JP2010179349A - 液冷ジャケットの製造方法および摩擦攪拌接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱発生体が発生する熱を外部に輸送する熱輸送流体が流れるとともに一部が開口した凹部11を有するジャケット本体10に、凹部11の開口部12を封止する封止体30を摩擦攪拌接合によって固定して構成される液冷ジャケット1の製造方法において、ジャケット本体10の凹部11の開口周縁部12aに、その表面から下がった段差底面からなる封止体30の支持面15aを形成し、この支持面15aに凹溝20を形成し、支持面15aに封止体30を載置して、ジャケット本体10の段差側面15bと封止体30の外周面30bを突き合わせた状態で、段差側面15bと封止体30との突合部40に沿って回転ツール50を一周させ、前記突合部に塑性化領域41を形成しつつ、凹溝20に塑性流動化されたメタルを流入させて、封止体30をジャケット本体10に固定することを特徴とする。
【選択図】図3
Description
まず、本発明に係る液冷ジャケットの製造方法および摩擦攪拌接合方法によって形成された液冷ジャケットについて説明する。液冷ジャケットは、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される冷却システムの構成部品であって、CPU(熱発生体)等を冷却する部品である。液冷システムは、CPUが所定位置に取り付けられる液冷ジャケットと、冷却水(熱輸送流体)が輸送する熱を外部に放出するラジエータ(放熱手段)と、冷却水を循環させるマイクロポンプ(熱輸送流体供給手段)と、温度変化による冷却水の膨張/収縮を吸収するリザーブタンクと、これらを接続するフレキシブルチューブと、熱を輸送する冷却水とを主に備えている。冷却水は、熱発生体であるCPU(図示せず)が発生する熱を外部に輸送する熱輸送流体である。冷却水としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液が使用される。そして、マイクロポンプが作動すると、冷却水がこれら機器を循環するようになっている。
次に、第2実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法および摩擦攪拌接合方法について、図6を参照して説明する。
次に、第3実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法および摩擦攪拌接合方法について、図7を参照して説明する。
次に、第4実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法および摩擦攪拌接合方法について、図8を参照して説明する。
次に、第5実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法および摩擦攪拌接合方法について、図9乃至図11を参照して説明する。
10 ジャケット本体
11 凹部
12 開口部
12a 開口周縁部
15a 支持面
15b 段差側面
20 凹溝
30 封止体
30a 周縁部
30b 外周面
40 突合部
41 塑性化領域
43 塑性化領域
50 回転ツール
60 仮接合用回転ツール
20’ 凹溝
30’ 封止体
Claims (17)
- 熱発生体が発生する熱を外部に輸送する熱輸送流体が流れるとともに一部が開口した凹部を有するジャケット本体に、前記凹部の開口部を封止する封止体を摩擦攪拌接合によって固定して構成さ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凹部の開口周縁部に、その表面から下がった段差底面からなる前記封止体の支持面を形成し、この支持面に凹溝を形成し、
前記支持面に前記封止体を載置して、前記ジャケット本体の段差側面と前記封止体の外周面を突き合わせた状態で、前記段差側面と前記封止体との突合部に沿って回転ツールを一周させ、前記突合部に塑性化領域を形成しつつ、前記凹溝に塑性流動化されたメタルを流入させて、前記封止体を前記ジャケット本体に固定する
ことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。 - 前記凹溝は、前記支持面の外周部に形成されている
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。 - 前記回転ツールを前記突合部に沿って一周させた後、一周目の始端部に沿って前記回転ツールを移動させて、前記塑性化領域の一部を重複させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールの攪拌ピンの長さ寸法は、前記封止体の厚さ寸法と同等或いは前記厚さ寸法より小さい
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールのショルダー径寸法は、前記凹溝の幅寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールを一周させた後に、前記回転ツールを前記突合部の外側に偏移させて、前記回転ツールの攪拌ピンが前記ジャケット本体上を移動するように、前記回転ツールを前記突合部に沿ってさらに一周させた
ことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールの二周目で形成された塑性化領域と、前記回転ツールの一周目で形成された塑性化領域とが、全周に亘ってその幅方向の一部同士が重複するように前記回転ツールを移動させた
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。 - 前記封止体の厚さ寸法は、前記ジャケット本体の前記凹部の開口周縁部の表面から前記段差底面までの深さ寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記凹溝は、前記支持面の外周縁に沿ってその内側寄りに形成されている
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。 - 前記回転ツールを前記突合部上で一周させた後に、前記回転ツールを前記突合部の内側に偏移させて、前記回転ツールの攪拌ピンが前記凹溝の上方を移動するように、前記回転ツールを前記突合部に沿ってさらに一周させた
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。 - 前記回転ツールの二周目で形成された塑性化領域と、前記回転ツールの一周目で形成された塑性化領域とが、全周に亘ってその幅方向の一部同士が重複するように前記回転ツールを移動させた
ことを特徴とする請求項10に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールの二周目における押込み量を、一周目における押込み量よりも大きくする
ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールを前記開口部に対して右回りに移動させるときは、前記回転ツールを右回転させ、
前記回転ツールを前記開口部に対して左回りに移動させるときは、前記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12のいずれか1項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記回転ツールで前記塑性化領域を形成する工程に先立って、前記突合部の一部を前記回転ツールよりも小型の仮接合用回転ツールを用いて仮接合する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記突合部が矩形環状を呈しており、
前記仮接合用回転ツールで前記突合部を仮接合する工程において、前記突合部の一方の対角同士を先に仮接合した後に、他方の対角同士を仮接合する
ことを特徴とする請求項14に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記突合部が矩形環状を呈しており、
前記仮接合用回転ツールで前記突合部を仮接合する工程において、前記突合部の一方の対辺の中間部同士を先に仮接合した後に、他方の対辺の中間部同士を仮接合する
ことを特徴とする請求項14に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 第一部材の凹部の開口部に板状の第二部材を摩擦攪拌接合によって固定する摩擦攪拌接合方法において、
前記第一部材の前記凹部の開口周縁部に、その表面から下がった段差底面からなる前記第二部材の支持面を形成し、この支持面に凹溝を形成し、
前記支持面に前記第二部材を載置して、前記第一部材の段差側面と前記第二部材の外周面を突き合わせた状態で、前記段差側面と前記第二部材との突合部に沿って回転ツールを一周させ、前記突合部に塑性化領域を形成しつつ、前記凹溝に塑性流動化されたメタルを流入させて、前記第二部材を前記第一部材に固定する
ことを特徴とする摩擦攪拌接合方法。
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