JP7419775B2 - 溶接方法および構造物 - Google Patents

Description

本発明は、溶接方法および構造物に関する。

近年、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム材料を用いて成形された部材にて構成される冷却装置において、アルミニウム材料を用いて成形された部材同士を接合するために、はんだ付やろう付を行うことが提案されている。
例えば、特許文献１に記載された液冷式冷却装置は、冷却液流通体の流入部の一端面にアルミニウム製入口ヘッダをろう付し、同じく流出部の一端面にアルミニウム製出口ヘッダをろう付し、冷却液流通体の他端面にアルミニウム製中間ヘッダをろう付することにより構成されている。
また、アルミニウム材料を用いて成形された部材を接合するための方法として、特許献２には、レーザー溶接を行うことが提案されている。

特開２０１６－１６１１５８号公報 特開平４－２７００８８号公報

冷却液等の液体を用いて冷却対象物を冷却する冷却装置を製造するにあたって、アルミニウム材料を用いて成形された部材同士を重ね合わせて、レーザ溶接にて接合することが考えられる。例えば、アルミニウム材料を用いて成形され互いに交差する第１の面と第２の面とを有する一の部材に対し、アルミニウム材料を用いて成形された他の部材を重ね合わせてレーザ溶接にて接合する場合がある。具体的には、一の部材の第１の面と他の部材とが重なる第１の部位と、一の部材の第２の面と他の部材とが重なる第２の部位とをレーザ溶接することで、一の部材と他の部材とを接合する場合がある。この場合、第１の部位と第２の部位とで、レーザ光の照射角度を変えてレーザ溶接を行うと、第１の部位をレーザ溶接する際と第２の部位をレーザ溶接する際とのそれぞれで、レーザヘッドに対する一の部材および他の部材の位置決め等の作業を行う必要があり、レーザ溶接に要する作業工数が増加する。
本発明は、互いに交差する第１の面と第２の面とを有する一の部材に対し他の部材をレーザ溶接により接合する場合に、レーザ溶接に要する作業工数の増加を抑制することを目的とする。

係る目的のもと、本発明が適用される溶接方法は、冷却液が流通する流路に連通する第１の開口が形成された第１の面と、当該流路に連通する第２の開口が形成され当該第１の面に交差する第２の面とを有する本体部と、当該本体部の当該第１の面に重なる第１の領域と当該第２の面に重なる第２の領域とを含むカバー部とをレーザ溶接する溶接方法であって、前記第１の面に形成された前記第１の開口を前記第１の領域で塞ぎ、前記第２の面に形成された前記第２の開口を前記第２の領域で塞ぐように、前記カバー部を前記本体部に重ね合わせた状態で、当該本体部の当該第１の面と当該カバー部の当該第１の領域とが重なる第１の部位と、当該本体部の当該第２の面と当該カバー部の当該第２の領域とが重なる第２の部位とを、当該本体部に対するレーザ光の照射角度を変えずにレーザ溶接する溶接方法である。
ここで、前記第１の部位と前記第２の部位に対し、続けてレーザ光を照射してレーザ溶接することを特徴とすることができる。
また、前記第１の部位に対する前記レーザ光の入射角度が前記第１の面の垂線に対して傾斜し、および／または、前記第２の部位に対する当該レーザ光の入射角度が前記第２の面の垂線に対し傾斜するように、レーザ溶接することを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される溶接方法は、冷却液が流通する流路に連通する第１の開口が形成された第１の面と、当該流路に連通する第２の開口が形成され当該第１の面に交差する第２の面とを有する本体部と、当該本体部の当該第１の面に重なる第１の領域と当該第２の面に重なる第２の領域とを含むカバー部とをレーザ溶接する溶接方法であって、前記第１の面に形成された前記第１の開口を前記第１の領域で塞ぎ、前記第２の面に形成された前記第２の開口を前記第２の領域で塞ぐように、前記カバー部を前記本体部に重ね合わせた状態で、当該本体部の当該第１の面と当該カバー部の当該第１の領域とが重なる第１の部位と、当該本体部の当該第２の面と当該カバー部の当該第２の領域とが重なる第２の部位とに対し、レーザヘッドを連続して移動させながらレーザ光を照射する溶接方法である。
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される構造物は、冷却液が流通する流路に連通する第１の開口が形成された第１の面と、当該流路に連通する第２の開口が形成され当該第１の面に交差する第２の面とを有する本体部と、前記本体部の前記第１の面に形成された前記第１の開口を塞ぐように当該第１の面に重なる第１の領域と、前記第２の面に形成された前記第２の開口を塞ぐように当該第２の面に重なる第２の領域とを含むカバー部と、前記本体部の前記第１の面と前記カバー部の前記第１の領域とが重なる第１の部位を接合する第１の溶接部と、前記本体部の前記第２の面と前記カバー部の前記第２の領域とが重なる第２の部位を接合する第２の溶接部とを有し、前記第１の溶接部が前記カバー部側から前記本体部側に向かって深さ方向に延びる第１の方向と、前記第２の溶接部が当該カバー部側から当該本体部側に向かって深さ方向に延びる第２の方向とが互いに等しいことを特徴とする構造物である。

