CN107848064A - 接合方法及散热器的制造方法 - Google Patents

Abstract

特征是，包括：对接工序，在该工序中，使在正面(1b)具有凹槽(3)的第一金属构件(1)的背面(1c)与第二金属构件(2)的端面(2a)对接而形成对接部(J)；以及摩擦搅拌工序，在该工序中，将旋转工具(G)的搅拌销(G2)插入凹槽(3)，并使旋转工具(G)沿着凹槽(3)相对移动来对对接部(J)进行摩擦搅拌接合，将轴肩部(G1)的直径设定成比凹槽(3)的宽度小，在摩擦搅拌工序中，将旋转工具(G)的轴肩部(G1)插入凹槽(3)内，并在使轴肩部(G1)与凹槽(3)的底面(3a)分开的状态下，一边利用轴肩部(G1)对从第一金属构件(1)产生的毛刺(V)进行按压，一边对对接部(J)进行摩擦搅拌接合。

Description

接合方法及散热器的制造方法

技术领域

本发明涉及板状的金属构件彼此的接合方法及散热器的制造方法。

背景技术

在专利文献1中公开有一种接合方法，在该接合方法中，使板状的第一金属构件与板状的第二金属构件以T字状对接而进行接合。在该接合方法中，进行对接工序和摩擦搅拌工序，其中，在上述对接工序中，使第一金属构件的背面与第二金属构件的端面对接而形成对接部，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具从第一金属构件的正面压入，并对对接部进行摩擦搅拌接合。

在专利文献2中公开有一种接合方法，在该接合方法中，使板状的第一金属构件与板状的第二金属构件对接而进行摩擦搅拌接合。在该接合方法中，进行对接工序和摩擦搅拌工序，其中，在上述对接工序中，使第一金属构件的端面与第二金属构件的端面对接而形成对接部，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具从第一金属构件和第二金属构件的正面和背面分别压入，并对对接部进行摩擦搅拌接合。

在专利文献3中公开有一种接合方法，在该接合方法中，使第一金属构件与第二金属构件重合而进行接合。在该接合方法中，进行重合工序和摩擦搅拌工序，其中，在上述重合工序中，使第一金属构件的背面与第二金属构件的正面重合而形成重合部，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具从第一金属构件的正面压入，并对重合部进行摩擦搅拌接合。

在专利文献4中记载有一种摩擦搅拌工序，在该摩擦搅拌工序中，在底座构件的一个面使排列设置有多个翅片的一对散热器片彼此对接，并对该对接部进行摩擦搅拌接合。例示了如下形态：在该摩擦搅拌工序中，将旋转的旋转工具从底座板的另一个面(未形成翅片的面)或一个面(形成有翅片的面)插入。在摩擦搅拌工序中，通过将旋转工具从底座板的一个面插入，能防止在底座板的另一个面产生毛刺。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第3947271号公报

专利文献2：日本专利特开2009－172649号公报

专利文献3：日本专利特许第4126966号公报

专利文献4：日本专利特许第3336277号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在现有的接合方法(专利文献1、3)中，由于将旋转工具的轴肩部的下端面压入第一金属构件的正面并进行摩擦搅拌工序，因此，在第一金属构件的正面会产生毛刺。因而，必须进行将毛刺去除的毛刺去除工序。此外，由于将旋转工具的轴肩部的下端面压入第一金属构件的正面并进行摩擦搅拌工序，因此，存在施加于摩擦搅拌装置的负载变大这样的问题。

此外，在现有的接合方法(专利文献2)中，由于将旋转工具的轴肩部的下端面分别压入第一金属构件和第二金属构件的正面和背面并进行摩擦搅拌工序，因此，在正面和背面会产生毛刺。因而，必须进行将毛刺去除的毛刺去除工序。此外，由于将旋转工具的轴肩部的下端面分别压入第一金属构件和第二金属构件的正面和背面并进行摩擦搅拌工序，因此，存在施加于摩擦搅拌装置的负载变大这样的问题。

另外，在现有的散热器的制造方法(专利文献4)中，在底座构件的一个面侧，相邻的翅片彼此之间成为供流体流通的流路，并且，夹着对接部形成的翅片彼此之间也成为供流体流通的流路。因而，需要进行将因摩擦搅拌工序而在底座构件的一个面产生的毛刺去除的毛刺去除工序，以防毛刺成为流体流通的障碍。但是，在底座构件的一个面侧，夹着对接部形成于两侧的翅片间成为狭窄的空间，因此，存在毛刺切除工序变得困难这样的问题。

从上述观点出发，本发明的特征在于提供一种接合方法，能防止在第一金属构件的正面产生毛刺，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，本发明的特征在于提供一种接合方法，能防止在第一金属构件和第二金属构件的正面产生毛刺，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，本发明的特征在于提供一种接合方法，能防止在第一金属构件和第二金属构件的正面和背面产生毛刺，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

另外，本发明的技术问题在于提供一种散热器的制造方法，能抑制因摩擦搅拌工序而产生的毛刺成为流体流通的障碍，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题,本发明的特征是，包括：对接工序，在上述对接工序中，使第一金属构件的背面与板状的第二金属构件的端面对接而形成对接部，上述第一金属构件呈板状且在正面具有凹槽；以及摩擦搅拌工序，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从上述第一金属构件的正面一侧插入上述凹槽，并使上述旋转工具沿着上述凹槽相对移动，来对上述对接部进行摩擦搅拌接合，上述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从上述轴肩部下垂的搅拌销，将上述轴肩部的直径设定成比上述凹槽的宽度小，在上述摩擦搅拌工序中，将上述旋转工具的轴肩部插入上述凹槽内，并在使上述轴肩部与上述凹槽的底面分开的状态下，一边利用上述轴肩部对从上述第一金属构件产生的毛刺进行按压，一边对上述对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，由于利用凹槽的底面、凹槽的的两侧壁以及轴肩部的下端面形成狭小空间，因此，能防止毛刺飞散，并且能使毛刺堆积于凹槽的底面。藉此，能防止在第一金属构件的正面产生毛刺。此外，由于未将轴肩部压入至凹槽的底面，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，优选的是，上述第二金属构件的板厚设定成比上述凹槽的宽度大。根据上述接合方法，能可靠地防止因旋转工具的搅拌销而塑性流动化的金属构件的材料从第一金属构件的背面与板状的第二金属构件的端面的对接部飞出。

此外，本发明的接合方法将金属构件彼此摩擦搅拌接合，其特征是，将上述金属构件各自相对的端面形成为包括：外侧端面，上述外侧端面形成于背面一侧；内侧端面，上述内侧端面形成于正面一侧，且形成于远离与上述外侧端面相对的上述金属构件的一侧；以及中间面，上述中间面将上述外侧端面与上述内侧端面连接，上述接合方法包括：对接工序，在上述对接工序中，使上述金属构件各自的上述外侧端面对接而形成对接部，并且形成凹槽，上述凹槽由各自的上述中间面和各自的上述内侧端面构成；以及摩擦搅拌工序，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具从上述金属构件各自的正面一侧插入，并对上述对接部进行摩擦搅拌接合，上述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从上述轴肩部下垂的搅拌销，将上述轴肩部的直径设定成比上述凹槽的宽度小，在上述摩擦搅拌工序中，将上述旋转工具的轴肩部插入上述凹槽内，并在使上述轴肩部与上述凹槽的底面分开的状态下，一边利用上述轴肩部对从各上述金属构件产生的毛刺进行按压，一边对上述对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法,由于利用凹槽的底面、凹槽的的两侧壁以及轴肩部的下端面形成狭小空间，因此，能防止毛刺飞散，并且能使毛刺堆积于凹槽的底面。藉此，能防止在第一金属构件和第二金属构件的正面产生毛刺。此外，由于未将轴肩部压入至凹槽的底面，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，本发明的接合方法，将金属构件彼此摩擦搅拌接合，其特征是，将上述金属构件彼此的端面形成为包括：外侧端面，上述外侧端面形成于板厚方向的中央；一对内侧端面，一对上述内侧端面相对于上述外侧端面形成于正面一侧和背面一侧这两侧，并且形成于远离与上述外侧端面相对的上述金属构件的一侧；以及一对中间面，一对上述中间面分别将上述外侧端面与一对上述内侧端面连接，上述接合方法包括：对接工序，在上述对接工序中，使上述金属构件各自的上述外侧端面对接而形成对接部，并且形成一对凹槽，一对上述凹槽分别形成于上述金属构件各自的正面一侧和背面一侧，并由各自的上述中间面和各自的上述内侧端面构成；第一摩擦搅拌工序，在上述第一摩擦搅拌工序中，将旋转工具从上述金属构件各自的正面一侧插入，并对上述对接部进行摩擦搅拌接合；以及第二摩擦搅拌工序，在上述第二摩擦搅拌工序中，将旋转工具从上述金属构件各自的背面一侧插入，并对上述对接部进行摩擦搅拌接合，上述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从上述轴肩部下垂的搅拌销，将上述轴肩部的直径设定成比上述凹槽的宽度小，在上述第一摩擦搅拌工序和上述第二摩擦搅拌工序中，将上述旋转工具的轴肩部分别插入上述凹槽内，并在使上述轴肩部与上述凹槽的底面分开的状态下，一边利用上述轴肩部对从各上述金属构件产生的毛刺进行按压，一边对上述对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法,由于利用各凹槽的底面、两侧壁以及轴肩部的下端面形成狭小空间，因此，能防止毛刺飞散，并且能使毛刺堆积于各凹槽的底面。藉此，能防止在第一金属构件和第二金属构件的正面和背面产生毛刺。此外，由于未将轴肩部压入至凹槽的底面，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，优选的是，使在上述第一摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域与在上述第二摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域重叠。

