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特開2022-177690冷却装置、溶接継手、冷却装置の製造方法、溶接継手の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022177690
(43)【公開日】2022-12-01
(54)【発明の名称】冷却装置、溶接継手、冷却装置の製造方法、溶接継手の製造方法
(51)【国際特許分類】
F28F 9/18 20060101AFI20221124BHJP
B23K 26/21 20140101ALI20221124BHJP
F28D 1/047 20060101ALI20221124BHJP
F28F 9/02 20060101ALI20221124BHJP
【ＦＩ】
F28F9/18
B23K26/21 G
B23K26/21 P
F28D1/047 C
F28F9/02 301A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021084116
(22)【出願日】2021-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000002004
【氏名又は名称】昭和電工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(72)【発明者】
【氏名】金井 俊典
(72)【発明者】
【氏名】岸 正幸
(72)【発明者】
【氏名】平野 智哉
【テーマコード（参考）】
3L065
3L103
4E168
【Ｆターム（参考）】
3L065CA15
3L103AA01
3L103DD32
4E168BA02
4E168BA12
4E168BA87
4E168CB03
4E168DA23
4E168DA24
4E168DA26
4E168DA28
4E168DA29
(57)【要約】
【課題】内部に冷却液が流通する部材同士をレーザ溶接にて接合しても冷却液が漏れることを抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体１０と、装置本体１０における、貫通孔１１の孔方向の端部に接合されて、複数の貫通孔１１を連通させる空間が形成された連通部材２０と、を備え、装置本体１０と連通部材２０とは、装置本体１０に形成された、孔方向に対して傾斜した外側傾斜面１４と、連通部材２０に形成された、孔方向に対して傾斜した内側傾斜面２２とを接触させた状態で、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して交差する方向にレーザ光が照射され、外側傾斜面１４の少なくとも一部と内側傾斜面２２の少なくとも一部とが溶融することにより接合している。
【選択図】図４
【解決手段】内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体１０と、装置本体１０における、貫通孔１１の孔方向の端部に接合されて、複数の貫通孔１１を連通させる空間が形成された連通部材２０と、を備え、装置本体１０と連通部材２０とは、装置本体１０に形成された、孔方向に対して傾斜した外側傾斜面１４と、連通部材２０に形成された、孔方向に対して傾斜した内側傾斜面２２とを接触させた状態で、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して交差する方向にレーザ光が照射され、外側傾斜面１４の少なくとも一部と内側傾斜面２２の少なくとも一部とが溶融することにより接合している。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体と、
前記装置本体における、前記貫通孔の孔方向の端部に接合されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材と、
を備え、
前記装置本体と前記連通部材とは、当該装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、当該連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している
冷却装置。
前記装置本体における、前記貫通孔の孔方向の端部に接合されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材と、
を備え、
前記装置本体と前記連通部材とは、当該装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、当該連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している
冷却装置。
【請求項2】
前記第１面は、前記装置本体の外面が前記孔方向の端部に行くに従って前記貫通孔に近くなるように形成された面であり、
前記連通部材の前記第２面は、前記空間の開口部が拡がるように形成された面である、
請求項１に記載の冷却装置。
前記連通部材の前記第２面は、前記空間の開口部が拡がるように形成された面である、
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項3】
前記第１面及び前記第２面は平面であり、
前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されている、
請求項１又は２に記載の冷却装置。
前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されている、
請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項4】
前記第１面及び前記第２面は曲面であり、
前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されている、
請求項１又は２に記載の冷却装置。