本発明によれば、互いに交差する第１の面と第２の面とを有する一の部材に対し他の部材をレーザ溶接により接合する場合に、レーザ溶接に要する作業工数の増加を抑制することができる。

本実施の形態が適用される液冷式冷却装置の斜視図である。 液冷式冷却装置を構成する部品を分解した図である。 液冷式冷却装置の装置本体を図２におけるIII方向から見た図である。 図１におけるIV－IV部の断面図である。 従来の液冷式冷却装置の製造方法の一例を示した図であって、第１の部位および第２の部位に対しレーザ光を照射している状態を示した図である。 本実施の形態の液冷式冷却装置の製造方法の一例を示した図であって、第１の部位および第２の部位に対しレーザ光を照射している状態を示した図である。 本実施の形態の液冷式冷却装置の製造方法の一例を示した図であって、第１の部位および第２の部位に対しレーザ光を照射している状態を示した図である。 （ａ）～（ｂ）は、装置本体とカバー部とが重なる部位に形成された溶接部の断面形状の一例を示した図である。 （ａ）～（ｂ）は、本発明の他の形態が適用される液冷式冷却装置を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される液冷式冷却装置１の斜視図である。図２は、液冷式冷却装置１を構成する部品を分解した図である。図３は、液冷式冷却装置１の後述する装置本体１０を図２におけるIII方向から見た図である。図４は、図１におけるIV－IV部の断面図である。ここで、本実施の形態の液冷式冷却装置１は、長尺形状を有しており、図１～図４には、液冷式冷却装置１の長手方向の一方の端部を示している。

本実施の形態の液冷式冷却装置１は、内部に冷却液が流通する装置本体１０と、装置本体１０の端部を被覆するカバー部２０と、を備えている。また、図示は省略するが、液冷式冷却装置１は、装置本体１０の外部から内部に冷却液を流入させる入口ジョイントと、装置本体１０の内部から外部に冷却液を流出させる出口ジョイントとを、図１～図４には表れない長手方向の他方の端部に備えている。詳細については後述するが、液冷式冷却装置１では、装置本体１０とカバー部２０とが、レーザ溶接により接合されることにより一体化している。

（装置本体１０）
装置本体１０は、概形が直方体の部材である。装置本体１０は、押出加工にて成形された、ＪＩＳ Ａ６０６３合金の押出材を用いて成形されており、押出方向が長手方向となるように成形されている。また、図１に示すように、装置本体１０の長手方向及び短手方向の長さは、上下方向の長さよりも大きい。なお、ＪＩＳ Ａ６０６３合金の質別は、Ｔ１、Ｔ５、Ｔ６であることを例示することができる。また、その他の質別であっても良いが、装置本体１０の硬さが、４２（ＨＶ（ビッカース硬さ））以上であることが望ましい。

装置本体１０の内部には、長手方向における一方の端部から他方の端部まで貫通した貫通孔１１が複数形成されている。付言すると、図２に示すように、それぞれの貫通孔１１は、長手方向の一方の端部が、装置本体１０の側壁部１４に露出している。そして、液冷式冷却装置１では、装置本体１０の側壁部１４に露出する貫通孔１１の端部が、カバー部２０の後述する側面部２２により塞がれている。