根据上述接合方法，由于对接部的深度方向的全长被摩擦搅拌，因此，能提高接合强度，并且能提高水密性和气密性。

此外，优选的是，上述接合方法包括：接头件配置工序，在上述接头件配置工序中，将接头件分别配置在上述对接部的两端，在上述摩擦搅拌工序中，将摩擦搅拌的开始位置设置于一方的接头件，并且将摩擦搅拌的结束位置设置于另一方的接头件。

根据上述接合方法，能容易地设定摩擦搅拌的开始位置和结束位置，并且能规整地形成金属构件的侧面。

此外，本发明的特征是，包括：重合工序，在上述重合工序中，使第一金属构件的背面与第二金属构件的正面重合而形成重合部，在上述第一金属构件的正面具有凹槽；以及摩擦搅拌工序，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从上述第一金属构件的正面一侧插入上述凹槽，并使上述旋转工具沿着上述凹槽相对移动，来对上述重合部进行摩擦搅拌接合，上述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从上述轴肩部下垂的上述搅拌销，将上述轴肩部的直径设定成比上述凹槽的宽度小，在上述摩擦搅拌工序中，将上述旋转工具的轴肩部插入上述凹槽内，并在使上述轴肩部与上述凹槽的底面分开的状态下，一边利用上述轴肩部对从上述第一金属构件产生的毛刺进行按压，一边对上述重合部进行摩擦搅拌接合。

此外，本发明的特征是，包括：重合工序，在上述重合工序中，使第一金属构件的背面与第二金属构件的正面重合而形成重合部，在上述第一金属构件的正面具有凹槽；以及摩擦搅拌工序，在上述摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从上述第一金属构件的正面一侧插入上述凹槽，并使上述旋转工具沿着上述凹槽相对移动，来对上述重合部进行摩擦搅拌接合，将上述凹槽形成为闭环，上述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从上述轴肩部下垂的上述搅拌销，将上述轴肩部的直径设定成比上述凹槽的宽度小，在上述摩擦搅拌工序中，将上述旋转工具的轴肩部插入上述凹槽内，并在使上述轴肩部与上述凹槽的底面分开的状态下，一边利用上述轴肩部对从上述第一金属构件产生的毛刺进行按压，一边对上述重合部进行摩擦搅拌接合。另外，优选的是，在上述摩擦搅拌工序中，使上述旋转工具沿着上述凹槽环绕一周，来对上述重合部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法,由于利用凹槽的底面、凹槽的的两侧壁以及轴肩部的下端面形成狭小空间，因此，能防止毛刺飞散，并且能使毛刺堆积于凹槽的底面。藉此，能防止在第一金属构件的正面产生毛刺。此外，由于未将轴肩部压入至凹槽的底面，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，本发明的特征在于，包括：开槽加工工序，在上述开槽加工工序中，使多联切刀在被切削金属构件一边旋转，一边相对移动而形成包括多个翅片和槽的散热器片，其中，上述被切削金属构件具有底座构件和被切削块，上述被切削块形成于上述底座构件的正面且呈长方体，上述多联切刀排列设置有多个圆盘切刀；对接工序，在上述对接工序中，使至少两个上述散热器片的底座构件各自的侧端面对接而形成对接部；以及摩擦搅拌工序，在上述摩擦搅拌工序中，使旋转工具沿着上述对接部相对移动，来对上述对接部进行摩擦搅拌接合，上述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从上述轴肩部下垂的搅拌销，将上述轴肩部的直径设定成比相邻的上述散热器片的翅片组间的空间的宽度小，在上述摩擦搅拌工序中，在将上述旋转工具的搅拌销插入上述对接部，并且使上述轴肩部与上述底座构件的正面分开的状态下，一边利用上述轴肩部对从上述底座构件产生的毛刺进行按压，一边对上述对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述制造方法，在摩擦搅拌工序中，利用夹着对接部形成于两侧的翅片彼此和轴肩部的下端面形成狭小空间，因此，能防止毛刺飞散，并且使毛刺堆积于底座构件的正面。藉此，能抑制毛刺成为流体流通的障碍。此外，由于未将旋转工具的轴肩部压入至底座构件的正面，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，由于利用多联切刀形成翅片，因此，能容易地改变翅片的板厚和翅片间的尺寸。

此外，优选的是，在上述摩擦搅拌工序中，将上述轴肩部与上述底座构件的正面的分开距离设定成比上述槽的底面与上述底座构件的正面的距离小。根据上述制造方法，能进一步抑制毛刺成为流体流通的障碍。

此外，优选的是，上述散热器的制造方法包括：接头件配置工序，在上述接头件配置工序中，将一对接头件配置于上述对接部的两端，在上述摩擦搅拌工序中，将摩擦搅拌的开始位置设定于一方的上述接头件，将摩擦搅拌的结束位置设定于另一方的上述接头件。

根据上述制造方法，能容易地设定供旋转工具插入的开始位置和结束位置。此外，能对抵接部的全长进行摩擦搅拌接合，并且能将底座构件的侧端面规整地精加工。

此外，优选的是，在上述对接工序中，以使一方的上述散热器片的翅片的配置方向与另一方的上述散热器片的翅片的配置方向平行的方式进行对接。此外，优选的是，在上述对接工序中，以使一方的上述散热器片的翅片的配置方向与另一方的上述散热器片的翅片的配置方向不同的方式进行对接。

根据上述制造方法，能增加供流体流通的流路的变型。

发明效果

根据本发明的接合方法，能防止在第一金属构件的正面产生毛刺，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，根据本发明的接合方法，能防止在第一金属构件和第二金属构件的正面产生毛刺，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，根据本发明的接合方法，能防止在第一金属构件和第二金属构件的正面和背面产生毛刺，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，根据本发明的散热器的制造方法，能抑制因摩擦搅拌工序而产生的毛刺成为流体流通的障碍，并且能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的接合方法的对接工序的立体图。