前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されている、
請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項5】
対向する２つの部材がレーザ溶接にて接合している溶接継手であって、
前記２つの部材の内の一方の部材に形成された、対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された、当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している、
溶接継手。
前記２つの部材の内の一方の部材に形成された、対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された、当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している、
溶接継手。
【請求項6】
前記第１面及び前記第２面は平面であり、
前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されている、
請求項５に記載の溶接継手。
前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されている、
請求項５に記載の溶接継手。
【請求項7】
前記第１面及び前記第２面は曲面であり、
前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されている、
請求項５に記載の溶接継手。
前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されている、
請求項５に記載の溶接継手。
【請求項8】
内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体を製造する工程と、
前記装置本体における前記貫通孔の孔方向の端部に対向するように配置されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材を製造する工程と、
前記装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、前記連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させる工程と、
前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、
を有する冷却装置の製造方法。
前記装置本体における前記貫通孔の孔方向の端部に対向するように配置されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材を製造する工程と、
前記装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、前記連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させる工程と、
前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、
を有する冷却装置の製造方法。
【請求項9】
前記装置本体を製造する工程は、押出成形にて製造した素材に対して加工を施す、
請求項８に記載の冷却装置の製造方法。
請求項８に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項10】
対向する２つの部材の内の一方の部材に形成された対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させる工程と、
前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、
を有する溶接継手の製造方法。
前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、
を有する溶接継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷却装置、溶接継手、冷却装置の製造方法及び溶接継手の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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同士が突き合わせられた状態でレーザ溶接にて接合する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、内部に冷却液が流通する装置本体と、装置本体を流通する冷却液の流通方向を変更する変更部材と、を備えている。そして、変更部材は、装置本体側の端面と、装置本体の長手方向の端面とが突き合わせられた状態で、突き合わせ部にレーザ溶接が施されることにより接合されている。
例えば、特許文献１に記載された液冷式冷却装置は、内部に冷却液が流通する装置本体と、装置本体を流通する冷却液の流通方向を変更する変更部材と、を備えている。そして、変更部材は、装置本体側の端面と、装置本体の長手方向の端面とが突き合わせられた状態で、突き合わせ部にレーザ溶接が施されることにより接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－８２１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
突き合わせた部材同士をレーザ溶接する際に、突き合わせた部材同士に対して一方の面側からレーザを照射すると、熱収縮により、他方の面側に隙間が発生するおそれがある。また、部材同士を突き合わせる際に、部材間に位置ずれが生じるおそれがある。それゆえ、内部に冷却液が流通する部材同士を突き合わせた状態でレーザ溶接を行うと、内部から冷却液が漏れるおそれがある。
本発明は、内部に冷却液が流通する部材同士をレーザ溶接にて接合しても冷却液が漏れることを抑制することができる冷却装置等を提供することを目的とする。