本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、図２に示すように、貫通孔１１は、短手方向の中央部よりも手前側と中央部よりも奥側とにそれぞれ２つ、合計４つ形成されている。また、隣接する貫通孔１１は、長手方向に沿って伸びる内壁１１ａにより仕切られている。
４つの貫通孔１１のうち手前側の２つの貫通孔１１は、入口ジョイントを介して流入した冷却液が他方の端部から一方の端部に流通する流入側流路１１１として機能する。また、４つの貫通孔１１のうち奥側の２つの貫通孔１１は、出口ジョイントに向けて冷却液が一方の端部から他方の端部に流通する流出側流路１１２として機能する。

また、装置本体１０には、長手方向の一方の端部に、上壁部１３から凹んだ凹部１２が形成されている。凹部１２は、流入側流路１１１および流出側流路１１２と連通するように形成されている。
凹部１２は、装置本体１０の上壁部１３および内壁１１ａが例えば切削加工にて除去されることで形成されている。なお、図２に示した例では、内壁１１ａは上側から下側にかけて全て除去されているが、上側の一部が除去され、下側の部分が残っていてもよい。
本実施の形態の液冷式冷却装置１では、凹部１２の上側がカバー部２０の後述する上面部２１によって塞がれることで、カバー部２０と凹部１２との内側に冷却液が進行方向を変えるための空間１２０が形成されている。
ここで、本実施の形態の液冷式冷却装置１では、装置本体１０の上壁部１３が第１の面に対応し、側壁部１４が第１の面に交差する第２の面に対応する。また、この例では、装置本体１０の上壁部１３と側壁部１４とが垂直となっている。

（カバー部２０）
カバー部２０は、板状の部材を直角に折り曲げた概形を有しており、装置本体１０の一方の端部に配置される。カバー部２０は、装置本体１０の上壁部１３に重ね合わせられる上面部２１と、上面部２１の一方の端部から垂直方向に延び、装置本体１０の側壁部１４に重ね合わせられる側面部２２とを有している。上述したように、カバー部２０の上面部２１が装置本体１０の上壁部１３に重ね合わせられることで、装置本体１０に形成された凹部１２の上側が塞がれている。また、カバー部２０の側面部２２が装置本体１０の側壁部１４に重ね合わせられることで、装置本体１０に形成された貫通孔１１の長手方向の一方の端部が塞がれている。
カバー部２０は、ＪＩＳ Ａ３００３合金の板材を用いて成形されている。なお、ＪＩＳ Ａ３００３合金の質別は、質別Ｈ１２又は質別Ｈ１８であることを例示することができる。また、その他の質別であっても良いが、カバー部２０の硬さが、３５（ＨＶ）以上であることが望ましい。

（液冷式冷却装置１の作用）
以上のように構成された液冷式冷却装置１には、装置本体１０の上壁部１３のうちカバー部２０よりも長手方向の他方の端部側に、この液冷式冷却装置１により冷却される被冷却物が載せられる。被冷却物は、特に限定されないが、例えば、複数の直方体状の単電池からなる組電池が例示される。
そして、図３に示すように、液冷式冷却装置１では、不図示の入口ジョイントから装置本体１０の内部に流入した冷却液が、流入側流路１１１を通って、凹部１２に至る。凹部１２に至った冷却液は、凹部１２内にて進行方向を変更し、その後、流出側流路１１２を通って、不図示の出口ジョイントから装置本体１０の外部へ流出する。このようにして、液冷式冷却装置１は、冷却液が装置本体１０の流入側流路１１１および流出側流路１１２を流通する間に、装置本体１０の上壁部１３の上に乗せられた被冷却物を冷却する。

