(57)【要約】【課題】強度を高めることができるとともに製造コストを低減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。【解決手段】支柱１２の支柱端面１２ａを周壁部１１の周壁端面１１ａよりも若干高い位置に形成する準備工程と、支柱１２の支柱端面１２ａに封止体３を載置する載置工程と、支柱１２の支柱端面１２ａと封止体３の裏面３ｂとを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂの周縁部とが接触するまでジャケット本体２及び封止体３を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、第一回転ツールＦの攪拌ピンＦ２を封止体３の表面３ａから挿入し、周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂとが重ね合わされた第二重合部Ｊ２に対して第一回転ツールＦを一周させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図５
2019098377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、
前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、
前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、
回転ツールの攪拌ピンを前記封止体の表面から挿入し、前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌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】
前記回転ツールは、前記封止体の厚さよりも長い攪拌ピンを備え、
前記本接合工程では、前記ジャケット本体及び前記封止体に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で摩擦攪拌を行うか、又は、前記封止体のみに前記攪拌ピンのみを接触させた状態で摩擦攪拌を行う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。
【請求項３】
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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、
前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、
前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、
回転ツールの攪拌ピンを前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して前記周壁部の側方から挿入し、前記重合部に対して前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌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４】
前記本接合工程では、前記ジャケット本体及び前記封止体に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする請求項３に記載の液冷ジャケットの製造方法。
【請求項５】
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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成するとともに、前記周壁部の外周を前記封止体の外周よりも大きく形成する準備工程と、
前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、
前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、
回転ツールの攪拌ピンを前記周壁部の周壁端面と前記封止体の外周側面とで構成される内隅から挿入し、前記ジャケット本体及び前記封止体に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で前記内隅に対して前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌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６】
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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、
前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、
前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、
前記封止体の表面からレーザービームを照射し、前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対してレーザービームを一周させて溶接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７】
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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、
前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、
前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、
前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して前記周壁部の側方からレーザービームを照射し、前記重合部に対してレーザービームを一周させて溶接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８】
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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成するとともに、前記周壁部の外周を前記封止体の外周よりも大きく形成する準備工程と、
前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、