本発明は、内部に冷却液が流通する部材同士をレーザ溶接にて接合しても冷却液が漏れることを抑制することができる冷却装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
かかる目的のもと完成させた本発明は、内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体と、前記装置本体における、前記貫通孔の孔方向の端部に接合されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材と、を備え、前記装置本体と前記連通部材とは、当該装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、当該連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している冷却装置である。
ここで、前記第１面は、前記装置本体の外面が前記孔方向の端部に行くに従って前記貫通孔に近くなるように形成された面であり、前記連通部材の前記第２面は、前記空間の開口部が拡がるように形成された面であっても良い。
また、前記第１面及び前記第２面は平面であり、前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されていても良い。
また、前記第１面及び前記第２面は曲面であり、前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、対向する２つの部材がレーザ溶接にて接合している溶接継手であって、前記２つの部材の内の一方の部材に形成された、対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された、当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している、溶接継手である。
ここで、前記第１面及び前記第２面は平面であり、前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されていても良い。
また、前記第１面及び前記第２面は曲面であり、前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体を製造する工程と、前記装置本体における前記貫通孔の孔方向の端部に対向するように配置されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材を製造する工程と、前記装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、前記連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させる工程と、前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、を有する冷却装置の製造方法である。
ここで、前記装置本体を製造する工程は、押出成形にて製造した素材に対して加工を施しても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、対向する２つの部材の内の一方の部材に形成された対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させる工程と、前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、を有する溶接継手の製造方法である。
ここで、前記第１面は、前記装置本体の外面が前記孔方向の端部に行くに従って前記貫通孔に近くなるように形成された面であり、前記連通部材の前記第２面は、前記空間の開口部が拡がるように形成された面であっても良い。
また、前記第１面及び前記第２面は平面であり、前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されていても良い。
また、前記第１面及び前記第２面は曲面であり、前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、対向する２つの部材がレーザ溶接にて接合している溶接継手であって、前記２つの部材の内の一方の部材に形成された、対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された、当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させた状態で、当該第１面及び当該第２面に対して交差する方向にレーザ光が照射され、当該第１面の少なくとも一部と当該第２面の少なくとも一部とが溶融することにより接合している、溶接継手である。
ここで、前記第１面及び前記第２面は平面であり、前記レーザ光は、前記平面に対して斜め方向に照射されていても良い。
また、前記第１面及び前記第２面は曲面であり、前記レーザ光は、前記曲面に対して交差する方向に照射されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、内部に冷却液が流通する複数の貫通孔が形成された装置本体を製造する工程と、前記装置本体における前記貫通孔の孔方向の端部に対向するように配置されて、複数の当該貫通孔を連通させる空間が形成された連通部材を製造する工程と、前記装置本体に形成された、前記孔方向に対して傾斜した第１面と、前記連通部材に形成された、当該孔方向に対して傾斜した第２面とを接触させる工程と、前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、を有する冷却装置の製造方法である。