（液冷式冷却装置１の製造方法）
以上のように構成された液冷式冷却装置１は、以下のようにして製造される。
装置本体１０の一方の端部にカバー部２０を重ね合わせた状態で、装置本体１０とカバー部２０とが重なる部位に対して、レーザ光を連続的に照射する。より具体的には、装置本体１０の上壁部１３とカバー部２０の上面部２１とが重なる第１の部位Ｓ１（後述する図６等参照）と、装置本体１０の側壁部１４とカバー部２０の側面部２２とが重なる第２の部位Ｓ２（後述する図６等参照）とのそれぞれに対し、レーザ光を連続的に照射する。なお、この例では、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２において、カバー部２０の周縁に沿ってレーザ光を連続的に照射する。これにより、装置本体１０の一方の端部にカバー部２０が接合される。
また、装置本体１０の上壁部１３とカバー部２０の上面部２１とが重なる第１の部位Ｓ１にレーザ光が照射されることで、レーザ光が照射された位置に第１の溶接部３１（図１、図４参照）が形成される。同様に、装置本体１０の側壁部１４とカバー部２０の側面部２２とが重なる第２の部位Ｓ２にレーザ光が照射されることで、レーザ光が照射された位置に第２の溶接部３２（図１参照）が形成される。なお、以下の説明において、第１の溶接部３１と第２の溶接部３２とを互いに区別しない場合には、まとめて溶接部３０と表記する場合がある。

（従来の問題点について）
ところで、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とにレーザ光を照射して装置本体１０に対しカバー部２０をレーザ溶接する場合、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とで、装置本体１０およびカバー部２０に対する照射角度を変えてレーザ光を照射することが考えられる。例えば、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光の入射角と、第２の部位Ｓ２に対するレーザ光の入射角とが等しくなるように、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とで装置本体１０およびカバー部２０に対する照射角度を変えてレーザ光を照射する場合がある。
図５は、従来の液冷式冷却装置１の製造方法の一例を示した図であって、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを照射している状態を示した図である。図５は、液冷式冷却装置１を装置本体１０の短手方向の手前側から見た図に対応する。

図５に示す従来例では、第１の部位Ｓ１にレーザ光Ｌを照射する場合と、第２の部位Ｓ２にレーザ光Ｌを照射する場合とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザ光Ｌの照射角度を変えている。付言すると、図５に示す従来例では、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの入射角と、第２の部位Ｓ２に対するレーザ光Ｌの入射角とが、ともに９０度となるように、レーザヘッドＬＨによりレーザ光Ｌを照射している。

図５に示すように、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザ光Ｌの照射角度を変える場合、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とに連続してレーザ光Ｌを照射することは困難である。すなわち、まず、第１の部位Ｓ１がレーザヘッドＬＨに対向するように、レーザヘッドＬＨに対して装置本体１０およびカバー部２０を位置決めし、第１の部位Ｓ１に対しレーザ光を照射する。続いて、第２の部位Ｓ２がレーザヘッドＬＨに対向するように、再びレーザヘッドＬＨに対して装置本体１０およびカバー部２０を位置決めし、第２の部位Ｓ２に対してレーザ光Ｌを照射する。このように、第１の部位Ｓ１にレーザ光Ｌを照射する場合と、第２の部位Ｓ２にレーザ光Ｌを照射する場合とのそれぞれで、レーザヘッドＬＨに対する装置本体１０およびカバー部２０の位置決め作業を行う必要がある。この場合、レーザ溶接に要する作業工数が増加する。
また、例えば、第１の部位Ｓ１に対してレーザ光Ｌを照射した後、再びレーザヘッドＬＨに対して装置本体１０およびカバー部２０を位置決めし第２の部位Ｓ２にレーザ光Ｌを照射すると、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの照射位置と、第２の部位Ｓ２に対するレーザ光Ｌの照射位置とにずれが生じる場合がある。この場合、例えば第１の部位Ｓ１に形成された第１の溶接部３１と、第２の部位Ｓ２に形成された第２の溶接部３２との間に、溶接部３０が形成されていない領域が生じ、液冷式冷却装置１において冷却液の液漏れ等が生じるおそれがある。