图2是表示第一实施方式的接合方法的摩擦搅拌工序的图，其中，图2的(a)是立体图，图2的(b)是剖视图。

图3是表示第一实施方式的接合方法的摩擦搅拌工序后的剖视图。

图4是表示第一实施方式的接合方法的变形例的剖视图。

图5是表示本发明第二实施方式的接合方法的对接工序的剖视图。

图6的(a)是表示第二实施方式的接合方法的第一摩擦搅拌工序的剖视图，图6的(b)是表示第二摩擦搅拌工序的剖视图。

图7是表示本发明第三实施方式的接合方法的图，其中，图7的(a)是表示准备工序的立体图，图7的(b)是表示对接工序的剖视图。

图8是表示第三实施方式的接合方法的图，其中，图8的(a)是表示接头件配置工序的立体图，图8的(b)是表示摩擦搅拌工序的立体图。

图9是表示第三实施方式的接合方法的摩擦搅拌工序的示意剖视图。

图10是表示本发明第四实施方式的接合方法的图，其中，图10的(a)是表示准备工序的剖视图，图10的(b)是表示对接工序的剖视图。

图11是表示第四实施方式的第一摩擦搅拌工序的图，其中，图11的(a)是立体图，图11的(b)是示意剖视图。

图12是表示第四实施方式的第二摩擦搅拌工序的示意剖视图。

图13是表示本发明第五实施方式的接合方法的重合工序的立体图。

图14是表示第五实施方式的接合方法的摩擦搅拌工序的立体图。

图15是表示第五实施方式的接合方法的摩擦搅拌工序的剖视图。

图16是表示本发明第六实施方式的接合方法的重合工序的立体图。

图17是表示第六实施方式的接合方法的摩擦搅拌工序的俯视图。

图18是表示本发明第七实施方式的散热器的立体图。

图19是第七实施方式的散热器的主要部分剖视图。

图20是表示第七实施方式的散热器的制造方法的开槽加工工序的立体图。

图21是表示第七实施方式的散热器的制造方法的开槽加工工序的示意侧视图。

图22是表示第七实施方式的散热器片的立体图。

图23是表示第七实施方式的散热器的制造方法的对接工序的剖视图。

图24是表示第七实施方式的散热器的制造方法的接头件配置工序的立体图。

图25是表示第七实施方式的散热器的制造方法的摩擦搅拌工序的立体图。

图26是表示第七实施方式的散热器的制造方法的摩擦搅拌工序的剖视图。

图27是表示第七实施方式的散热器的制造方法的摩擦搅拌工序的俯视图。

图28是表示第七实施方式的散热器的变形例的俯视图。

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接合方法进行详细说明。如图1所示，在第一实施方式的接合方法中，使第一金属构件1与第二金属构件2以T字状对接而进行接合。在第一实施方式的接合方法中，进行对接工序和摩擦搅拌工序。另外，说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。

第一金属构件1是板状的金属构件。第一金属构件1的材料从铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镁、镁合金等能进行摩擦搅拌的金属中适当选择。在第一金属构件1的正面形成有截面呈矩形的凹槽3。凹槽3在第一金属构件1的延长方向上延伸设置。第二金属构件2是板状的金属构件。第二金属构件2的板厚尺寸适当设定即可，在本实施方式中，形成为比凹槽3的宽度大。第二金属构件2的材料从上述能进行摩擦搅拌的金属中适当选择即可，但优选是与第一金属构件1相同的材料。

如图1所示，对接工序是使第一金属构件1的背面1c与第二金属构件2的端面2a以主视呈T字状对接的工序。在对接工序中，使第二金属构件2的端面2a在凹槽3的对应位置处对接。通过使第一金属构件1的背面1c与第二金属构件2的端面2a对接来形成对接部J。

如图2的(a)和(b)所示，摩擦搅拌工序是将旋转工具G的轴肩部G1插入凹槽3内来对对接部J进行摩擦搅拌接合的工序。旋转工具G由圆柱状的轴肩部G1和从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2构成。轴肩部G1的外径形成为比凹槽3的宽度稍小。轴肩部G1的外径也可以设定成使轴肩部G1的外周面与凹槽3的侧壁3b、3b接触，但优选的是，轴肩部G1的外径设定成在进行摩擦搅拌工序时，轴肩部G1的外周面与凹槽3的侧壁3b、3b能以隔开微小的间隙的方式相对移动的尺寸。

搅拌销G2呈前端尖细。在搅拌销G2的外周面上形成有螺旋槽。在本实施方式中，由于使旋转工具F向右旋转，因此，搅拌销G2的螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而向左旋转。换言之，螺旋槽在将螺旋槽从基端朝向前端描画时从上方观察为向左旋转。

另外，优选的是，当使旋转工具G向左旋转时，将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而向右旋转。换言之，这种情况下的螺旋槽形成为在将螺旋槽从基端朝向前端描画时从上方观察为向右旋转。通过这样设定螺旋槽，在摩擦搅拌工序时，塑性流动化后的金属被螺旋槽朝搅拌销G2的前端侧引导。藉此，能减少从凹槽3的底面3a溢出的金属的量。

在摩擦搅拌工序中，将旋转工具G的搅拌销G2从第一金属构件1的正面1b一侧插入凹槽3的底面3a的中央，并使旋转工具G沿着对接部J(凹槽3)相对移动。旋转工具G的插入深度只要适当设定即可，在本实施方式中，以搅拌销G2到达至第二金属构件2的方式、即在使第一金属构件1及第二金属构件2与搅拌销G2接触的状态下进行摩擦搅拌接合。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W。

此外，在摩擦搅拌工序中，将轴肩部G1的下端面G1a设定于从凹槽3的底面3a分开且比第一金属构件1的正面1b低的位置。也就是说，在摩擦搅拌工序中，一边利用轴肩部G1的下端面G1a对因摩擦搅拌而产生的毛刺V进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。权利要求书的“使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态”是指使轴肩部G1的下端面G1a与产生毛刺V前的凹槽3的底面3a分开。此外，权利要求书的“一边利用所述轴肩部对从所述第一金属构件产生的毛刺进行按压”是指堆积的毛刺V与轴肩部G1的下端面G1a接触，并利用轴肩部G1的下端面G1a对毛刺V的正面(上表面)进行按压。

此外，轴肩部G1的外周面与凹槽3的侧壁3b、3b以隔开微小的间隙的方式分开。利用凹槽3的底面3a、凹槽3的侧壁3b、3b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小的空间。

另外，搅拌销G2也可以设定成未到达至第二金属构件2。也就是说，在摩擦搅拌工序中，也可以将搅拌销G2的插入深度设定成使第一金属构件1与仅搅拌销G2接触。这样，在设定成搅拌销G2的前端未到达至第二金属构件2的情况下，因第一金属构件1与搅拌销G2的摩擦热而使对接部J周围的金属塑性流动化，从而使第一金属构件1与第二金属构件2接合。

虽然因摩擦搅拌工序而在凹槽3的底面3a产生毛刺V，但该毛刺V被关入由凹槽3的底面3a、凹槽3的侧壁3b、3b以及轴肩部G1的下端面G1a构成的狭小空间(截面呈矩形的封闭空间)，而在底面3a堆积毛刺V。如图3所示，毛刺V收容于凹槽3内，并且毛刺V的正面(上表面)被轴肩部G1的下端面G1a按压而呈大致平坦。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，在进行摩擦搅拌工序时，由凹槽3的底面3a、凹槽3的侧壁3b、3b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽3的底面3a。藉此，能防止在第一金属构件1的正面1b产生毛刺V。藉此，能省略第一金属构件1的正面1b的毛刺去除工序等表面处理。

此外，根据本实施方式的接合方法，由于未将轴肩部G1压入凹槽3的底面3a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，在本实施方式中，由于将第二金属构件2的板厚尺寸设定成比凹槽3的宽度大，因此，能可靠地防止因旋转工具G的搅拌销G2而塑性流动化的材料从第一金属构件1的背面1c与板状的第二金属构件2的端面2a的对接部J飞出。

另外，也可以在进行摩擦搅拌工序前进行对由第一金属构件1和第二金属构件2构成的内角进行焊接的焊接工序。通过进行焊接工序，能稳定地进行摩擦搅拌接合。

[变形例]

图4是表示第一实施方式的接合方法的变形例的剖视图。如图4所示，也可以使第一金属构件1与第二金属构件2以主视L字状对接。也就是说，在变形例的对接工序中，一边使第一金属构件1的背面1c与第二金属构件2的端面2a对接，一边以使第一金属构件1的端面1a与第二金属构件2的侧面2c成为共面的方式使第一金属构件1的端面1a与第二金属构件2的侧面2c进行对接。在变形例中，除了对接工序以外，与第一实施方式大致相同，因此省略详细说明。根据上述变形例，也能获得与第一实施方式相同的效果。

[第二实施方式]

接着，对本发明第二实施方式的接合方法进行说明。如图5和图6所示，在第二实施方式的接合方法中，将一对第一金属构件1(1A、1B)与多个第二金属构件2而形成结构体Z。