ここで、前記装置本体を製造する工程は、押出成形にて製造した素材に対して加工を施しても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、対向する２つの部材の内の一方の部材に形成された対向方向に傾斜する第１面と、他方の部材に形成された当該対向方向に傾斜する第２面とを接触させる工程と、前記第１面及び前記第２面に対して交差する方向にレーザ光を照射する工程と、を有する溶接継手の製造方法である。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、内部に冷却液が流通する部材同士をレーザ溶接にて接合しても冷却液が漏れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態に係る液冷式冷却装置の斜視図である。
【図2】液冷式冷却装置を構成する部品を分解した図である。
【図5】レーザ溶接工程を説明する斜視図である。
【図6】比較例に係る接合部の概略構成の一例を示す図である。
【図7】レーザ光の照射部位のずれの許容量を示す図である。
【図8】第１変形例に係る液冷式冷却装置の概略構成の一例を示す図である。
【図9】第２変形例に係る液冷式冷却装置の概略構成の一例を示す図である。
【図10】第２実施形態に係る液冷式冷却装置の概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る液冷式冷却装置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、図１のIII－III部の断面図である。
第１実施形態に係る液冷式冷却装置１は、内部に複数の貫通孔１１が形成された装置本体１０と、装置本体１０における、貫通孔１１の孔方向の端部に接合されて、複数の貫通孔１１を連通させる空間が形成された連通部材２０と、を備えている。また、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３０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４０と、を備えている。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る液冷式冷却装置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、図１のIII－III部の断面図である。
第１実施形態に係る液冷式冷却装置１は、内部に複数の貫通孔１１が形成された装置本体１０と、装置本体１０における、貫通孔１１の孔方向の端部に接合されて、複数の貫通孔１１を連通させる空間が形成された連通部材２０と、を備えている。また、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３０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４０と、を備えている。
【0009】
（装置本体１０）
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いる。そして、装置本体１０は、押出方向が長手方向となる直方体状の部材であり、かつ、長手方向及び短手方向の大きさが、長手方向及び短手方向に直交する方向である上下方向の大きさよりも大きい板状の部材である。なお、装置本体１０は、押出加工にて成形された、ＪＩＳ Ａ３００３合金、ＪＩＳ Ａ１１００合金の押出材を用いて成形されていても良い。
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いる。そして、装置本体１０は、押出方向が長手方向となる直方体状の部材であり、かつ、長手方向及び短手方向の大きさが、長手方向及び短手方向に直交する方向である上下方向の大きさよりも大きい板状の部材である。なお、装置本体１０は、押出加工にて成形された、ＪＩＳ Ａ３００３合金、ＪＩＳ Ａ１１００合金の押出材を用いて成形されていても良い。
【0010】
貫通孔１１は、装置本体１０における長手方向の一方の端部から他方の端部まで貫通している。つまり、貫通孔１１は、孔方向が長手方向となるように形成されている。装置本体１０には、図２に示すように、短手方向の中央部に中央壁１１０が設けられており、貫通孔１１は、中央壁１１０よりも手前側と、中央壁１１０よりも奥側とに、それぞれ６つ形成されている。
手前側の６つの貫通孔１１は、入口ジョイント３０を介して流入し、連通部材２０に至る前の冷却液が流通する流入側流路１１１として機能する。
他方、奥側の６つの貫通孔１１は、連通部材２０を通過後に流入し、出口ジョイント４０に至る前の冷却液が流通する流出側流路１１２として機能する。
手前側の６つの貫通孔１１は、入口ジョイント３０を介して流入し、連通部材２０に至る前の冷却液が流通する流入側流路１１１として機能する。
他方、奥側の６つの貫通孔１１は、連通部材２０を通過後に流入し、出口ジョイント４０に至る前の冷却液が流通する流出側流路１１２として機能する。
【0011】
また、装置本体１０には、長手方向における中央部に、上面から凹んだ空間１２が２つ形成されている。２つの空間１２の内の一つは、流入側流路１１１と連通するように形成された流入側空間１２１であり、他方は、流出側流路１１２と連通するように形成された流出側空間１２２である。
流入側空間１２１は、上壁１３、及び、貫通孔１１間の壁が例えば切削加工にて除去されることで形成された空間である。
流出側空間１２２は、上壁１３、及び、貫通孔１１間の壁が例えば切削加工にて除去されることで形成された空間である。
流入側空間１２１は、上壁１３、及び、貫通孔１１間の壁が例えば切削加工にて除去されることで形成された空間である。
流出側空間１２２は、上壁１３、及び、貫通孔１１間の壁が例えば切削加工にて除去されることで形成された空間である。
【0012】
（連通部材２０）
連通部材２０は、装置本体１０における長手方向の両端部それぞれに配置されている。
連通部材２０は、概形が直方体の部材であるとともに、装置本体１０側の端面から凹んだ凹部２１が形成されている。凹部２１により、流入側流路１１１と流出側流路１１２とが連通させられている。