前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、
前記周壁部の周壁端面と前記封止体の外周側面とで構成される内隅にレーザービームを照射し、前記内隅に対してレーザービームを一周させて溶接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。
【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】
例えば、特許文献１には、発熱体を冷却する液冷ジャケットが記載されている。当該液冷ジャケットは、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から立ち上がる複数の支柱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ている。ジャケット本体と封止体とを接合する際には、周壁部の周壁端面と封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して、封止体の表面から摩擦攪拌を行う第一摩擦攪拌工程を行う。また、支柱の支柱端面と封止体の裏面とが重ね合わされた全ての重合部に対して、封止体の表面からそれぞれ摩擦攪拌を行う第二摩擦攪拌工程を行う。各重合部を摩擦攪拌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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８７６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の液冷ジャケットの製造方法では、支柱の本数の分だけ第二摩擦攪拌工程の工数が増えるため、製造コストが増加するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、強度を高めることができるとともに製造コストを低減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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、回転ツールの攪拌ピンを前記封止体の表面から挿入し、前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、回転ツールの攪拌ピンを前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して前記周壁部の側方から挿入し、前記重合部に対して前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成するとともに、前記周壁部の外周を前記封止体の外周よりも大きく形成する準備工程と、前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、回転ツールの攪拌ピンを前記周壁部の周壁端面と前記封止体の外周側面とで構成される内隅から挿入し、前記ジャケット本体及び前記封止体に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で前記内隅に対して前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌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、支柱と封止体とを摩擦圧接で接合するため、支柱の本数に関わらず一の工程で接合することができる。これにより、液冷ジャケットの強度を高めることができるとともに、製造コストを低減することができる。また、ジャケット本体の周壁部の周壁端面と封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対しては摩擦攪拌接合を行うことにより、気密性及び水密性を高めることができる。
【００１０】
また、前記回転ツールは、前記封止体の厚さよりも長い攪拌ピンを備え、前記本接合工程では、前記ジャケット本体及び前記封止体に前記攪拌ピンのみを接触させた状態で摩擦攪拌を行うか、又は、前記封止体のみに前記攪拌ピンのみを接触させた状態で摩擦攪拌を行うことが好ましい。
【００１１】
かかる製造方法によれば、摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる。
【００１２】
また、本発明は、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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、前記封止体の表面からレーザービームを照射し、前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対してレーザービームを一周させて溶接を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成する準備工程と、前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対して前記周壁部の側方からレーザービームを照射し、前記重合部に対してレーザービームを一周させて溶接を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、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から立ち上がる支柱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を接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面よりも若干高い位置に形成するとともに、前記周壁部の外周を前記封止体の外周よりも大きく形成する準備工程と、前記支柱の支柱端面に前記封止体を載置する載置工程と、前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とを互いに近接する方向に押圧した状態で、少なくとも前記周壁部の周壁端面と前記封止体の裏面の周縁部とが接触するまで前記ジャケット本体及び前記封止体を相対的かつ直線的に往復移動させる摩擦圧接工程と、前記周壁部の周壁端面と前記封止体の外周側面とで構成される内隅にレーザービームを照射し、前記内隅に対してレーザービームを一周させて溶接を行う本接合工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
