JP2019111548A - 液冷ジャケットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、前記周壁部の内周縁に、段差底面と、当該段差底面から前記開口部に向かって立ち上がる段差側面と、を有する段差部を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し、前記段差側面と前記封止体の外周側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記段差底面と前記封止体の裏面とを重ね合わせて第二突合せ部を形成する載置工程と、回転する前記回転ツールの前記攪拌ピンのみを前記ジャケット本体に接触させるとともに、前記封止体の前記外周側面にもわずかに接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う本接合工程と、を含み、前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の周壁部側に傾斜させ、前記封止体の前記外周側面に対する前記回転ツールの回転中心軸の傾斜角度をγとし、前記攪拌ピンの外周面の前記回転中心軸に対する傾斜角度をαとすると、γ=αにした状態で摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする。
本発明の実施形態に係る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、本発明の実施形態に係る液冷ジャケット1の製造方法は、ジャケット本体2と、封止体3とを摩擦攪拌接合して液冷ジャケット1を製造するものである。液冷ジャケット1は、封止体3の上に発熱体(図示省略)を設置するとともに、内部に流体を流して発熱体と熱交換を行う部材である。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。
次に、第一実施形態の第一変形例について説明する。第一変形例では、図5に示すように、第二回転ツールMを使用する点で第一実施形態と相違する。
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。本実施形態では、第一回転ツールFの挿入深さが第一実施形態と相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する部分について説明する。
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。第三実施形態では、図7に示すように、回転ツールを封止体3にわずかに接触させる点で第一実施形態と相違する。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。
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。本実施形態では、第二回転ツールMの挿入深さが第三実施形態と相違する。本実施形態では、第三実施形態と相違する部分について説明する。
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9及び図10に示すように、本実施形態では、段差側面12bが傾斜している点で他の実施形態と主に相違する。本実施形態では相違する部分を中心に説明する。
2 ジャケット本体
3 封止体
3c 外周側面
12 段差部
12a 段差底面
12b 段差側面
20 凸部
F 第一回転ツール(回転ツール)
F1 連結部
F2 攪拌ピン
F3 先端面
M 第二回転ツール(回転ツール)
M2 攪拌ピン
J1 第一突合せ部
J2 第二突合せ部
W 塑性化領域
Claims (11)
- 底部、前記底部から立ち上がる周壁部を備え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、を攪拌ピンを備える回転ツールを用いて接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記ジャケット本体は第一アルミニウム合金によって形成されており、前記封止体は第二アルミニウム合金によって形成されており、前記第一アルミニウム合金は前記第二アルミニウム合金よりも硬度の高い材種であり、
前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、
前記周壁部の内周縁に、段差底面と、当該段差底面から前記開口部に向かって立ち上がる段差側面と、を有する段差部を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し、前記段差側面と前記封止体の外周側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記段差底面と前記封止体の裏面とを重ね合わせて第二突合せ部を形成する載置工程と、
回転する前記回転ツールの前記攪拌ピンのみを前記ジャケット本体のみに接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う本接合工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の周壁部側に傾斜させ、前記封止体の前記外周側面に対する前記回転ツールの回転中心軸の傾斜角度をγとし、前記攪拌ピンの外周面の前記回転中心軸に対する傾斜角度をαとすると、γ=αにした状態で摩擦攪拌接合方法を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。 - 底部、前記底部から立ち上がる周壁部を備え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、を攪拌ピンを備える回転ツールを用いて接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記ジャケット本体は第一アルミニウム合金によって形成されており、前記封止体は第二アルミニウム合金によって形成されており、前記第一アルミニウム合金は前記第二アルミニウム合金よりも硬度の高い材種であり、
前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、
前記周壁部の内周縁に、段差底面と、当該段差底面から前記開口部に向かって立ち上がる段差側面と、を有する段差部を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し、前記段差側面と前記封止体の外周側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記段差底面と前記封止体の裏面とを重ね合わせて第二突合せ部を形成する載置工程と、
