JP2016087650A - 液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット - Google Patents
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また、本発明(本願第二発明)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、前記支柱の先端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で構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とを摩擦攪拌で接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であり、前記支柱の先端の外周に段差底面と当該段差底面から立ち上がる段差側面とを有する支柱段差部を形成するとともに、前記支柱の段差底面を前記周壁部の周壁端面と同一の高さ位置に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載置する載置工程と、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回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う第一本接合工程と、前記支柱の段差側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う第二本接合工程と、を含むことを特徴とする。
また、本願第二発明において、前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程に先だって、前記突合せ部及び前記重合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。
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、前記支柱の先端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、前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であるとともに、先端の外周に段差底面と当該段差底面から立ち上がる段差側面とを有し、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及び前記支柱の段差側面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いることを特徴とする。
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。
次に、第一実施形態の第一変形例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、第一変形例では、冷却板を用いて仮接合工程、第一本接合工程及び第二本接合工程を行う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。
次に、第一実施形態の第二変形例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、第二変形例では、ジャケット本体2の表面側及び封止体3の表面3aが凸状となるように湾曲させた状態で第一本接合工程及び第二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。
次に、第一実施形態の第三変形例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、第三変形例では、準備工程において、ジャケット本体2及び封止体3を予め表面側に凸状に湾曲するように形成する点で第一実施形態と相違する。第三変形例では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
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15に示すように、第二実施形態では、支柱12に支柱段差部17が形成されている点で第一実施形態と相違する。第二実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。
次に、本発明の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22に示すように、第三実施形態では、支柱12が周壁部11に連続して形成されている点で第一実施形態と相違する。第三実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。
1A 液冷ジャケット
2 ジャケット本体
2A ジェット本体
3 封止体
3A 封止体
3a 表面
3b 裏面
3c 外周側面
10 底部
11 周壁部
11A 壁部
11B 壁部
11C 壁部
11D 壁部
11a 周壁端面
12 支柱
12a 支柱端面
13 凹部
17 支柱段差部
17a 段差底面
17b 段差側面
F 本接合用回転ツール(回転ツール)
F2 攪拌ピン
G 仮接合用回転ツール
J1 第一重合部
J2 第二重合部
J3 重合部
J4 突合せ部
J5 第二重合部
K テーブル(冷却板)
M 締結部材
W1 塑性化領域
W2 塑性化領域
WP 冷却管
また、本発明(本願第二発明)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、前記支柱の先端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で構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とを摩擦攪拌で接合する液冷ジャケットの製造方法であって、前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であり、前記支柱の先端の外周に段差底面と当該段差底面から立ち上がる段差側面とを有する支柱段差部を形成するとともに、前記支柱の段差底面を前記周壁部の周壁端面と同一の高さ位置に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載置する載置工程と、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回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う第一本接合工程と、前記支柱の段差側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う第二本接合工程と、を含むことを特徴とする。
Claims (15)
- 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摩擦攪拌で接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であり、
前記支柱の支柱端面を前記周壁部の周壁端面と同一の高さ位置に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載置する載置工程と、
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第一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第一本接合工程と、
前記封止体の表面から回転ツールを挿入しつつ前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた第二重合部に対して摩擦攪拌を行う第二本接合工程と、を含むことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。 - 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、前記支柱の先端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で構成され、前記ジャケット本体と前記封止体とを摩擦攪拌で接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であり、
前記支柱の先端の外周に段差底面と当該段差底面から立ち上がる段差側面とを有する支柱段差部を形成するとともに、前記支柱の段差底面を前記周壁部の周壁端面と同一の高さ位置に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載置する載置工程と、
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回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う第一本接合工程と、
前記支柱の段差側面と前記孔部の孔壁とが突き合わされた突合せ部に対して回転ツールを一周させて摩擦攪拌を行う第二本接合工程と、を含むことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。 - 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る本接合用回転ツールであり、
前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程では、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法方法。 - 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る本接合用回転ツールであり、
前記第一本接合工程では、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を接触させた状態で摩擦攪拌を行い、
前記第二本接合工程では、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2に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程に先だって、前記第一重合部及び前記第二重合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3に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程に先だって、前記突合せ部及び前記重合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2又は請求項4に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記準備工程では、前記ジャケット本体をダイキャストで形成するとともに前記底部が表面側に凸となるように形成し、かつ、前記封止体が表面側に凸となるように形成することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記ジャケット本体の変形量を予め計測しておき、前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程において、前記回転ツールの攪拌ピンの挿入深さを前記変形量に合わせて調節しながら摩擦攪拌を行うことを特徴とする請求項7に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程では、冷却媒体が流れる冷却板を前記底部の裏面側に設置し、前記冷却板で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を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記冷却板の表面と前記底部の裏面とを面接触させることを特徴とする請求項9に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記冷却板は、前記冷却媒体が流れる冷却流路を有し、
前記冷却流路は、前記第一本接合工程における前記回転ツールの移動軌跡に沿う平面形状を備えることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記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9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。
- 前記第一本接合工程及び前記第二本接合工程では、前記ジャケット本体と前記封止体とで構成される中空部に冷却媒体を流し、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を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 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、を有し、
前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であり、
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第一重合部及び前記支柱の支柱端面と前記封止体の裏面とが重ね合わされた第二重合部がそれぞれ摩擦攪拌接合されていることを特徴とする液冷ジャケット。 - 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、
前記支柱の先端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、
前記支柱は、液冷ジャケットに発熱体を固定するための取付部材が挿入される部位であるとともに、先端の外周に段差底面と当該段差底面から立ち上がる段差側面とを有し、
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及び前記支柱の段差側面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いることを特徴とする液冷ジャケット。
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