かかる製造方法によれば、支柱と封止体とを摩擦圧接で接合するため、支柱の本数に関わらず一の工程で接合することができる。これにより、液冷ジャケットの強度を高めることができるとともに、製造コストを低減することができる。また、ジャケット本体の周壁部の周壁端面と封止体の裏面とが重ね合わされた重合部に対してはレーザービームで接合することにより、気密性及び水密性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る液冷ジャケットの製造方法によれば、強度を高めることができるとともに製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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の準備工程を示す斜視図である。
【図２】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の載置工程、摩擦圧接工程を示す断面図である。
【図３】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の摩擦圧接工程後を示す断面図である。
【図４】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の本接合工程を示す斜視図である。
【図５】第一実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の本接合工程を示す断面図である。
【図６】第二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断面図である。
【図７】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断面図である。
【図８】第四実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の準備工程、載置工程及び摩擦圧接工程を示す断面図である。
【図９】第四実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法の摩擦圧接工程後を示す断面図である。
【図１０】第四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１１】第四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断面図である。
【図１２】第五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断面図である。
【図１３】第六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断面図である。
【図１４】第七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断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔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。図１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。液冷ジャケット１は、内部に流体を流通させ、載置される発熱体と熱交換を行う部材である。ジャケット本体２は、底部１０と、周壁部１１と、複数の支柱１２とで主に構成されている。なお、以下の説明における「表面」とは「裏面」の反対側の面という意味である。
【００１９】
底部１０は、矩形を呈する板状部である。周壁部１１は、底部１０の周縁から立ち上がる矩形枠状部である。底部１０と周壁部１１とで凹部１３が形成される。支柱１２は、底部１０から立ち上がる柱状部である。支柱１２の形状は特に制限されないが、本実施形態では円柱になっている。支柱１２の本数も特に制限されるものではない。封止体３は、ジャケット本体２の開口部を封止する部材である。本実施形態では、周壁部１１の外周側面１１ｂと、封止体３の外周側面３ｃとは周方向に面一となるように形成されている。
【００２０】
ジャケット本体２及び封止体３は、摩擦圧接及び摩擦攪拌接合が可能な金属材料で形成されている。ジャケット本体２は、本実施形態ではアルミニウム合金（ＪＩＳ：ＡＤＣ１２  アルミニウム合金鋳造材）で形成されている。また、封止体３は、本実施形態ではアルミニウム合金（ＪＩＳ：Ａ６０６３  アルミニウム合金展伸材）で形成されている。
【００２１】
本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、準備工程と、載置工程と、摩擦圧接工程と、本接合工程とを行う。準備工程は、図１に示すように、ジャケット本体２及び封止体３を用意する工程である。ジャケット本体２の支柱１２の支柱端面１２ａは、周壁部１１の周壁端面１１ａよりも若干高くなるように形成する。
【００２２】
載置工程は、図２に示すように、ジャケット本体２に封止体３を載置する工程である。載置工程では、支柱１２の支柱端面１２ａと封止体３の裏面３ｂとを重ね合わせることにより第一重合部Ｊ１がそれぞれ形成される。支柱１２は、周壁部１１よりも若干高くなっているため、載置工程では周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂの周縁部とはわずかな隙間をあけて離間している。
【００２３】
摩擦圧接工程は、図２に示すように、ジャケット本体２と封止体３とを相対的かつ直線的に往復移動させて摩擦圧接接合を行う工程である。摩擦工程では、ジャケット本体２と封止体３とを互いに近接する方向に押圧した状態で、ジャケット本体２及び封止体３を相対的に往復移動させる。移動方向は、特に制限されないが、本実施形態では、周壁部１１の長辺部と平行に直線的に移動させる。また、本実施形態では、ジャケット本体２は移動させず、封止体３のみを直線的に往復移動させている。
【００２４】
摩擦工程における条件は適宜設定すればよいが、例えば、周波数１００〜２６０Ｈｚ、振幅１．０〜２．０ｍｍ、摩擦圧力２０〜６０ＭＰａ、に設定する。摩擦工程の時間は５〜１０秒程度に設定する。
【００２５】
圧接工程では、摩擦工程が終わった後に、ジャケット本体２及び封止体３を相対移動させずに互いに近接する方向に押圧する。圧接工程における条件は適宜設定すればよいが、例えば、圧力を６０〜８０ＭＰａに設定する。圧接工程の時間は３〜５秒程度に設定する。摩擦圧接工程によって、支柱１２と封止体３とが接合されるが、その際に支柱１２の先端側が摩擦圧接によってわずかに短くなり、第一重合部Ｊ１にはそれぞれバリＶが形成される。
【００２６】