回転する前記回転ツールの前記攪拌ピンのみを前記ジャケット本体に接触させるとともに、前記封止体の前記外周側面にもわずかに接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う本接合工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の周壁部側に傾斜させ、前記封止体の前記外周側面に対する前記回転ツールの回転中心軸の傾斜角度をγとし、前記攪拌ピンの外周面の前記回転中心軸に対する傾斜角度をαとすると、γ=αにした状態で摩擦攪拌接合を行う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を備え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、を攪拌ピンを備える回転ツールを用いて接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記ジャケット本体は第一アルミニウム合金によって形成されており、前記封止体は第二アルミニウム合金によって形成されており、前記第一アルミニウム合金は前記第二アルミニウム合金よりも硬度の高い材種であり、
前記攪拌ピンは、先細りとなるように傾斜する外周面を備えるとともに平坦な先端面を備え、
前記周壁部の内周縁に、段差底面と、当該段差底面から前記開口部に向かって立ち上がる段差側面と、を有する段差部を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し、前記段差側面と前記封止体の外周側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記段差底面と前記封止体の裏面とを重ね合わせて第二突合せ部を形成する載置工程と、
回転する前記回転ツールの前記攪拌ピンのみを前記ジャケット本体のみに接触させ、前記攪拌ピンの先端を前記段差底面の高さ位置よりも深く挿入するとともに、前記攪拌ピンの前記外周面と前記封止体の前記外周側面とを離間させた状態で前記第一突合せ部に沿って回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う本接合工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の周壁部側に傾斜させ、前記封止体の前記外周側面に対する前記回転ツールの回転中心軸の傾斜角度をγとし、前記攪拌ピンの外周面の前記回転中心軸に対する傾斜角度をαとすると、γ=αにした状態で摩擦攪拌接合を行う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を備え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、を攪拌ピンを備える回転ツールを用いて接合する液冷ジャケットの製造方法であって、
前記ジャケット本体は第一アルミニウム合金によって形成されており、前記封止体は第二アルミニウム合金によって形成されており、前記第一アルミニウム合金は前記第二アルミニウム合金よりも硬度の高い材種であり、
前記攪拌ピンは、先細りとなるように傾斜する外周面を備えるとともに平坦な先端面を備え、
前記周壁部の内周縁に、段差底面と、当該段差底面から前記開口部に向かって立ち上がる段差側面と、を有する段差部を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し、前記段差側面と前記封止体の外周側面とを突き合わせて第一突合せ部を形成するとともに、前記段差底面と前記封止体の裏面とを重ね合わせて第二突合せ部を形成する載置工程と、
回転する前記回転ツールの前記攪拌ピンのみを前記ジャケット本体に接触させ、回転する前記回転ツールの前記攪拌ピンの先端を前記段差底面の高さ位置よりも深く挿入するとともに、前記攪拌ピンの前記外周面を前記封止体の前記外周側面にわずかに接触させた状態で前記第一突合せ部に沿って前記回転ツールを一周させて摩擦攪拌接合を行う本接合工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸を前記ジャケット本体の周壁部側に傾斜させ、前記封止体の前記外周側面に対する前記回転ツールの回転中心軸の傾斜角度をγとし、前記攪拌ピンの外周面の前記回転中心軸に対する傾斜角度αとすると、γ=αにした状態で摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする液冷ジャケットの製造方法。 - 前記準備工程では、前記周壁部の端面に、前記段差側面に沿う凸部を形成し、
前記本接合工程では、前記攪拌ピンと前記凸部と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乃至請求項4のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。 - 前記封止体の板厚を、前記段差側面の高さ寸法よりも大きくすることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記攪拌ピンの外周面に螺旋溝を設け、当該螺旋溝が形成されている領域の長さ寸法を、前記段差側面の高さ寸法よりも大きく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。
- 前記第一アルミニウム合金は鋳造材で形成され、第二アルミニウム合金は展伸材で形成されている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。
- 前記回転ツールの外周面に基端側から先端側に向かうにつれて左回りの螺旋溝を刻設した場合、前記回転ツールを右回転させ、
前記回転ツールの外周面に基端側から先端側に向かうにつれて右回りの螺旋溝を刻設した場合、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。 - 前記本接合工程では、前記回転ツールの移動軌跡に形成される塑性化領域のうち、前記ジャケット本体側がフロー側となり、前記封止体側がシアー側となるように前記回転ツールの回転方向及び進行方向を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の液冷ジャケットの製造方法。
- 前記準備工程では、前記周壁部の内周縁に、段差底面と、当該段差底面から前記開口部に向かって広がるように斜めに立ち上がる段差側面と、を有する段差部を形成し、
前記本接合工程では、前記段差側面と前記封止体の外周側面との間の隙間を塑性流動材で埋める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。
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WO2021145000A1 (ja) * | 2020-01-16 | 2021-07-22 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
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CN114901417B (zh) * | 2020-01-24 | 2023-12-29 | 日本轻金属株式会社 | 液冷套的制造方法以及摩擦搅拌接合方法 |
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