第一金属构件1A是呈板状的金属构件。在第一金属构件1A的正面1b形成有多个凹槽3。凹槽3以隔开规定间隔的方式形成。第一金属构件1B是与第一金属构件1A相同的构件。在第二实施方式的接合方法中，进行对接工序和摩擦搅拌工序。

对接工序是使第一金属构件1A、1B与多个第二金属构件2对接而形成多个对接部J1、J2的工序。在对接工序中，使第一金属构件1A的背面1c与多个第二金属构件2的一方的端面2a对接而形成多个对接部J1。第二金属构件2的一方的端面2a在与第一金属构件1A的凹槽3对应的位置处对接。此外，在对接工序中，使第一金属构件1B的背面1c与多个第二金属构件2的另一方的端面2a对接而形成多个对接部J2。第二金属构件2的另一方的端面2a在与第一金属构件1B的凹槽3对应的位置处对接。

在摩擦搅拌工序中，进行第一摩擦搅拌工序和第二摩擦搅拌工序，其中，在上述第一摩擦搅拌工序中，对由第一金属构件1A和第二金属构件2形成的对接部J1进行接合，在上述第二摩擦搅拌工序中，对由第一金属构件1B和第二金属构件2形成的对接部J2进行接合。如图6的(a)所示，在第一摩擦搅拌工序中，使用旋转工具G对对接部J1进行摩擦搅拌接合。第一摩擦搅拌工序与第一实施方式的摩擦搅拌工序相同，因此，省略详细说明。此外，如图6的(b)所示，在第二摩擦搅拌工序中，使用旋转工具G对对接部J2进行摩擦搅拌接合。第二摩擦搅拌工序与第一实施方式的摩擦搅拌工序相同，因此省略详细说明。

根据第二实施方式的接合方法，能形成在内部包括剖视呈矩形的多个中空部Q的结构体Z。此外，根据第二实施方式的接合方法，由凹槽3的底面3a、凹槽3的侧壁3b、3b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽3的底面3a。藉此，能防止在第一金属构件1A的正面1b和第一金属构件1B的正面1b产生毛刺V。此外，根据本实施方式的接合方法，由于未将轴肩部G1压入凹槽3的底面3a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。

[第三实施方式]

参照附图，对本发明第三实施方式的接合方法进行详细说明。如图7所示，在第三实施方式的接合方法中，使第一金属构件101与第二金属构件102对接而进行接合。在第一实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序以及摩擦搅拌工序。

如图7的(a)所示，准备工序是准备第一金属构件101和第二金属构件102的工序。第一金属构件101是板状的金属构件。第一金属构件101的材料从铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镁、镁合金等能进行摩擦搅拌的金属中适当选择。在准备工序中，第一金属构件101的端面形成为由外侧端面101d、内侧端面101e以及中间面101f构成。内侧端面101e形成于远离与外侧端面101d相对的第二金属构件102的一侧。中间面101f将外侧端面101d与内侧端面101e连接，并且相对于外侧端面101d和内侧端面101e成直角。第一金属构件101的内侧端面101e和中间面101f可以以将端面切开的方式形成，也可以以模铸的方式预成型。

第二金属构件102是板状的金属构件。第二金属构件102的材料从上述能进行摩擦搅拌的金属中适当选择即可，但优选是与第一金属构件101相同的材料。第二金属构件102形成为与第一金属构件101相同的形状。也就是说，在准备工序中，第二金属构件102的端面形成为由外侧端面102d、内侧端面102e以及中间面102f构成。内侧端面102e形成于远离与外侧端面102d相对的第一金属构件101的一侧。中间面102f将外侧端面102d与内侧端面102e连接，并且相对于外侧端面102d和内侧端面102e成直角。

如图7的(b)所示，对接工序是使第一金属构件101的端面与第二金属构件102的端面对接而形成对接部J3的工序。在对接工序中，使第一金属构件101的外侧端面101d与第二金属构件102的外侧端面102d对接。藉此形成对接部J3。此外，由相对的内侧端面101e、102e和连续的中间面101f、102f形成凹槽110。凹槽110剖视呈矩形。凹槽110由底面110a(中间面101f、102f)和侧壁110b、110b(内侧端面101e、102e)构成。

如图8的(a)所示，接头件配置工序是将一对接头件T配置于对接部J3两端的工序。接头件T呈长方体，并由与第一金属构件101及第二金属构件102相同的材料形成。接头件T的板厚尺寸形成为与外侧端面101d、102d的高度尺寸相同。在接头件配置工序中，使接头件T的侧面与第一金属构件101及第二金属构件102的侧面抵接，并通过焊接对第一金属构件101与接头件T的内角以及第二金属构件102与接头件T的内角进行临时接合。使接头件T的正面Ta与凹槽110的底面110a共面，并且使接头件T的背面Tb与第一金属构件101的背面101c及第二金属构件102的背面102c共面。

如图8的(a)和(b)所示，摩擦搅拌工序是将旋转工具G的轴肩部G1插入凹槽110内来对对接部J3进行摩擦搅拌接合的工序。旋转工具G由圆柱状的轴肩部G1和从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2构成。轴肩部G1的直径形成为比凹槽110的宽度稍小。轴肩部G1的直径也可以设定成使轴肩部G1的外周面与凹槽110的侧壁110b、110b接触，但优选的是，轴肩部G1的直径设定成在进行摩擦搅拌工序时，轴肩部G1的外周面与凹槽110的侧壁110b、110b能以隔开微小的间隙的方式相对移动的尺寸。

搅拌销G2呈前端尖细。在搅拌销G2的外周面上形成有螺旋槽。在本实施方式中，由于使旋转工具F向右旋转，因此，搅拌销G2的螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而向左旋转。换言之，螺旋槽形成为在将螺旋槽从基端朝向前端描画时从上方观察为向左旋转。

另外，优选的是，当使旋转工具G向左旋转时，将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而向右旋转。换言之，这种情况下的螺旋槽在将螺旋槽从基端朝向前端描画时从上方观察为向右旋转。通过这样设定螺旋槽，在摩擦搅拌工序时，塑性流动化后的金属被螺旋槽朝搅拌销G2的前端侧引导。藉此，能减少从凹槽110的底面110a溢出的金属的量。

在摩擦搅拌工序中，如图8的(b)所示，首先，将旋转工具G的搅拌销G2插入设定于一方的接头件T的正面Ta的开始位置Sp，一边将下端面G1a插入正面Ta，一边使下端面G1a朝向对接部J3相对移动。在旋转工具G刺入对接部J3后，如图9所示，一边使下端面G1a从凹槽110的底面110a分开，一边使旋转工具G沿着对接部J3(凹槽110)相对移动。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W。

在摩擦搅拌工序中，使轴肩部G1的下端面G1a设定于从凹槽110的底面110a分开且比第一金属构件101的正面101b低的位置。也就是说，在摩擦搅拌工序中，一边利用轴肩部G1的下端面G1a对因摩擦搅拌而产生的毛刺V进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。权利要求书的“使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态”是指使轴肩部G1的下端面G1a与产生毛刺V前的凹槽110的底面110a分开。此外，权利要求书的“一边利用所述轴肩部对从各所述金属构件产生的毛刺进行按压”是指堆积的毛刺V与轴肩部G1的下端面G1a接触，并利用轴肩部G1的下端面G1a对毛刺V的正面(上表面)进行按压。

此外，轴肩部G1的外周面与凹槽110的侧壁110b、110b以隔开微小的间隙的方式分开。利用凹槽110的底面110a、凹槽110的侧壁110b、110b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小的空间。

虽然因摩擦搅拌工序而在凹槽110的底面110a产生毛刺V，但该毛刺V被关入由凹槽110的底面110a、凹槽110的侧壁110b、110b以及轴肩部G1的下端面G1a构成的狭小空间(截面呈矩形的封闭空间)，而在底面110a堆积毛刺V。如图9所示，毛刺V收容于凹槽110内，并且毛刺V的正面(上表面)被轴肩部G1的下端面G1a按压而呈大致平坦。在旋转工具G到达至设定于另一方的接头件T的正面Ta的结束位置Ep后，使旋转工具G从接头件T脱离。此外，将接头件T从第一金属构件101和第二金属构件102切除。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，在进行摩擦搅拌工序时，由凹槽110的底面110a、凹槽110的侧壁110b、110b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽110的底面110a。藉此，能防止在第一金属构件101的正面101b和第二金属构件102的正面102b产生毛刺V。藉此，能省略第一金属构件101的正面101b和第二金属构件102的正面102b的毛刺切除工序等表面处理。