摩擦圧接工程によって、周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂとが重ね合わされて第二重合部Ｊ２が形成される。摩擦圧接工程では、第一重合部Ｊ１及び第二重合部Ｊ２の両方が接合されるように設定してもよいが、本実施形態では、第一重合部Ｊ１のみ摩擦圧接され、第二重合部Ｊ２は周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂとは接触しているのみである。つまり、摩擦圧接工程では、少なくとも周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂの周縁部とが接触するまで摩擦圧接を行う。図３に示すように、摩擦圧接工程終了後は、周壁部１１の外周側面１１ｂと、封止体３の外周側面３ｃとが面一になっていることが好ましい。
【００２７】
本接合工程は、図４に示すように、封止体３の表面３ａから第一回転ツールＦを挿入して摩擦攪拌接合を行う工程である。第一回転ツールＦは、例えば工具鋼で形成されている。連結部Ｆ１は、摩擦攪拌装置の回転軸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（図示省略）が形成されている。
【００２８】
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、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が刻設されている。本実施形態では、第一回転ツール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。言い換えると、螺旋溝は、螺旋溝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。
【００２９】
なお、第一回転ツールＦを左回転させる場合は、螺旋溝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、この場合の螺旋溝は、螺旋溝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によって攪拌ピンの先端側に導かれる。これにより、被接合金属部材（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。
【００３０】
本接合工程では、封止体３の表面３ａに設定した開始位置Ｓｐから第一回転ツールＦを挿入し、第二重合部Ｊ２に沿って第一回転ツールＦを相対移動させる。第一回転ツールＦは高速で右回転させ、封止体３に対して左回りに相対移動させる。図５に示すように、本接合工程では、第一回転ツールＦの攪拌ピンＦ２を周壁部１１及び封止体３の両方に接触させた状態で、封止体３の回りを一周させる。第一回転ツールＦの移動軌跡には塑性化領域Ｗが形成される。本接合工程において、塑性化領域Ｗの始端と終端とを重複させたら封止体３から第一回転ツールＦを引き抜く。第一回転ツールＦを引き抜くことによって発生した引き抜き穴には肉盛り溶接を行って補修工程を行ってもよいし、引き抜き穴が発生しないように、第一回転ツールＦを徐々に上方に引き抜いてもよい。なお、本接合工程では、攪拌ピンＦ２をジャケット本体２及び封止体３の両方に接触させたが、封止体３のみに接触させて摩擦攪拌を行ってもよい。この場合は、攪拌ピンＦ２と封止体３との摩擦熱で第二重合部Ｊ２が塑性流動化し接合される。また、本接合工程後に、封止体３の表面３ａに残存するバリを切除するバリ除去工程を行ってもよい。
【００３１】
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、支柱１２と封止体３とを摩擦圧接で接合するため、支柱１２の本数に関わらず一の工程で接合することができる。これにより、従来のように支柱と封止体とをそれぞれ摩擦攪拌接合する場合と比べて工数を少なくすることができるため、製造コストを低減することができる。また、ジャケット本体２の周壁部１１の周壁端面１１ａと封止体３の裏面３ｂとが重ね合わされた第二重合部Ｊ２に対しては摩擦攪拌接合を行うことにより、液冷ジャケット１の気密性及び水密性を高めることができる。また、第二重合部Ｊ２と、全ての支柱１２と封止体３とを接合することにより、液冷ジャケット１の強度を高めることができる。
【００３２】
また、本接合工程では、第一回転ツールＦの攪拌ピンＦ２のみを被接合金属部材に接触させるため、回転ツールのショルダ部を封止体３に接触させる場合と比べて摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる。
【００３３】
［第二実施形態］
次に、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６に示すように、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、第二回転ツールＧを用いて本接合工程を行う点で第一実施形態と相違する。第二実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３４】
第二回転ツールＧは、ショルダ部Ｇ１と、ショルダ部Ｇ１の下端面から垂下する攪拌ピンＧ２とで構成されている。本実施形態に係る本接合工程では、第二回転ツールＧを封止体３の表面３ａから挿入して摩擦攪拌接合を行う。この際、ショルダ部Ｇ１の下端面を封止体３の表面３ａに数ミリ程度押し込んだ状態で摩擦攪拌接合を行う。また、第二回転ツールＧ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１１に達するように設定する。
【００３５】
本実施形態のように、本接合工程において、第二回転ツールＧを用いて、ショルダ部Ｇ１を封止体３に押し込むようにしても第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。なお、本接合工程の際に、攪拌ピンＧ２が周壁部１１に達しないように挿入深さを設定してもよい。
【００３６】
［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７に示すように、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、本接合工程において第一回転ツールＦを側方から挿入する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点を中心に説明する。
【００３７】
第三実施形態の本接合工程では、周壁部１１の外周側面１１ｂ（封止体３の外周側面３ｃ）に対して第一回転ツールＦの回転軸を垂直にしつつ、第二重合部Ｊ２に沿って摩擦攪拌接合を行う。本接合工程では、先端にスピンドルユニット等の回転駆動手段を設けたアームロボットに第一回転ツールＦを取り付けることが好ましい。これにより、第一回転ツールＦの回転軸を容易に傾斜させることができる。本実施形態によっても、第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。また、本実施形態によれば、封止体３の表面３ａに塑性化領域Ｗが露出しない点でも好ましい。