（レーザ溶接工程について）
これに対し、本実施の形態の液冷式冷却装置１の製造方法（溶接方法）においては、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とで、装置本体１０およびカバー部２０に対する照射角度を変えずにレーザ光Ｌを照射することで、レーザ溶接を行う。以下、本実施の形態の液冷式冷却装置１の製造方法におけるレーザ溶接工程についてより詳細に説明する。
図６および図７は、本実施の形態の液冷式冷却装置１の製造方法の一例を示した図であって、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを照射している状態を示した図である。図６は、液冷式冷却装置１の斜視図に対応し、図７は、液冷式冷却装置１を装置本体１０の短手方向の手前側から見た図に対応する。

図６および図７に示すように、本実施の形態では、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２との双方に対し交差する方向からレーザ光Ｌを照射する。これにより、第１の部位Ｓ１にレーザ光Ｌを照射する場合と、第２の部位Ｓ２にレーザ光Ｌを照射する場合とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きを変更することが不要となる。そして、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とに対し連続してレーザ光Ｌを照射することが可能となる。

本実施の形態においては、例えば以下の手順により、レーザ溶接工程を行う。
まず、レーザヘッドＬＨに対して装置本体１０およびカバー部２０を位置決めする。具体的には、図６に示すように、レーザヘッドＬＨにより照射されるレーザ光Ｌの焦点が、第１の部位Ｓ１における予め定めた始点位置４１（この例では、第１の部位Ｓ１における長手方向の一方の端部側、且つ短手方向の奥側の隅）となるように、レーザヘッドＬＨに対して装置本体１０およびカバー部２０を位置決めする。付言すると、本実施の形態では、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの照射方向が、上壁部１３または上面部２１の垂線に対して傾斜し、且つ、側壁部１４または側面部２２の垂線に対して傾斜するように、レーザヘッドＬＨに対して装置本体１０およびカバー部２０を位置決めする。この例では、レーザ光Ｌの照射方向が、液冷式冷却装置１の上下方向に対し長手方向に傾斜するようにしている。

次いで、図６に示すように、カバー部２０における上面部２１の周縁に沿ってレーザヘッドＬＨを移動させながら、第１の部位Ｓ１に対しレーザ光Ｌを連続的に照射する。付言すると、カバー部２０における上面部２１とレーザヘッドＬＨとの距離が変動しないように、レーザヘッドＬＨを平行移動させながら、第１の部位Ｓ１に対しレーザ光Ｌを連続的に照射する。なお、第１の部位Ｓ１におけるレーザ光Ｌの照射位置は、カバー部２０における上面部２１の周縁であって、装置本体１０に形成された凹部１２よりも外側の位置である。

次いで、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２との境界位置４２までレーザ光Ｌを照射したら、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きを変えることなく、装置本体１０およびカバー部２０に対してレーザヘッドＬＨを下方向に移動させ、第２の部位Ｓ２に対向させる。そして、第１の部位Ｓ１に引き続いて、第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを照射する。具体的には、第１の部位Ｓ１と同様に、カバー部２０における側面部２２の周縁に沿ってレーザヘッドＬＨを移動させながら、第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを連続的に照射する。付言すると、カバー部２０における側面部２２とレーザヘッドＬＨとの距離が変動しないように、レーザヘッドＬＨを平行移動させながら、第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを連続的に照射する。なお、第２の部位Ｓ２におけるレーザ光Ｌの照射位置は、カバー部２０における側面部２２の周縁であって、装置本体１０に形成され側壁部１４に露出する貫通孔１１の一方の端部よりも外側の位置である。

次いで、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２との境界位置４３までレーザ光Ｌを照射したら、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きを変えることなく、レーザヘッドＬＨを始点位置４１に対向する位置まで上方向に移動させ、レーザ光Ｌの照射を終了する。
これにより、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２の双方において、カバー部２０の周縁がレーザ溶接され、第１の溶接部３１および第２の溶接部３２が形成される。上述したように、本実施の形態では、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きが等しい。これにより、第１の溶接部３１がカバー部２０側から装置本体１０側に向かって深さ方向に延びる第１の方向と、第２の溶接部３２がカバー部２０側から装置本体１０側に向かって深さ方向に延びる第２の方向とが互いに等しくなっている。
なお、ここでは、装置本体１０およびカバー部２０に対してレーザヘッドＬＨを移動させながらレーザ光Ｌを照射する場合を例示したが、例えば、固定されたレーザヘッドＬＨに対し、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きを変えずに、装置本体１０およびカバー部２０を移動させながらレーザ光Ｌを照射してもよい。