連通部材２０における装置本体１０側の端部と装置本体１０の長手方向の端部とは、レーザ溶接が施されることにより接合されている。この装置本体１０と連通部材２０との接合部５０の形状等については後で詳述する。
連通部材２０は、装置本体１０における長手方向の両端部それぞれに配置されている。
連通部材２０は、概形が直方体の部材であるとともに、装置本体１０側の端面から凹んだ凹部２１が形成されている。凹部２１により、流入側流路１１１と流出側流路１１２とが連通させられている。
連通部材２０における装置本体１０側の端部と装置本体１０の長手方向の端部とは、レーザ溶接が施されることにより接合されている。この装置本体１０と連通部材２０との接合部５０の形状等については後で詳述する。
【0013】
連通部材２０は、例えば、ＪＩＳ Ａ３０００系合金からなる条に深絞り加工が施されることにより成形されたものであることを例示することができる。また、連通部材２０は、例えば、ＪＩＳ Ａ３０００系合金又はＪＩＳ Ａ１０００系アルミニウムからなる素材に切削加工が施されることにより成形されたものであっても良い。
【0014】
（入口ジョイント３０）
入口ジョイント３０は、円筒状であり中心線方向が上下方向となるように配置される入口パイプ３１と、入口パイプ３１を保持する保持部材３２とを有している。
入口ジョイント３０は、入口パイプ３１の下端部が装置本体１０の流入側空間１２１に挿入され、保持部材３２の下端面が装置本体１０の上面に載せられた状態（保持部材３２と装置本体１０とを重ね合わせた状態）で、レーザ溶接が施されることにより接合されている。
入口ジョイント３０は、円筒状であり中心線方向が上下方向となるように配置される入口パイプ３１と、入口パイプ３１を保持する保持部材３２とを有している。
入口ジョイント３０は、入口パイプ３１の下端部が装置本体１０の流入側空間１２１に挿入され、保持部材３２の下端面が装置本体１０の上面に載せられた状態（保持部材３２と装置本体１０とを重ね合わせた状態）で、レーザ溶接が施されることにより接合されている。
【0015】
（出口ジョイント４０）
出口ジョイント４０は、入口ジョイント３０と同様の部材であり、円筒状であり中心線方向が上下方向となるように配置される出口パイプ４１と、出口パイプ４１を保持する保持部材４２とを有している。
出口ジョイント４０は、出口パイプ４１の下端部が装置本体１０の流出側空間１２２に挿入され、保持部材４２の下端面が装置本体１０の上面に載せられた状態（保持部材４２と装置本体１０とを重ね合わせた状態）で、レーザ溶接が施されることにより接合されている。
出口ジョイント４０は、入口ジョイント３０と同様の部材であり、円筒状であり中心線方向が上下方向となるように配置される出口パイプ４１と、出口パイプ４１を保持する保持部材４２とを有している。
出口ジョイント４０は、出口パイプ４１の下端部が装置本体１０の流出側空間１２２に挿入され、保持部材４２の下端面が装置本体１０の上面に載せられた状態（保持部材４２と装置本体１０とを重ね合わせた状態）で、レーザ溶接が施されることにより接合されている。
【0016】
（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の上面であって、入口ジョイント３０及び出口ジョイント４０が設けられた部位よりも長手方向の外側に、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、複数の直方体状の単電池１０１からなる組電池１００であることを例示することができる。
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の上面であって、入口ジョイント３０及び出口ジョイント４０が設けられた部位よりも長手方向の外側に、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、複数の直方体状の単電池１０１からなる組電池１００であることを例示することができる。
【0017】
そして、液冷式冷却装置１においては、入口ジョイント３０の入口パイプ３１から装置本体１０の流入側空間１２１内に流入した冷却液が、流入側流路１１１を通って連通部材２０の凹部２１内に至る。連通部材２０の凹部２１内に至った冷却液は、その後、流出側流路１１２を通って流出側空間１２２に至り、出口ジョイント４０の出口パイプ４１から流出する。このようにして、冷却液が、装置本体１０の流入側流路１１１及び流出側流路１１２を流通する間に、装置本体１０の上面に載せられた組電池１００を冷却する。
【0018】
（装置本体１０と連通部材２０との接合部）
次に、装置本体１０と連通部材２０との溶接部について詳細に説明する。なお、装置本体１０における長手方向の両端部の形状、及び、長手方向の両端部それぞれに対向するように配置された連通部材２０の形状は、長手方向に直交する面に対して対称である。以下に、装置本体１０と連通部材２０とを溶接する部分の形状について、図３に示した、装置本体１０における長手方向の右端部側の形状を例に説明し、長手方向の左端部側の形状についての説明は省略する。
次に、装置本体１０と連通部材２０との溶接部について詳細に説明する。なお、装置本体１０における長手方向の両端部の形状、及び、長手方向の両端部それぞれに対向するように配置された連通部材２０の形状は、長手方向に直交する面に対して対称である。以下に、装置本体１０と連通部材２０とを溶接する部分の形状について、図３に示した、装置本体１０における長手方向の右端部側の形状を例に説明し、長手方向の左端部側の形状についての説明は省略する。
【0019】
図４は、図３のIV部の拡大図である。
図５は、レーザ溶接工程を説明する斜視図である。
装置本体１０は、長手方向の端部における外側の部位に、長手方向に対して傾斜した平面である外側傾斜面１４を全周に亘って有している。外側傾斜面１４は、装置本体１０の外面が長手方向の端部に行くに従って貫通孔１１に近くなるように形成された面である。外側傾斜面１４は、押出加工が施された後に、切削加工又はプレス加工が施されることにより形成されることを例示することができる。なお、上下方向の端部に形成された外側傾斜面１４と、短手方向の端部に形成された外側傾斜面１４とが交わる部位は、図２に示すような角部ではなく、丸められていても良い。