此外，根据本实施方式的接合方法，由于未将轴肩部G1压入凹槽110的底面110a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，由于使用一对接头件T进行摩擦搅拌工序，因此，能容易地设定摩擦搅拌工序的开始位置Sp和结束位置Ep，并且能将第一金属构件101和第二金属构件102的侧面规整地精加工。

[第四实施方式]

接着，对本发明第四实施方式的接合方法进行说明。在第四实施方式的接合方法中，在从第一金属构件101A和第二金属构件102A的正反面进行摩擦搅拌接合这一点上与第三实施方式不同。在第四实施方式的说明中，对与第三实施方式重复的部分省略说明。

在第四实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、第一摩擦搅拌工序以及第二摩擦搅拌工序。在准备工序中，如图10的(a)所示，第一金属构件101A的端面形成为由外侧端面101d、内侧端面101e、中间面101f、内侧端面101g以及中间面101h构成。内侧端面101g形成于外侧端面101d的背侧，且形成于远离相对的第二金属构件102A的一侧。中间面101h将外侧端面101d与内侧端面101g连接，并且相对于外侧端面101d和内侧端面101g成直角。也就是说，内侧端面101e和中间面101f形成于第一金属构件101A的正面1b一侧，内侧端面101g和中间面101h形成于第一金属构件101A的背面101c一侧。

第二金属构件102A形成为与第一金属构件101A相同的形状。也就是说，在准备工序中，第二金属构件102A的端面形成为由外侧端面102d、内侧端面102e、中间面102f、内侧端面102g以及中间面102h构成。内侧端面102g形成于远离与外侧端面102d相对的第一金属构件101A的一侧。中间面102h将外侧端面102d与内侧端面102g连接，并且相对于外侧端面102d和内侧端面102g成直角。也就是说，内侧端面102e和中间面102f形成于第二金属构件102A的正面102b一侧，内侧端面102g和中间面102h形成于第二金属构件102A的背面102c一侧。

如图10的(a)和(b)所示，对接工序是使第一金属构件101A的端面与第二金属构件102A的端面对接而形成对接部J4的工序。在对接工序中，使第一金属构件101A的外侧端面101d与第二金属构件102A的外侧端面102d对接。藉此，形成对接部J4。此外，由相对的内侧端面101e、102e和连续的中间面101f、102f形成凹槽110。此外，由相对的内侧端面101g、102g和连续的中间面101h、102h形成凹槽111。凹槽111剖视呈矩形。凹槽111由底面111a(中间面101h、102h)和侧壁111b、111b(内侧端面101g、102g)构成。

如图11的(a)所示，接头件配置工序是将一对接头件T配置于对接部J4两端的工序。接头件T呈长方体，由与第一金属构件101A及第二金属构件102A相同的材料形成。接头件T的板厚尺寸形成为与外侧端面101d、102d的高度尺寸相同。在接头件配置工序中，使接头件T的侧面与第一金属构件101A及第二金属构件102A的侧面抵接，并通过焊接对第一金属构件101与接头件T的内角以及第二金属构件102与接头件T的内角进行临时接合。使接头件的正面Ta与凹槽110的底面110a共面，并且使接头件T的背面Tb与凹槽111的底面111a共面。

在第一摩擦搅拌工序中，如图11的(a)和(b)所示，以与第一实施方式的摩擦搅拌工序相同的方式，将旋转工具G插入凹槽110，来对对接部J4进行摩擦搅拌接合。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W1。在第二摩擦搅拌工序中，如图12所示，将第一金属构件101A和第二金属构件102A翻转，并将旋转工具G插入凹槽111而对对接部J进行摩擦搅拌接合。

在第二摩擦搅拌工序中，将旋转工具G插入设定于一方的接头件T的背面Tb的开始位置，并使旋转工具G朝向第一金属构件101A和第二金属构件102A相对移动。接着，在旋转工具G刺入对接部J4后，如图12所示，一边使下端面G1a从凹槽111的底面111a分开，一边使旋转工具G沿着对接部J4(凹槽111)相对移动。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W2。

在第二摩擦搅拌工序中，将轴肩部G1的下端面G1a设定于从凹槽111的底面111a分开且比第一金属构件101A的背面101c低的位置。也就是说，在第二摩擦搅拌工序中，一边利用轴肩部G1的下端面G1a对因摩擦搅拌而产生的毛刺V进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。此外，在第二摩擦搅拌工序中，除了将旋转工具G的搅拌销G2的插入深度调节为到达至在第一摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域W1以外，与第一摩擦搅拌工序相同。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，在进行第一摩擦搅拌工序时，由凹槽110的底面110a、凹槽110的侧壁110b、110b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽110的底面110a。藉此，能防止在第一金属构件101A的正面101b和第二金属构件102A的正面102b产生毛刺V。

此外，在进行第二摩擦搅拌工序时，由凹槽111的底面111a、凹槽111的侧壁111b、111b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽111的底面111a。藉此，能防止在第一金属构件101A的背面101c和第二金属构件102A的背面102c产生毛刺V。藉此，能省略第一金属构件101A和第二金属构件102A的毛刺去除工序等表面处理。

此外，根据本实施方式的接合方法，由于未将轴肩部G1压入凹槽110的底面110a和凹槽111的底面111a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，通过使在第一摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域W1与在第二摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域W2重叠，从而使对接部J4的深度方向的全长被摩擦搅拌，因此，能提高接合强度，并且能提高水密性和气密性。此外，由于将接头件T的高度尺寸设为与外侧端面101d、102d的板厚尺寸相同，因此，能利用接头件T来应对第一摩擦搅拌工序和第二摩擦搅拌工序这两者。

[第五实施方式]

参照附图，对本发明第五实施方式的接合方法进行详细说明。如图13所示，在第五实施方式的接合方法中，使第一金属构件201与第二金属构件202重合而进行接合。在第一实施方式的接合方法中，进行重合工序、接头件配置工序以及摩擦搅拌工序。

第一金属构件201是板状的金属构件。第一金属构件201的材料从铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镁、镁合金等能进行摩擦搅拌的金属中适当选择。在第一金属构件201的正面201b形成有截面呈矩形的凹槽203。凹槽203在第一金属构件201的延长方向上延伸设置。凹槽203由底面203a和从底面203a立起的侧壁203b、203b构成。

第二金属构件202是板状的金属构件。第二金属构件202的材料从上述能进行摩擦搅拌的金属中适当选择即可，但优选是与第一金属构件201相同的材料。第二金属构件202呈与第一金属构件201相同的形状，但也可以是不同的形状。此外，在本实施方式中，第一金属构件201和第二金属构件202的形状均呈板状(长方体)，但也可以是俯视呈其它多边形，还可以是俯视呈圆形或椭圆形。

如图13所示，重合工序是使第一金属构件1的背面201c与第二金属构件202的背面202b重合的工序。通过使第一金属构件1的背面201c与第二金属构件202的背面202b重合而形成重合部J5。

如图13所示，接头件配置工序是配置接头件T、T的工序。接头件T呈长方体。使接头件T的正面Ta与凹槽203的底面203a共面，并通过焊接将接头件T临时接合于第一金属构件201的端面201a及第二金属构件202的端面202a。

如图13和图14所示，摩擦搅拌工序是将旋转工具G的轴肩部G1插入凹槽203内来对重合部J5进行摩擦搅拌接合的工序。旋转工具G由圆柱状的轴肩部G1和从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2构成。轴肩部G1的直径形成为比凹槽203的宽度稍小。轴肩部G1的直径也可以设定成使轴肩部G1的外周面与凹槽203的侧壁203b、203b接触，但优选的是，轴肩部G1的直径设定成在进行摩擦搅拌工序时，轴肩部G1的外周面与凹槽203的侧壁203b、203b能以隔开微小的间隙的方式相对移动的尺寸。