ここで、本実施の形態では、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの照射方向が上壁部１３または上面部２１の垂線に対して傾斜し、且つ、第２の部位Ｓ２に対するレーザ光Ｌの照射方向が側壁部１４または側面部２２の垂線に対して傾斜するように、レーザ光Ｌの照射方向を設定している。言い換えると、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの入射角θ１、および第２の部位Ｓ２に対するレーザ光Ｌの入射角θ２が、９０°未満となるように、レーザ光Ｌの照射方向を設定している。

図８（ａ）～（ｂ）は、装置本体１０とカバー部２０とが重なる部位に形成された溶接部３０の断面形状の一例を示した図である。図８（ａ）は、レーザ光Ｌの入射角θ１、θ２が９０°未満となるようにレーザ光Ｌを照射した場合に形成される溶接部３０の断面形状を示しており、図８（ｂ）は、レーザ光Ｌの入射角θ１、θ２が９０°となるようにレーザ光Ｌを照射した場合に形成される溶接部３０の断面形状を示している。なお、図８（ａ）の溶接部３０と、図８（ｂ）の溶接部３０とは、同じ強度のレーザ光Ｌを照射することにより形成されたものである。
装置本体１０とカバー部２０とが重なる部位にレーザ光Ｌが照射されると、レーザ光Ｌのエネルギーが熱に変換されることによって、装置本体１０およびカバー部２０を構成する材料が溶融し、その後急速に冷却される。これにより、レーザ光Ｌが照射された位置に、溶接部３０が形成される。

図８（ａ）～（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌの入射角θ１、θ２を９０°未満とすることで、レーザ光Ｌの入射角θ１、θ２を９０°とした場合と比較して、溶接部３０の幅Ｗを大きくすることができる。これにより、レーザ光Ｌの強度を大きくすることなく、装置本体１０とカバー部２０との接合強度を向上させることができる。
溶接部３０の幅Ｗは、例えば、カバー部２０を構成するアルミニウム材の板厚の４５％以上であることが好ましい。
また、図８（ａ）～（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌの入射角θ１、θ２を９０°未満とすることで、レーザ光Ｌの入射角θ１、θ２を９０°とした場合と比較して、溶接部３０の深さＤを小さくすることができる。これにより、溶接部３０が装置本体１０を貫通することを抑制することができる。

第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの入射角θ１、および第２の部位Ｓ２に対するレーザ光Ｌの入射角θ２は、装置本体１０の上壁部１３と側壁部１４とがなす角度等によっても異なるが、例えば、３０°以上９０°未満の範囲とすることができる。
なお、装置本体１０とカバー部２０との十分な接合強度が得られ、且つ、装置本体１０を貫通しない溶接部３０を形成することができる強度であれば、第１の部位Ｓ１に対するレーザ光Ｌの入射角θ１または第２の部位Ｓ２に対するレーザ光Ｌの入射角θ２の一方が９０°となるように、レーザ光Ｌを照射してもよい。

本実施の形態のレーザ溶接工程に用いるレーザ光Ｌのレーザ源は特に限定されない。ＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザ、ファイバレーザ、ディスクレーザ、半導体レーザであることを例示することができる。また、レーザ光Ｌの強度、スポット径、レーザヘッドＬＨの移動速度等は、装置本体１０およびカバー部２０の形状や材質、レーザ源の種類等に応じて設定することができる。

以上説明したように、本実施の形態の液冷式冷却装置１の製造方法では、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザ光Ｌの照射角度を変えずにレーザ溶接を行っている。言い換えると、本実施の形態の液冷式冷却装置１の製造方法では、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２とに対し、レーザヘッドＬＨを連続して移動させながらレーザ光Ｌを照射し、レーザ溶接を行っている。これにより、例えば、第１の部位Ｓ１にレーザ溶接を行う際と、第２の部位Ｓ２にレーザ溶接を行う際とのそれぞれで、レーザヘッドＬＨに対する装置本体１０およびカバー部２０の位置決め作業を行うことが不要となり、レーザ溶接に要する作業工数の増加を抑制することができる。