図５は、レーザ溶接工程を説明する斜視図である。
装置本体１０は、長手方向の端部における外側の部位に、長手方向に対して傾斜した平面である外側傾斜面１４を全周に亘って有している。外側傾斜面１４は、装置本体１０の外面が長手方向の端部に行くに従って貫通孔１１に近くなるように形成された面である。外側傾斜面１４は、押出加工が施された後に、切削加工又はプレス加工が施されることにより形成されることを例示することができる。なお、上下方向の端部に形成された外側傾斜面１４と、短手方向の端部に形成された外側傾斜面１４とが交わる部位は、図２に示すような角部ではなく、丸められていても良い。
【0020】
他方、連通部材２０は、長手方向の開口側の部位における内側の部位に、長手方向に対して傾斜した平面である内側傾斜面２２を全周に亘って有している。内側傾斜面２２は、連通部材２０内の空間の開口部が拡がるように形成された面である。内側傾斜面２２は、深絞り加工にて凹部２１が形成される際に、プレス加工が施されることにより形成されることを例示することができる。あるいは、内側傾斜面２２は、深絞り加工にて凹部２１が形成された後に、切削加工が施されることにより形成されても良い。あるいは、内側傾斜面２２は、切削加工にて凹部２１が形成される際に、切削加工が施されることにより形成されても良い。なお、上下方向の端部に形成された内側傾斜面２２と、短手方向の端部に形成された内側傾斜面２２とが交わる部位は、角部ではなく、丸められていても良い。
【0021】
外側傾斜面１４における長手方向に対する傾斜角度α１４と、内側傾斜面２２における長手方向に対する傾斜角度α２２とは同じに設定されている。そして、内側傾斜面２２における内側の部位２２１の上下方向の大きさＬ２２１は、外側傾斜面１４における内側の部位１４１の上下方向の大きさＬ１４１以上であり、内側傾斜面２２における外側の部位２２２の上下方向の大きさＬ２２２は、外側傾斜面１４における外側の部位１４２の上下方向の大きさＬ１４２以下であることを例示することができる。また、内側傾斜面２２における内側の部位２２１の短手方向の大きさは、外側傾斜面１４における内側の部位１４１の短手方向の大きさ以上であり、内側傾斜面２２における外側の部位２２２の短手方向の大きさは、外側傾斜面１４における外側の部位１４２の短手方向の大きさ以下であることを例示することができる。外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２は、言い換えれば、装置本体１０の端部が連通部材２０の内側に嵌り込み、内側傾斜面２２全てが外側傾斜面１４に接するように形成されているのが望ましい。これにより、連通部材２０の肉厚が厚くならないようにすることが可能となる。
【0022】
ただし、外側傾斜面１４と内側傾斜面２２とが接触するのであれば、以下の態様であっても良い。例えば、内側傾斜面２２における内側の部位２２１の上下方向の大きさＬ２２１が、外側傾斜面１４における内側の部位１４１の上下方向の大きさＬ１４１よりも大きく、内側傾斜面２２における内側の部位２２１の短手方向の大きさが、外側傾斜面１４における内側の部位１４１の短手方向の大きさよりも大きくても良い。また、内側傾斜面２２における外側の部位２２２の上下方向の大きさＬ２２２が、外側傾斜面１４における外側の部位１４２の上下方向の大きさＬ１４２よりも大きく、内側傾斜面２２における外側の部位２２２の短手方向の大きさが、外側傾斜面１４における外側の部位１４２の短手方向の大きさよりも大きくても良い。
【0023】
また、例えば、内側傾斜面２２における内側の部位２２１の上下方向の大きさＬ２２１が、外側傾斜面１４における内側の部位１４１の上下方向の大きさＬ１４１よりも小さく、内側傾斜面２２における内側の部位２２１の短手方向の大きさが、外側傾斜面１４における内側の部位１４１の短手方向の大きさよりも小さくても良い。また、内側傾斜面２２における外側の部位２２２の上下方向の大きさＬ２２２が、外側傾斜面１４における外側の部位１４２の上下方向の大きさＬ１４２よりも小さく、内側傾斜面２２における外側の部位２２２の短手方向の大きさが、外側傾斜面１４における外側の部位１４２の短手方向の大きさよりも小さくても良い。
【0024】
装置本体１０と連通部材２０とを接合するにあたっては、先ず、装置本体１０の外側傾斜面１４を連通部材２０の内側傾斜面２２に突き当てて、外側傾斜面１４と内側傾斜面２２とを接触させた状態で、外側から、連通部材２０の外面２３に対して、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射する。レーザ装置１５０は、レーザ光Ｌを、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して斜め方向に照射する。そして、レーザヘッド１５１を、連通部材２０の端部形状に沿って、連通部材２０の周囲に少なくとも１周移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。
【0025】
レーザ装置１５０のレーザ源は特に限定されない。ＹＡＧレーザ、ＣＯ２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の照射方向は、連通部材２０の外面２３に対して直交する方向でも良いし、直交方向に対して傾斜した方向であっても良い。
【0026】
そして、レーザ出力及びレーザヘッド１５１の移動速度を、装置本体１０の外側傾斜面１４の少なくとも一部と、連通部材２０の内側傾斜面２２の少なくとも一部とが溶融した溶融部５１を成形するエネルギー密度となるように設定する。また、レーザ出力及びレーザヘッド１５１の移動速度を、溶融部５１が貫通孔１１内に突出しないエネルギー密度となるように設定する。
【0027】