搅拌销G2呈前端尖细。在搅拌销G2的外周面上形成有螺旋槽。在本实施方式中，由于使旋转工具F向右旋转，因此，搅拌销G2的螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而向左旋转。换言之，螺旋槽形成为在将螺旋槽从基端朝向前端描画时从上方观察为向左旋转。

另外，优选的是，在使旋转工具G向左旋转的情况下，将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而向右旋转。换言之，在这种情况下的螺旋槽在将螺旋槽从基端朝向前端描画时，从上方观察为向右旋转。通过这样设定螺旋槽，在摩擦搅拌工序时，塑性流动化后的金属被螺旋槽朝搅拌销G2的前端侧引导。藉此，能减少从凹槽203的底面203a溢出的金属的量。

在摩擦搅拌工序中，将旋转工具G的搅拌销G2插入设定于一方的接头件T的正面Ta的开始位置Sp1，并使旋转工具G沿着重合部J5(凹槽203)相对移动至设定于另一方的接头件T的正面Ta的结束位置Ep1为止。旋转工具G的插入深度只要适当设定即可，但在本实施方式中，如图15所示，以搅拌销G2到达至第二金属构件2的方式、即在使第一金属构件201及第二金属构件202与搅拌销G2接触的状态下进行摩擦搅拌接合。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W。

此外，在摩擦搅拌工序中，如图15所示，将轴肩部G1的下端面G1a设定于从凹槽203的底面203a分开且比第一金属构件201的正面201b低的位置。也就是说，在摩擦搅拌工序中，一边利用轴肩部G1的下端面G1a对因摩擦搅拌而产生的毛刺V进行按压，一边进行摩擦搅拌接合。权利要求书的“使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态”是指使轴肩部G1的下端面G1a与产生毛刺V前的凹槽203的底面203a分开。此外，权利要求书的“一边利用所述轴肩部对从所述第一金属构件产生的毛刺进行按压”是指堆积的毛刺V与轴肩部G1的下端面G1a接触，并利用轴肩部G1的下端面G1a对毛刺V的正面(上表面)进行按压。

此外，轴肩部G1的外周面与凹槽203的侧壁203b、203b以隔开微小的间隙的方式分开。利用凹槽203的底面203a、凹槽203的侧壁203b、203b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小的空间。

另外，搅拌销G2也可以设定成未到达至第二金属构件202。也就是说，在摩擦搅拌工序中，也可以将搅拌销G2的插入深度设定成使第一金属构件201与仅搅拌销G2接触。这样，在设定成搅拌销G2的前端未到达至第二金属构件202的情况下，因第一金属构件201与搅拌销G2的摩擦热而使对接部J5周围的金属塑性流动化，从而使第一金属构件201与第二金属构件202接合。

虽然因摩擦搅拌工序而在凹槽203的底面203a产生毛刺V，但该毛刺V被关入由凹槽203的底面203a、凹槽203的侧壁203b、203b以及轴肩部G1的下端面G1a构成的狭小空间(截面呈矩形的封闭空间)，而在底面203a堆积毛刺V。如图15所示，毛刺V收容于凹槽203内，并且毛刺V的正面(上表面)被轴肩部G1的下端面G1a按压而呈大致平坦。在旋转工具G到达至结束位置Ep1后，使旋转工具G从接头件T脱离，并且将接头件T、T切除。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，在进行摩擦搅拌工序时，由凹槽203的底面203a、凹槽203的侧壁203b、203b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽203的底面203a。藉此，能防止在第一金属构件201的正面201b产生毛刺V。藉此，能省略第一金属构件201的正面201b的毛刺去除工序等表面处理。

此外，根据本实施方式的接合方法，由于未将轴肩部G1压入凹槽203的底面203a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。另外，也可以在进行摩擦搅拌工序前，进行从第一金属构件201的端面201a和第二金属构件202的端面202a将重合部J5临时接合的临时接合工序。在这种情况下，例如，使用小型的临时接合用旋转工具对重合部J5进行临时接合。也可以通过焊接进行临时接合工序。通过进行临时接合工序，在使用旋转工具G的上述摩擦搅拌工序中，第一金属构件201与第二金属构件202不易错位，能稳定地进行作业。

[第六实施方式]

接着，对本发明第六实施方式的接合方法进行说明。在本实施方式的接合方法中，进行重合工序和摩擦搅拌工序。在本实施方式的接合方法中，在省略接头件配置工序这一点和凹槽303为闭环这一点上与第一实施方式不同。在第六实施方式的接合方法中，以与第五实施方式不同的部分为中心进行说明。

如图16所示，第一金属构件301是板状的金属构件。在第一金属构件301的正面301b形成有闭环的凹槽303。闭环是指凹槽303以循环的方式闭合。凹槽303的平面形状只要是闭合的，则可以是任意形状，但在本实施方式中，沿着第一金属构件301的周缘形成为俯视呈矩形框状。

第二金属构件302是板状的金属构件。第二金属构件302的横切面呈与第一金属构件301相同的形状，但也可以是不同的形状。此外，在本实施方式中，第一金属构件301和第二金属构件302的形状均呈板状(长方体)，但也可以是俯视呈其它多边形，还可以是俯视呈圆形或椭圆形。此外，也可以在第二金属构件302的正面302b形成槽或凹部。优选的是，上述槽或凹部形成为俯视时位于第一金属构件301的凹槽303的内侧处。

如图16所示，重合工序是使第一金属构件301的背面301c与第二金属构件302的正面302b重合的工序。通过使第一金属构件301的背面301c与第二金属构件302的正面302b重合而形成重合部J6。

如图16和图17所示，摩擦搅拌工序是将旋转工具G的轴肩部G1插入凹槽303内来对重合部J6进行摩擦搅拌接合的工序。在摩擦搅拌工序中，将旋转工具G的搅拌销G2插入设定于凹槽303内的开始位置Sp，并沿着凹槽303对重合部J6进行接合。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W。搅拌销G2的插入深度及利用轴肩部G1的下端面G1a对毛刺V进行按压，与第五实施方式相同。

使旋转工具G沿着凹槽303绕一周后，使塑性化区域W的始端与终端重叠，并在设定于凹槽303的结束位置Ep处使旋转工具G从第一金属构件301脱离。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，在进行摩擦搅拌工序时，由凹槽303的底面303a、凹槽303的侧壁303b、303b以及轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于凹槽303的底面303a。藉此，能防止在第一金属构件301的正面301b产生毛刺V。藉此，能省略第一金属构件301的正面301b的毛刺去除工序等表面处理。通过沿着闭环的凹槽303进行重合部J6的摩擦搅拌接合，能提高接合强度。此外，能在闭环的凹槽303的内侧形成闭合的区域。

此外，根据本实施方式的接合方法，由于未将轴肩部G1压入凹槽303的底面303a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。另外，也可以在进行摩擦搅拌工序前，进行从第一金属构件301的端面301a和第二金属构件302的端面302a对重合部J6临时接合的临时接合工序。此外，在本实施方式中，在设定于凹槽303的结束位置Ep处，使旋转工具G从第一金属构件301脱离，但也可以使旋转工具G一边沿着凹槽303移动，一边缓缓地从第一金属构件301脱离。此外，在摩擦搅拌工序中，也可以不使旋转工具G绕闭环的凹槽303一周(不使塑性化区域W的始端与终端重叠)。

[第七实施方式]

参照附图，对本发明第七实施方式的散热器及散热器的制造方法进行说明。如图18所示，本实施方式的散热器401是将散热器片401A和散热器片401B摩擦搅拌接合而形成的。

散热器片401A由板状的底座构件410和多个翅片411形成，多个上述翅片411并排设置于底座构件410的正面410a。在相邻的翅片411、411之间形成有槽412。多个槽412是供气体或液体等流体流通的部位。除了翅片411的配置方向以外，散热器片401B与散热器片401A相同。散热器片401A的翅片411的配置方向与散热器片401B的翅片411的配置方向呈直角地配置。

如图19所示，散热器片401A与散热器片401B的对接部J7在塑性化区域W接合。此外，在塑性化区域W上堆积有毛刺V。也就是说，毛刺V沿着对接部J7堆积在散热器片401A的翅片411组与散热器片401B的翅片411组之间的空间S。