また、本実施の形態の液冷式冷却装置１では、装置本体１０に形成された凹部１２と貫通孔１１の端部との双方を、単一の部材であるカバー部２０により塞いでいる。これにより、装置本体１０に対しカバー部２０をレーザ溶接により接合する場合に、レーザヘッドＬＨを連続して移動させながらレーザ光Ｌを照射することが可能となる。また、装置本体１０の凹部１２と貫通孔１１の端部とをそれぞれ別の部材で塞ぐ場合と比較して、液冷式冷却装置１に用いる部品点数を低減することが可能となる。さらにまた、装置本体１０の凹部１２と貫通孔１１の端部とをそれぞれ別の部材で塞ぐ場合と比較して、装置本体１０の凹部１２と貫通孔１１の端部とを塞ぐためにレーザ溶接を行う距離（溶接部３０の長さ）を短くすることができる。

（液冷式冷却装置１の他の形態について）
続いて、本実施の形態の溶接方法が適用可能な液冷式冷却装置１の他の形態について説明する。図１～図８に示した例では、装置本体１０の第１の面の一例である上壁部１３と第２の面の一例である側壁部１４とが垂直となっており、また、カバー部２０の上面部２１と側面部２２とが垂直となっているが、装置本体１０およびカバー部２０の形状はこれに限定されるものではない。
図９（ａ）～（ｂ）は、本発明の他の形態が適用される液冷式冷却装置１を示した図である。

図９（ａ）に示すように、装置本体１０の上壁部１３と側壁部１４とが垂直ではなく、同様にカバー部２０の上面部２１と側面部２２とが垂直ではなくてもよい。図９（ａ）に示す例では、装置本体１０の長手方向の一方の端部側に向かうに従い装置本体１０の高さが低くなるように、側壁部１４が、上壁部１３に垂直な方向に対して傾斜している。また、装置本体１０の側壁部１４に重なるように、カバー部２０の側面部２２が、上面部２１に垂直な方向に対して傾斜している。
そして、図９（ａ）に示す装置本体１０に対しカバー部２０をレーザ溶接により溶接する場合には、上述した例と同様に、第１の部位Ｓ１と第２の部位Ｓ２との双方に対し交差する方向からレーザ光Ｌを照射する。これにより、第１の部位Ｓ１にレーザ光Ｌを照射する場合と、第２の部位Ｓ２にレーザ光Ｌを照射する場合とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きを変更することが不要となる。

また、図９（ｂ）に示すように、液冷式冷却装置１は、レーザ溶接の対象部位として、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に加えて、第３の部位Ｓ３を有していてもよい。図９（ｂ）に示す液冷式冷却装置１では、装置本体１０は、上壁部１３および側壁部１４に加えて、側壁部１４の端部から長手方向に沿って伸びる延伸部１５を有している。また、カバー部２０は、上面部２１および側面部２２に加えて、側面部２２の端部から長手方向に沿って伸び延伸部１５に重なる平面部２３を有している。なお、図９（ｂ）に示す例では、装置本体１０の上壁部１３と延伸部１５とは互いに平行であり、カバー部２０の上面部２１と平面部２３とは互いに平行である。
そして、図９（ｂ）に示す装置本体１０に対しカバー部２０をレーザ溶接により溶接する場合には、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に加えて、装置本体１０の延伸部１５とカバー部２０の平面部２３とが重なる第３の部位Ｓ３に対し交差する方向からレーザ光Ｌを照射し、第１の部位Ｓ１、第２の部位Ｓ２および第３の部位Ｓ３に対して連続してレーザ溶接を行う。これにより、第１の部位Ｓ１にレーザ光Ｌを照射する場合と、第２の部位Ｓ２にレーザ光Ｌを照射する場合と、第３の部位Ｓ３にレーザ光Ｌを照射する場合とで、装置本体１０およびカバー部２０に対するレーザヘッドＬＨの向きを変更することが不要となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない限りにおいては様々な変形や組み合わせを行っても構わない。
例えば、上述した実施の形態では、レーザ光Ｌの照射方向が液冷式冷却装置１の上下方向に対し長手方向に傾斜するようにして、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを照射したが、これに限定されるものではない。レーザ光Ｌの照射方向が液冷式冷却装置１の上下方向に対し短手方向に傾斜するようにして、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを照射してもよいし、レーザ光Ｌの照射方向が液冷式冷却装置１の上下方向に対し短手方向および長手方向の双方に傾斜するようにして、第１の部位Ｓ１および第２の部位Ｓ２に対しレーザ光Ｌを照射してもよい。

