JP7228687B2 - モータハウジングの冷却水路の密封溶接方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶接の技術分野に属し、特に、モータハウジングの冷却水路の密封溶接方法に関する。

モータは使用時に大量の熱が発生し、適時にモータハウジングの外部に排出されないと、蓄積された熱によりモータが焼損してしまう。図１～２に示すようなモータハウジングの水路構造では、冷却液がモータハウジング１の軸方向に沿って移動し、端部で折り返され、Ｓ字形のように（明細書の図１から分かる）モータハウジング１の全周を流れる。このような水路構造は、溶接用押出式ハウジングが用いられており、端部で機械加工の形で水路のターン通路３２が加工され、モータハウジング１の両端では、それぞれシールエンドリング（フィラー材２）を用いて溶接の方式で水路の密封を保証している。

従来の摩擦攪拌溶接は、シーム溶接に利用されることが多く、シールエンドリング（フィラー材２）の両側の溶接シームを順番に溶接し、即ち、図３～４に示すように、二重溶接シームの溶接方式で、シールエンドリング（フィラー材２）の輪廓に沿って溶接を行う。このような溶接方式には、作業効率が低く、安定性が悪く、溶接時間が長いという問題がある。

上記課題に対して、本発明は、作業効率が低く、安定性が悪く、溶接時間が長いという従来の溶接方式に存在する問題を解決するための、モータハウジングの冷却水路の密封溶接方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明には、以下の技術案が用いられている。
モータハウジングの冷却水路の密封溶接方法は、
１）モータハウジングの端部において、冷却水路の開放式のターン通路をフィラー材によって密封して、冷却水路がＳ字形の密封通路を形成するようにするステップと、
２）前記フィラー材と周囲のモータハウジング用はんだを摩擦攪拌溶接用攪拌ヘッドによって十分に攪拌し、単一溶接シーム方式で溶接を行うステップと、を含む。

好ましくは、前記ステップ１）において、シール溝がモータハウジングの端部で周方向に沿って加工され、前記シール溝が前記ターン通路の外側に位置し、前記フィラー材が前記シール溝内に配置される。

好ましくは、前記シール溝の底部には、前記フィラー材を支持するための支持面が設けられている。

好ましくは、前記シール溝が環状溝であり、前記環状溝内に配置されたフィラー材がフィラーリングであり、各前記ターン通路が前記フィラーリングによって密封される。

好ましくは、前記シール溝は、同じ円周上に位置するとともに各前記ターン通路にそれぞれ対応する複数の弧状溝であり、前記弧状溝内に配置されたフィラー材は、弧状構造のフィラーブロックである。

本発明の利点及び有益な効果としては、本発明は、直径が大きな攪拌ヘッドを使用して、フィラー材と周囲のはんだを1回きりで十分に攪拌し、即ち、単一溶接シーム方式で溶接しているため、１つの円周だけで溶接を完了させることができ、既存の二重溶接シームの溶接方式に比べると、効率が高く、安定性がよく、溶接時間が１／２～１／３ほど短縮される。

図１は、モータハウジングの水路構造の構造模式図である。 図２は、モータハウジングの断面図である。 図３は、従来の水路構造の溶接方式の模式図である。 図４は、図３のＩ箇所の拡大図である。 図５は、本発明のモータハウジングの冷却水路の密封溶接方式の模式図である。 図６は、図５のＩＩ箇所の拡大図である。 図７は、本発明においてモータハウジングの端部がフィラーリングによって密封された構造模式図である。 図８は、本発明においてモータハウジングの端部がフィラーブロックによって密封された構造模式図である。

モータハウジングの水路構造は、冷却液が軸方向に沿って移動し、端部で折り返され、Ｓ字形のようにモータハウジングの全周を流れるものであり、モータハウジングの両端部では、それぞれ２つのシールエンドリングを用いて溶接の方式で水路の密封を保証している。従来の溶接方式は、シールエンドリングの両側の溶接シームを二重溶接シームの溶接方式で順番に溶接する方式であるが、作業効率が低く、安定性が悪く、溶接時間が長いという問題がある。

従来の二重溶接シームの溶接方式における作業効率の低下、安定性の不足及び溶接時間の長期化という問題に鑑みて、本発明で採用した摩擦攪拌溶接は、フィラー形式の水路密封溶接にも使用可能で、より大きな攪拌ヘッドを使用して、フィラー材と周囲のはんだを1回きりで十分に攪拌し、即ち、単一溶接シーム方式で溶接するため、１つの円周だけで溶接を完了させることができ、そして、溶接シームが１つしかなく、既存の二重溶接シームの溶接方式（フィラーリングの輪廓に沿って溶接する方式）に比べると、効率が高く、安定性がよく、溶接時間が１／２～１／３ほど短縮される。