以上説明したように、液冷式冷却装置１の製造方法は、対向する装置本体１０及び連通部材２０の内の一方の部材である装置本体１０に形成された、長手方向（対向方向の一例）に傾斜する外側傾斜面１４（第１面の一例）と、他方の部材である連通部材２０に形成された内側傾斜面２２（第２面の一例）とを接触させる工程を有する。また、液冷式冷却装置１の製造方法は、連通部材２０の外面２３に対して直交する方向（外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して斜め方向の一例）にレーザ光Ｌを照射する工程を有する。そして、上述の製造方法により製造された液冷式冷却装置１においては、装置本体１０の外側傾斜面１４の少なくとも一部と、連通部材２０の内側傾斜面２２の少なくとも一部とが溶融することにより接合している。
【0028】
この製造方法によれば、例えば、装置本体１０と連通部材２０とを、長手方向に直交する端面同士が接触するように突き合わせた状態で、当該突き合わせ部に対してレーザ光Ｌを照射する方法よりも、装置本体１０と連通部材２０とが接触した状態の装置本体１０と連通部材２０との位置ずれを小さくすることができる。その結果、液冷式冷却装置１においては、装置本体１０と連通部材２０との間に隙間が発生し難いので、内部から冷却液が漏れることが抑制される。
【0029】
また、連通部材２０の外面２３に対して直交する方向、言い換えれば、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に直交する方向に対して傾斜する方向にレーザ光Ｌを照射するので、装置本体１０と連通部材２０との接合幅Ｑ１を大きくすることができる。
【0030】
図６は、比較例に係る接合部５５０の概略構成の一例を示す図である。
比較例に係る装置本体５１０及び連通部材５２０の接合部５５０においては、長手方向に平行な面同士を接触させた状態で、連通部材５２０の外面５２３に対して、直交する方向にレーザ光Ｌが照射されることで接合されている。つまり、装置本体５１０と連通部材５２０との接触面であって長手方向に平行な面に対して直交する方向にレーザ光Ｌが照射されている。この比較例に係る装置本体５１０と連通部材５２０との接触面は、長手方向に平行であり、かつ、レーザ光Ｌの照射部位からの距離が、装置本体１０と連通部材２０との接触面までの距離よりも大きいので、接合幅Ｑ２が接合幅Ｑ１よりも小さくなる。
比較例に係る装置本体５１０及び連通部材５２０の接合部５５０においては、長手方向に平行な面同士を接触させた状態で、連通部材５２０の外面５２３に対して、直交する方向にレーザ光Ｌが照射されることで接合されている。つまり、装置本体５１０と連通部材５２０との接触面であって長手方向に平行な面に対して直交する方向にレーザ光Ｌが照射されている。この比較例に係る装置本体５１０と連通部材５２０との接触面は、長手方向に平行であり、かつ、レーザ光Ｌの照射部位からの距離が、装置本体１０と連通部材２０との接触面までの距離よりも大きいので、接合幅Ｑ２が接合幅Ｑ１よりも小さくなる。
【0031】
つまり、第１実施形態に係る装置本体１０と連通部材２０との溶融部５１の接合幅Ｑ１は、比較例に係る装置本体５１０及び連通部材５２０の溶融部の接合幅Ｑ２よりも大きいので、接合強度が大きくなる。その結果、第１実施形態に係る液冷式冷却装置１によれば、装置本体１０と連通部材２０との接合部位が割れ難くなるので、内部から冷却液が漏れることが抑制される。
【0032】
図７は、レーザ光Ｌの照射部位のずれの許容量を示す図である。
連通部材２０の肉厚が同じである場合には、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２における長手方向に対する傾斜角度α１４（傾斜角度α２２）が小さいほど、外側傾斜面１４と内側傾斜面２２との接触領域における長手方向の距離が大きくなる。それゆえ、レーザ光Ｌの照射部位の目標位置から長手方向へのずれに対する許容量Ｕは、傾斜角度α１４（傾斜角度α２２）が小さい方が大きくなる。
以上のことより、傾斜角度α１４（傾斜角度α２２）は、１５度以上、４５度以下であることが望ましい。
連通部材２０の肉厚が同じである場合には、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２における長手方向に対する傾斜角度α１４（傾斜角度α２２）が小さいほど、外側傾斜面１４と内側傾斜面２２との接触領域における長手方向の距離が大きくなる。それゆえ、レーザ光Ｌの照射部位の目標位置から長手方向へのずれに対する許容量Ｕは、傾斜角度α１４（傾斜角度α２２）が小さい方が大きくなる。
以上のことより、傾斜角度α１４（傾斜角度α２２）は、１５度以上、４５度以下であることが望ましい。
【0033】
なお、上述した液冷式冷却装置１は、装置本体１０の長手方向の中央部であって、短手方向の手前側の部位に入口ジョイント３０を、短手方向の奥側の部位に出口ジョイント４０を設けるとともに、連通部材２０の凹部２１にて、冷却液を、流入側流路１１１から流出側流路１１２へＵターンさせるタイプの装置であるが、接合部５０を適用するのは、特にこのタイプの装置に限定されない。
【0034】
また、装置本体１０と連通部材２０との接合部５０は、対向する２つの部材がレーザ溶接にて接合している溶接継手として捉えることができる。この接合部５０は、２つの部材の内の一方の部材である装置本体１０に形成された、対向方向に一例としての長手方向に傾斜する外側傾斜面１４と、他方の部材である連通部材２０に形成された長手方向に傾斜する内側傾斜面２２とを接触させた状態で、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して交差する方向にレーザ光Ｌが照射され、外側傾斜面１４の少なくとも一部と内側傾斜面２２の少なくとも一部とが溶融することにより接合している。
また、接合部５０の製造方法は、外側傾斜面１４と内側傾斜面２２とを接触させる工程と、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して交差する方向にレーザ光Ｌを照射する工程とを有する。