１…液冷式冷却装置、１０…装置本体、１１…貫通孔、１２…凹部、１３…上壁部、１４…側壁部、２０…カバー部、２１…上面部、２２…側面部、３０…溶接部、３１…第１の溶接部、３２…第２の溶接部、Ｌ…レーザ光、ＬＨ…レーザヘッド、Ｓ１…第１の部位、Ｓ２…第２の部位、Ｓ３…第３の部位

Claims (5)

1. 冷却液が流通する流路に連通する第１の開口が形成された第１の面と、当該流路に連通する第２の開口が形成され当該第１の面に交差する第２の面とを有する本体部と、当該本体部の当該第１の面に重なる第１の領域と当該第２の面に重なる第２の領域とを含むカバー部とをレーザ溶接する溶接方法であって、
   前記第１の面に形成された前記第１の開口を前記第１の領域で塞ぎ、前記第２の面に形成された前記第２の開口を前記第２の領域で塞ぐように、前記カバー部を前記本体部に重ね合わせた状態で、当該本体部の当該第１の面と当該カバー部の当該第１の領域とが重なる第１の部位と、当該本体部の当該第２の面と当該カバー部の当該第２の領域とが重なる第２の部位とを、当該本体部に対するレーザ光の照射角度を変えずにレーザ溶接する溶接方法。
2. 前記第１の部位と前記第２の部位に対し、続けてレーザ光を照射してレーザ溶接することを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
3. 前記第１の部位に対する前記レーザ光の入射角度が前記第１の面の垂線に対して傾斜し、および／または、前記第２の部位に対する当該レーザ光の入射角度が前記第２の面の垂線に対し傾斜するように、レーザ溶接することを特徴とする請求項１または２に記載の溶接方法。
4. 冷却液が流通する流路に連通する第１の開口が形成された第１の面と、当該流路に連通する第２の開口が形成され当該第１の面に交差する第２の面とを有する本体部と、当該本体部の当該第１の面に重なる第１の領域と当該第２の面に重なる第２の領域とを含むカバー部とをレーザ溶接する溶接方法であって、
   前記第１の面に形成された前記第１の開口を前記第１の領域で塞ぎ、前記第２の面に形成された前記第２の開口を前記第２の領域で塞ぐように、前記カバー部を前記本体部に重ね合わせた状態で、当該本体部の当該第１の面と当該カバー部の当該第１の領域とが重なる第１の部位と、当該本体部の当該第２の面と当該カバー部の当該第２の領域とが重なる第２の部位とに対し、レーザヘッドを連続して移動させながらレーザ光を照射する溶接方法。
5. 冷却液が流通する流路に連通する第１の開口が形成された第１の面と、当該流路に連通する第２の開口が形成され当該第１の面に交差する第２の面とを有する本体部と、
   前記本体部の前記第１の面に形成された前記第１の開口を塞ぐように当該第１の面に重なる第１の領域と、前記第２の面に形成された前記第２の開口を塞ぐように当該第２の面に重なる第２の領域とを含むカバー部と、
   前記本体部の前記第１の面と前記カバー部の前記第１の領域とが重なる第１の部位を接合する第１の溶接部と、
   前記本体部の前記第２の面と前記カバー部の前記第２の領域とが重なる第２の部位を接合する第２の溶接部とを有し、
   前記第１の溶接部が前記カバー部側から前記本体部側に向かって深さ方向に延びる第１の方向と、前記第２の溶接部が当該カバー部側から当該本体部側に向かって深さ方向に延びる第２の方向とが互いに等しいことを特徴とする構造物。