本発明の目的、技術案及び利点がさらに明らかにするために、以下、図面及び具体的な実施例を参照して、本発明を詳しく説明する。

図５～６に示すように、モータハウジングの冷却水路の密封溶接方法は、
１）モータハウジング１の端部において、冷却水路の端部の開放式の各ターン通路３２の部分をフィラー材２によって密封して、冷却水路がＳ字形の密封通路を形成するようにするステップと、
２）フィラー材２と周囲のモータハウジング用はんだを摩擦攪拌溶接用攪拌ヘッド８によって十分に攪拌し、単一溶接シーム方式で溶接を行うステップと、を含む。

さらに、ステップ１）において、まず、シール溝がモータハウジング１の端部で周方向に沿って加工され、シール溝が冷却水路のターン通路３２の外側に位置し、フィラー材２がシール溝内に配置される。

さらに、前記シール溝の底部には、溶接用のフィラー材２の位置を制限し、溶接時にフィラー材２を支持する目的で、フィラー材２を支持するための支持面が設けられており、それによって、溶接プロセスが満たされる。

本発明の一実施例において、図７に示すように、シール溝が環状溝であり、前記環状溝内に配置されたフィラー材２がフィラーリング７である。各ターン通路３２は、冷却水路が完全なＳ字形の密封通路を形成するように、１つのフィラーリング７によって密封されている。摩擦攪拌溶接用攪拌ヘッド８によって、フィラーリング７を周囲のモータハウジングと十分に攪拌し、単一溶接シーム方式で溶接を行い、冷却水路の密封性を保証し、冷却液の外漏れを回避する。

本発明の別の一実施例において、図8に示すように、シール溝は、同じ円周上に位置するとともに各ターン通路３２にそれぞれ対応する複数の弧状溝であり、各弧状溝内に配置されたフィラー材２は、弧状構造のフィラーブロック６であり、このような異なる溶接形状は、異なる断面形状を有するハウジングにより好適に適用できる。各ターン通路３２は、冷却水路が完全なＳ字形の密封通路を形成するように、複数のフィラーブロック６によって密封されている。摩擦攪拌溶接用攪拌ヘッド８によって、各フィラーブロック６を周囲のモータハウジング用はんだと十分に攪拌し、単一溶接シーム方式で溶接を行い、冷却水路の密封性を保証し、冷却液の外漏れを回避する。

モータハウジング１の外面に２つの穴が加工され、冷却水路の入口及び出口にそれぞれ連絡して、水入口４及び水出口５が形成されることにより、冷却液を循環流通させて、モータハウジングを冷却する目的を達成できるようにする。

本発明には、モータハウジングの両端でフィラーリング又はフィラーブロックを溶接する目的は、冷却水路の端部の開放式のターン通路を密封して、完全なＳ字形の水路を形成し、冷却液の外漏れを防止することにある。

本発明は、直径が大きな攪拌ヘッドを使用して、フィラーリングと周囲のはんだを1回きりで十分に攪拌し、即ち、単一溶接シーム方式で溶接しているため、１つの円周だけで溶接を完了させることができ、既存の二重溶接シームの溶接方式に比べると、効率が高く、安定性がよく、溶接時間が１／２～１／３ほど短縮される。

上記内容は、あくまでも本発明の実施形態であり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神及び原則内になされたいかなる補正、均等的置換、改善、拡張等は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。

１、モータハウジング ２、フィラー材 ３、冷却水路 ３１、軸方向水路 ３２、ターン通路 ４、水入口 ５、水出口 ６、フィラーブロック ７、フィラーリング ８、摩擦攪拌溶接用攪拌ヘッド ９、溶接シームI １０、溶接シームII。

Claims (3)

1. １）モータハウジングの端部において、冷却水路の開放式のターン通路をフィラー材によって密封して、冷却水路がＳ字形の密封通路を形成するようにするステップと、
   ２）前記フィラー材と周囲のモータハウジング用はんだを摩擦攪拌溶接用攪拌ヘッドによって十分に攪拌し、単一溶接シーム方式で溶接を行うステップと、を含み、
   前記シール溝は、同じ円周上に位置するとともに各前記ターン通路にそれぞれ対応する複数の弧状溝であり、前記弧状溝内に配置されたフィラー材は、弧状構造のフィラーブロックであることを特徴とするモータハウジングの冷却水路の密封溶接方法。
2. 前記ステップ１）において、シール溝がモータハウジングの端部で周方向に沿って加工され、前記シール溝が前記ターン通路の外側に位置し、前記フィラー材が前記シール溝内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
3. 前記シール溝の底部には、前記フィラー材を支持するための支持面が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の溶接方法。

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