【００３８】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四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８に示すように、第四実施形態に係るジャケット本体の製造方法では、ジャケット本体２が封止体３よりも一回り大きい点で第一実施形態と相違する。第四実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、準備工程と、載置工程と、摩擦圧接工程と、本接合工程とを行う。第四実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３９】
準備工程では、図８に示すように、ジャケット本体２と封止体３とを準備する。封止体３の外周は、ジャケット本体２の外周よりも一回り小さくなっている。
【００４０】
載置工程及び摩擦圧接工程は、封止体３の大きさを除いて第一実施形態と同一である。図９に示すように、摩擦圧接工程後では、各支柱１２と封止体３とは摩擦圧接で接合され、封止体３と周壁部１１とは接合されておらず接触しているのみである。また、摩擦圧接工程後、周壁部１１の周壁端面１１ａと、封止体３の外周側面３ｃとで構成された「内隅」が形成されている。内隅は、封止体３の全周に亘って形成されている。
【００４１】
本接合工程では、図１０に示すように、第一回転ツールＦを内隅から挿入し、第二重合部Ｊ２を摩擦攪拌接合する工程である。本接合工程では、前記したアームロボットに第一回転ツールＦを取り付け、鉛直面に対して第一回転ツールＦの回転軸を外側に傾斜させた状態（図１１参照）で、封止体３の周りに一周させて摩擦攪拌接合を行う。
【００４２】
第四実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法によっても、第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。
【００４３】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五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１２に示すように、第五実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、レーザー溶接を行う点で第一実施形態と相違する。第五実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、準備工程と、載置工程と、摩擦圧接工程と、本接合工程とを行う。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００４４】
本接合工程では、封止体３の表面３ａからレーザービームを照射して溶接を行う。本接合工程では、溶接トーチＨを封止体３の表面３ａに近接させ、第二重合部Ｊ２に沿って溶接トーチＨを相対移動させる。溶接トーチＨの移動軌跡には溶接痕Ｗ１が形成される。本実施形態のように、本接合工程において、溶接ビームを照射して第二重合部Ｊ２を接合してもよい。なお、溶接の種類はレーザー溶接に限定されるものではなく、他の溶接方法で接合してもよい。
【００４５】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六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１３に示すように、第六実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、ジャケット本体２の側方からレーザー溶接を行う点で第五実施形態と相違する。本実施形態では、第五実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００４６】
本接合工程では、周壁部１１の外周側面１１ｂ（封止体３の外周側面３ｃ）に対して溶接トーチＨを垂直に配置した状態で、第二重合部Ｊ２に対して溶接トーチＨを相対移動させる。本実施形態のように、本接合工程において、周壁部１１の側方からレーザービームを照射して第二重合部Ｊ２を接合してもよい。
【００４７】
［第七実施形態］
次に、本発明の第七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１４に示すように、第七実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、内隅からレーザー溶接を行う点で第四実施形態と相違する。第七実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、準備工程と、載置工程と、摩擦圧接工程と、本接合工程とを行う。本実施形態では第四実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００４８】
準備工程、載置工程及び摩擦圧接工程では、図１４に示すように、第四実施形態と同じ要領で、ジャケット本体２よりも一回り小さい封止体３を準備し、ジャケット本体２と封止体３とを摩擦圧接により接合する。周壁部１１の周壁端面１１ａと、封止体３の外周側面３ｃとで内隅が形成される。
【００４９】
本接合工程では、図１４に示すように、内隅に溶接トーチＨを近接させて、第二重合部Ｊ２に沿って一周させてレーザービームにより接合する。溶接トーチＨの移動軌跡には溶接痕Ｗ１が形成される。本実施形態のように、内隅にレーザー溶接を行って接合しても、第四実施形態と略同等の効果を奏することができる。
【００５０】
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を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
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      外周側面
１０      底部
１１      周壁部
１１ａ    周壁端面
１２      支柱
１２ａ    支柱端面
１３      凹部
Ｆ        第一回転ツール（回転ツール）
Ｆ２      攪拌ピン
Ｇ        第二回転ツール（回転ツール）
Ｇ１      ショルダ部
Ｇ２      攪拌ピン
Ｊ１      第一重合部
Ｊ２      第二重合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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