接着，对本实施方式的散热器的制造方法进行说明。在散热器的制造方法中，进行开槽加工工序、对接工序、接头件配置工序以及摩擦搅拌工序。

如图20所示，开槽加工工序是利用多联切刀M来切削被切削金属构件430，以形成散热器片401A(401B)的工序。被切削金属构件430由底座构件410和被切削块420形成，其中，上述底座构件410呈板状，上述被切削块420形成于底座构件410的正面410a。被切削块420呈长方体。被切削块420形成于底座构件410的大致中央。优选的是，被切削金属构件430是导热性高的金属，在本实施方式中，由铝合金或铝形成。

多联切刀M由轴部M1和多个圆盘切刀M2构成，其中，多个上述圆盘切刀M2以隔开间隔的方式并排设置于轴部M1。在圆盘切刀M2的周缘形成有未图示的刃部。多联切刀M是将被切削块420切削以形成多个翅片411和槽412的旋转工具。

在开槽加工工序中，如图21所示，将多联切刀M的轴部M1配置于被切削块420的一方的棱线420e的正上方，并使圆盘切刀M2一边旋转，一边下降。接着，在到达规定深度后，一边使高度位置恒定，一边使多联切刀M朝向另一方的棱线420f相对移动。在轴部M1到达至另一方的棱线420f后，使多联切刀M上升而使多联切刀M从被切削块420脱离。

圆盘切刀M2的插入深度只要适当设定即可，但在本实施方式中，设定成从底座构件410的正面410a至圆盘切刀M2的外缘具有距离L1。也就是说，从槽412至底座构件410的正面410a的距离为距离L1。藉此，如图22所示，形成散热器片401A，上述散热器片401A形成有多个翅片411和槽412。然后，以相同的要领，形成散热器片401B。

如图23所示，对接工序是是散热器片401A与散热器片401B对接的工序。在对接工序中，一边使散热器片401A与散热器片401B各自的翅片411的配置方向成直角，一边使散热器片401A的侧端面410b与散热器片401B的侧端面410c对接而形成对接部J7。此外，在对接工序中，以底座构件410的正面410a、410a彼此共面的方式进行对接。

如图24所示，接头件配置工序是将一对接头件T、T配置于对接部J7两端的工序。接头件T呈长方体，由与散热器片401A相同的材料形成。在接头件配置工序中，使接头件T的侧端面与散热器片401A的侧端面410c及散热器片401B的侧端面410b对接，并通过焊接对内角部进行临时接合。接头件T的正面Ta及背面Tb配置成分别与底座构件410的正面410a及背面410d共面。

如图25所示，摩擦搅拌工序是使用旋转工具G对对接部J7进行摩擦搅拌接合的工序。旋转工具G由轴肩部G1和搅拌销G2构成。轴肩部G1呈圆柱状。搅拌销G2从轴肩部G1的下端面G1a下垂，并呈前端尖细。在搅拌销G2的外周面上刻设有螺旋槽(未图示)。轴肩部G1的直径设定成比散热器片401A的翅片411组与散热器片401B的翅片411组间的空间S的宽度X小。也就是说，轴肩部G1的直径设定成使旋转工具G能在空间S内相对移动的尺寸。

在摩擦搅拌工序中，如图24所示，在将旋转工具G插入设定于一方的接头件T的正面Ta的开始位置Sp，并使旋转工具G沿着对接部J7相对移动后，在设定于另一方的接头件T的正面Ta的结束位置Ep处，使旋转工具G脱离。更详细而言，如图25所示，将旋转的搅拌销G2插入设定于接头件T的正面Ta的开始位置Sp，并将轴肩部G1的下端面G1a压入正面Ta。接着，使旋转工具G朝向对接部J7相对移动。在旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W。

使旋转工具G沿着对接部J7相对移动，在旋转工具G到达至空间S后，使轴肩部G1的下端面G1a与底座构件410的正面410a分开。如图26所示，在空间S内，使轴肩部G1的下端面G1a与底座构件410的正面410a分开，并利用轴肩部G1的下端面对因摩擦搅拌而产生的毛刺V进行按压。藉此，在塑性化区域W上堆积毛刺V。堆积的毛刺V因被轴肩部G1的下端面G1a按压而呈大致平坦。从底座构件410的正面410a至轴肩部G1的下端面G1a的距离L2(毛刺V的厚度)只要适当设定即可，在本实施方式中，设定成比距离L1(从槽412的底面至底座构件410的正面410a的距离)小。

在旋转工具G经过空间S后，一边再次将轴肩部G1的下端面G1a压入底座构件410的正面410a，一边使旋转工具G相对移动。接着，在旋转工具G到达至结束位置Ep后，使旋转工具G从另一方的接头件T脱离。

如图27所示，在摩擦搅拌工序中，在空间S(相对的翅片411、411组之间的空间)的区域SA，使轴肩部G1的下端面G1a与底座构件410的正面410a分开，在其它区域TA、TA(从开始位置Sp至空间S之间、从结束位置Ep至空间S之间)，将轴肩部G1的下端面G1a压入底座构件410的正面410a而进行摩擦搅拌。也就是说，关于相当于对接部J7的两端部的区域TA、TA，通过将轴肩部G1的下端面G1a压入正面410a，能抑制毛刺V溢出至外部。在摩擦搅拌工序结束后，将接头件T、T切除。通过以上工序，形成图18的散热器401。

根据以上说明的本实施方式的散热器的制造方法，如图26所示，在摩擦搅拌工序中，由夹着对接部J7形成于两侧的翅片411、411彼此和轴肩部G1的下端面G1a形成狭小空间，因此，能防止毛刺V飞散，并且能使毛刺V堆积于底座构件410的正面410a。藉此，能抑制毛刺V在空间S成为流体流通的障碍。此外，由于能使毛刺V堆积于正面410a以确保流路，因此，能省略毛刺去除工序。

此外，在空间S内，由于未将旋转工具G的轴肩部G1插入底座构件410的正面410a，因此，能减小施加于摩擦搅拌装置的负载。藉此，即使在底座构件410的板厚大的情况下，也能不对摩擦搅拌装置施加大负载而摩擦搅拌接合至较深位置。此外，由于利用多联切刀M形成多个翅片411，因此，能容易地改变翅片411的板厚和翅片411、411间的尺寸等。也就是说，仅改变多联切刀M的圆盘切刀M2的厚度和间隔，就能容易地形成各种尺寸的翅片411和槽412。

此外，如本实施方式那样，将轴肩部G1的下端面G1a与底座构件410的正面410a的距离L2设定成比槽412的底面与底座构件410的正面410a的距离L1小，藉此，能抑制毛刺V成为流体流通的障碍。此外，如本实施方式那样，在使散热器片401A、401B的翅片411、411彼此以配置方向成直角的方式对接的情况下，当进行毛刺切除工序时，毛刺会飞散至散热器片401B的各槽412内而成为流体流通的障碍。但是，通过将距离L2设定成比距离L1小，能防止毛刺V飞散至各槽412内。

此外，如本实施方式那样，将摩擦搅拌的开始位置Sp设定于一方的接头件T，将摩擦搅拌的结束位置Ep设定于另一方的接头件T，藉此，能对对接部J7的全长进行摩擦搅拌接合，并且能将底座构件410的侧端面410b、410c规整地精加工。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但能在不脱离本发明的主旨的范围内适当进行设计改变。例如，在本实施方式中，对两个散热器片401A、401B进行了接合，但也可以对三个以上的散热器片进行接合。此外，此时，各散热器片的翅片的配置方向只要适当设定即可。

此外，例如，在图28所示的变形例中，对共计六个的散热器片401A、401B进行接合而形成一个散热器401Z。上述变形例的散热器片401A、401B的配置方向全部以平行的方式配置。这样，仅适当改变散热器片401A、401B的翅片411的配置方向，就能容易地增加供流体流通的流路变型。另外，底座构件410的平面形状只要适当设定即可，如本实施方式那样，通过设为俯视呈正方形，能在改变翅片411的配置方向的同时容易地使多个散热器片401A、401B对接。

(符号说明)

