジャケット本体２にバリＶが多く発生する傾向にある。
以上説明した第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９８】
〔第三実施形態の変形例〕
次に、第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の変形例について説明する。変形例では、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、突出寸法Ｐ２を第三実施形態の突出寸法Ｐ１よりも大きく設定した点で第三実施形態と相違する。変形例では、第三実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００９９】
準備工程では、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、段差側面１４ｂの高さ寸法Ｌよりも封止体３の厚さ寸法ｔ２を大きく形成する（ｔ２＞Ｌ）。なお、高さ寸法Ｌは、第三実施形態と同等に設定されている。
【０１００】
突合せ工程では、封止体３の表面３ａが周壁部１１の端面１１ａよりも上方に突出する。端面１１ａから表面３ａまでの突出寸法Ｐ２は、厚さ寸法ｔ２から高さ寸法Ｌを引いた寸法であり、本実施形態では高さ寸法Ｌと同等に設定されている（Ｐ２＝Ｌ）。突出寸法Ｐ２は、図１２Ｂに示す突出寸法Ｐ１よりも大きく形成されている（Ｐ２＞Ｐ１）。
【０１０１】
図１５Ａに示す本接合工程は、第三実施形態と略同等である。
図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、本接合工程では、攪拌ピンＦ２が内隅Ｃ及び突合せ部Ｊ１に挿入できるように、封止体３の表面３ａ及び周壁部１１の端面１１ａに対して本接合用回転ツールＦを傾斜させた状態で摩擦攪拌を行う。すなわち、端面１１ａから表面３ａまでの突出寸法Ｐ２が大きい場合には、攪拌ピンＦ２の先端が内隅Ｃに確実に達するように、封止体３の表面３ａ及び周壁部１１の端面１１ａに対して本接合用回転ツールＦを傾斜させた状態で摩擦攪拌を行う。攪拌ピンＦ２の挿入角度や挿入深さは、ジャケット本体２と封止体３とを本接合できるように適宜設定すればよい。
以上説明した変形例に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、第三実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１        液冷ジャケット
２        ジャケット本体
３        封止体
３ａ      表面
３ｂ      裏面
３ｃ      封止体側面
１０      底部
１１      周壁部
１１Ａ    壁部
１１Ｂ    壁部
１１Ｃ    壁部
１１Ｄ    壁部
１１ａ    端面
１２      支持部
１２ａ    端面
１３      凹部
１４      段差部
１４ａ    段差底面
１４ｂ    段差側面
３１      フィン
Ｆ        本接合用回転ツール
Ｆ２      攪拌ピン
Ｇ        仮接合用回転ツール
Ｊ１      突合せ部
Ｃ        内隅
Ｋ        テーブル（冷却板）
Ｈ１      重合部
Ｗ，Ｗ１  塑性化領域
ＷＰ      冷却管
【図１Ａ】
2018176207.tif 000003
【図１Ｂ】
2018176207.tif 000004
【図２Ａ】
2018176207.tif 000005
【図２Ｂ】
2018176207.tif 000006
【図３】
2018176207.tif 000007
【図４】
2018176207.tif 000008
【図５】
2018176207.tif 000009
【図６Ａ】
2018176207.tif 000010
【図６Ｂ】
2018176207.tif 000011
【図７Ａ】
2018176207.tif 000012
【図７Ｂ】
2018176207.tif 000013
【図８Ａ】
2018176207.tif 000014
【図８Ｂ】
2018176207.tif 000015
【図９】
2018176207.tif 000016
【図１０】
2018176207.tif 000017
【図１１】
2018176207.tif 000018
【図１２Ａ】
2018176207.tif 000019
【図１２Ｂ】
2018176207.tif 000020
【図１３Ａ】
2018176207.tif 000021
【図１３Ｂ】
2018176207.tif 000022
【図１４Ａ】
2018176207.tif 000023
【図１４Ｂ】
2018176207.tif 000024
【図１５Ａ】
2018176207.tif 000025
【図１５Ｂ】
2018176207.tif 000026
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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