1 第一金属构件

1b 正面

1c 背面

2 第二金属构件

2b 正面

2c 背面

3 凹槽

J 对接部

G 旋转工具

G1 轴肩部

G2 搅拌销

W 塑性化区域

401 散热器

401A 散热器片

401B 散热器片

410 底座构件

410a 正面

410b 侧端面

410c 侧端面

411 翅片

412 槽

420 被切削块

430 被切削金属构件

M 多联切刀

M1 轴部

M2 圆盘切刀

S 空间

T 接头件

V 毛刺。

Claims (14)

1.一种接合方法，其特征在于，包括：

对接工序，在所述对接工序中，使第一金属构件的背面与板状的第二金属构件的端面对接而形成对接部，所述第一金属构件呈板状且在正面具有凹槽；以及

摩擦搅拌工序，在所述摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面一侧插入所述凹槽，并使所述旋转工具沿着所述凹槽相对移动，来对所述对接部进行摩擦搅拌接合，

所述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从所述轴肩部下垂的搅拌销，将所述轴肩部的直径设定成比所述凹槽的宽度小，

在所述摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的轴肩部插入所述凹槽内，并在使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态下，一边利用所述轴肩部对从所述第一金属构件产生的毛刺进行按压，一边对所述对接部进行摩擦搅拌接合。

2.如权利要求1所述的接合方法，其特征在于，

所述第二金属构件的板厚设定成比所述凹槽的宽度大。

3.一种接合方法，将金属构件彼此摩擦搅拌接合，其特征在于，

将所述金属构件各自相对的端面形成为包括：外侧端面，所述外侧端面形成于背面一侧；内侧端面，所述内侧端面形成于正面一侧，且形成于远离与所述外侧端面相对的所述金属构件的一侧；以及中间面，所述中间面将所述外侧端面与所述内侧端面连接，

所述接合方法包括：

对接工序，在所述对接工序中，使所述金属构件各自的所述外侧端面对接而形成对接部，并且形成凹槽，所述凹槽由各自的所述中间面和各自的所述内侧端面构成；以及

摩擦搅拌工序，在所述摩擦搅拌工序中，将旋转工具从所述金属构件各自的正面一侧插入，并对所述对接部进行摩擦搅拌接合，

所述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从所述轴肩部下垂的搅拌销，将所述轴肩部的直径设定成比所述凹槽的宽度小，

在所述摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的轴肩部插入所述凹槽内，并在使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态下，一边利用所述轴肩部对从各所述金属构件产生的毛刺进行按压，一边对所述对接部进行摩擦搅拌接合。

4.一种接合方法，将金属构件彼此摩擦搅拌接合，其特征在于，

将所述金属构件彼此的端面形成为包括：外侧端面，所述外侧端面形成于板厚方向的中央；一对内侧端面，一对所述内侧端面相对于所述外侧端面形成于正面一侧和背面一侧这两侧，并且形成于远离与所述外侧端面相对的所述金属构件的一侧；以及一对中间面，一对所述中间面分别将所述外侧端面与一对所述内侧端面连接，

所述接合方法包括：

对接工序，在所述对接工序中，使所述金属构件各自的所述外侧端面对接而形成对接部，并且形成一对凹槽，一对所述凹槽分别形成于所述金属构件各自的正面一侧和背面一侧，并由各自的所述中间面和各自的所述内侧端面构成；

第一摩擦搅拌工序，在所述第一摩擦搅拌工序中，将旋转工具从所述金属构件各自的正面一侧插入，并对所述对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第二摩擦搅拌工序，在所述第二摩擦搅拌工序中，将旋转工具从所述金属构件各自的背面一侧插入，并对所述对接部进行摩擦搅拌接合，

所述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从所述轴肩部下垂的搅拌销，将所述轴肩部的直径设定成比所述凹槽的宽度小，

在所述第一摩擦搅拌工序和所述第二摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的轴肩部分别插入所述凹槽内，并在使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态下，一边利用所述轴肩部对从各所述金属构件产生的毛刺进行按压，一边对所述对接部进行摩擦搅拌接合。

5.如权利要求4所述的接合方法，其特征在于，

使在所述第一摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域与在所述第二摩擦搅拌工序中形成的塑性化区域重叠。

6.如权利要求3至5中任一项所述的接合方法，其特征在于，包括：

接头件配置工序，在所述接头件配置工序中，将接头件分别配置在所述对接部的两端，

在所述摩擦搅拌工序中，将摩擦搅拌的开始位置设置于一方的接头件，并且将摩擦搅拌的结束位置设置于另一方的接头件。

7.一种接合方法，其特征在于，包括：

重合工序，在所述重合工序中，使第一金属构件的背面与第二金属构件的正面重合而形成重合部，在所述第一金属构件的正面具有凹槽；以及

摩擦搅拌工序，在所述摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面一侧插入所述凹槽，并使所述旋转工具沿着所述凹槽相对移动，来对所述重合部进行摩擦搅拌接合，

所述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从所述轴肩部下垂的所述搅拌销，将所述轴肩部的直径设定成比所述凹槽的宽度小，

在所述摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的轴肩部插入所述凹槽内，并在使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态下，一边利用所述轴肩部对从所述第一金属构件产生的毛刺进行按压，一边对所述重合部进行摩擦搅拌接合。

8.一种接合方法，其特征在于，包括：

重合工序，在所述重合工序中，使第一金属构件的背面与第二金属构件的正面重合而形成重合部，在所述第一金属构件的正面具有凹槽；以及

摩擦搅拌工序，在所述摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面一侧插入所述凹槽，并使所述旋转工具沿着所述凹槽相对移动，来对所述重合部进行摩擦搅拌接合，

将所述凹槽形成为闭环，

所述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从所述轴肩部下垂的所述搅拌销，将所述轴肩部的直径设定成比所述凹槽的宽度小，

在所述摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的轴肩部插入所述凹槽内，并在使所述轴肩部与所述凹槽的底面分开的状态下，一边利用所述轴肩部对从所述第一金属构件产生的毛刺进行按压，一边对所述重合部进行摩擦搅拌接合。

9.如权利要求8所述的接合方法，其特征在于，

在所述摩擦搅拌工序中，使所述旋转工具沿着所述凹槽环绕一周，来对所述重合部进行摩擦搅拌接合。

10.一种散热器的制造方法，其特征在于，包括：

开槽加工工序，在所述开槽加工工序中，使多联切刀在被切削金属构件一边旋转，一边相对移动而形成包括多个翅片和槽的散热器片，其中，所述被切削金属构件具有底座构件和被切削块，所述被切削块形成于所述底座构件的正面且呈长方体，所述多联切刀排列设置有多个圆盘切刀；

对接工序，在所述对接工序中，使至少两个所述散热器片的底座构件各自的侧端面对接而形成对接部；以及

摩擦搅拌工序，在所述摩擦搅拌工序中，使旋转工具沿着所述对接部相对移动，来对所述对接部进行摩擦搅拌接合，所述旋转工具具有呈圆柱状的轴肩部和从所述轴肩部下垂的搅拌销，

将所述轴肩部的直径设定成比相邻的所述散热器片的翅片组间的空间的宽度小，

在所述摩擦搅拌工序中，在将所述旋转工具的搅拌销插入所述对接部，并且使所述轴肩部与所述底座构件的正面分开的状态下，一边利用所述轴肩部对从所述底座构件产生的毛刺进行按压，一边对所述对接部进行摩擦搅拌接合。

11.如权利要求10所述的散热器的制造方法，其特征在于，

在所述摩擦搅拌工序中，将所述轴肩部与所述底座构件的正面的分开距离设定成比所述槽的底面与所述底座构件的正面的距离小。

12.如权利要求10或11所述的散热器的制造方法，其特征在于，包括：

接头件配置工序，在所述接头件配置工序中，将一对接头件配置于所述对接部的两端，

在所述摩擦搅拌工序中，将摩擦搅拌的开始位置设定于一方的所述接头件，将摩擦搅拌的结束位置设定于另一方的所述接头件。

13.如权利要求10至12中任一项所述的散热器的制造方法，其特征在于，

在所述对接工序中，以使一方的所述散热器片的翅片的配置方向与另一方的所述散热器片的翅片的配置方向平行的方式进行对接。

14.如权利要求10至12中任一项所述的散热器的制造方法，其特征在于，

在所述对接工序中，以使一方的所述散热器片的翅片的配置方向与另一方的所述散热器片的翅片的配置方向不同的方式进行对接。