また、接合部５０の製造方法は、外側傾斜面１４と内側傾斜面２２とを接触させる工程と、外側傾斜面１４及び内側傾斜面２２に対して交差する方向にレーザ光Ｌを照射する工程とを有する。
【0035】
図８は、第１変形例に係る液冷式冷却装置２００の概略構成の一例を示す図である。
第１変形例に係る液冷式冷却装置２００は、装置本体１０に相当する装置本体２１０と、装置本体２１０における長手方向の両端部それぞれに接合された連通部材２２０とを備えている。そして、液冷式冷却装置２００においては、一方の連通部材２２０に、冷却液を流入させる貫通孔２３１が形成され、他方の連通部材２２０に、冷却液を流出させる貫通孔２３２が形成され、装置本体２１０の内部に、一方の連通部材２２０側から他方の連通部材２２０側へ冷却液が流れる。このように、冷却液が一方方向に流れる液冷式冷却装置２００における、装置本体２１０と連通部材２２０との接合を、装置本体１０と連通部材２０との接合と同様にしても良い。
第１変形例に係る液冷式冷却装置２００は、装置本体１０に相当する装置本体２１０と、装置本体２１０における長手方向の両端部それぞれに接合された連通部材２２０とを備えている。そして、液冷式冷却装置２００においては、一方の連通部材２２０に、冷却液を流入させる貫通孔２３１が形成され、他方の連通部材２２０に、冷却液を流出させる貫通孔２３２が形成され、装置本体２１０の内部に、一方の連通部材２２０側から他方の連通部材２２０側へ冷却液が流れる。このように、冷却液が一方方向に流れる液冷式冷却装置２００における、装置本体２１０と連通部材２２０との接合を、装置本体１０と連通部材２０との接合と同様にしても良い。
【0036】
なお、装置本体２１０には、中央壁１１０に相当する壁が設けられることなく、貫通孔１１が連続して形成されていても良い。また、一方の連通部材２２０に入口ジョイント３０を接合し、入口ジョイント３０及び貫通孔２３１を介して冷却液を流入させても良い。同様に、他方の連通部材２２０に出口ジョイント４０を接合し、出口ジョイント４０及び貫通孔２３２を介して冷却液を流出させても良い。
また、貫通孔２３１及び貫通孔２３２の形状は、装置本体２１０の短手方向が長手方向となる長孔である。しかしながら、貫通孔２３１及び貫通孔２３２の形状は、特に限定されない。また、連通部材２２０の形状は直方体状に限定されない。
また、貫通孔２３１及び貫通孔２３２の形状は、装置本体２１０の短手方向が長手方向となる長孔である。しかしながら、貫通孔２３１及び貫通孔２３２の形状は、特に限定されない。また、連通部材２２０の形状は直方体状に限定されない。
【0037】
図９は、第２変形例に係る液冷式冷却装置３００の概略構成の一例を示す図である。
第２変形例に係る液冷式冷却装置３００は、装置本体２１０に相当する装置本体３１０と、連通部材２２０に相当する連通部材３２０とを備えている。連通部材３２０は、上方から見た形状が台形である。そして、一方の連通部材３２０には、短手方向の中央部に、冷却液を流入させる円形の貫通孔３３１が形成され、他方の連通部材３２０には、短手方向の中央部に、冷却液を流出させる円形の貫通孔３３２が形成されている。装置本体３１０は、装置本体２１０よりも短手方向の大きさが大きく、装置本体１０と同様に、中央壁１１０よりも手前側と、中央壁１１０よりも奥側とに、それぞれ複数の貫通孔１１が形成されている。
第２変形例に係る液冷式冷却装置３００は、装置本体２１０に相当する装置本体３１０と、連通部材２２０に相当する連通部材３２０とを備えている。連通部材３２０は、上方から見た形状が台形である。そして、一方の連通部材３２０には、短手方向の中央部に、冷却液を流入させる円形の貫通孔３３１が形成され、他方の連通部材３２０には、短手方向の中央部に、冷却液を流出させる円形の貫通孔３３２が形成されている。装置本体３１０は、装置本体２１０よりも短手方向の大きさが大きく、装置本体１０と同様に、中央壁１１０よりも手前側と、中央壁１１０よりも奥側とに、それぞれ複数の貫通孔１１が形成されている。
【0038】
以上のように構成された液冷式冷却装置３００においては、一方の連通部材３２０に形成された貫通孔３３１から流入した冷却液が、中央壁１１０の両側に形成された貫通孔１１を流れて、他方の連通部材３２０に形成された貫通孔３３２から流出する。そして、このように構成された液冷式冷却装置３００における、装置本体３１０と連通部材３２０との接合を、装置本体１０と連通部材２０との接合と同様にしても良い。
【0039】
＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態に係る液冷式冷却装置２の概略構成の一例を示す図である。
第２実施形態に係る液冷式冷却装置２は、第１実施形態に係る液冷式冷却装置１に対して、装置本体１０と連通部材２０との接合部５０の形状が異なる。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態と第２実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
図１０は、第２実施形態に係る液冷式冷却装置２の概略構成の一例を示す図である。
第２実施形態に係る液冷式冷却装置２は、第１実施形態に係る液冷式冷却装置１に対して、装置本体１０と連通部材２０との接合部５０の形状が異なる。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態と第２実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
【0040】
第１実施形態に係る接合部５０においては、装置本体１０と連通部材２０とが、平面である外側傾斜面１４と内側傾斜面２２とにより接触しているが、第２実施形態に係る接合部４５０においては、装置本体４１０と連通部材４２０とが接触する面は曲面である。
より具体的には、図１０に示すように、第２実施形態に係る装置本体４１０は、長手方向の端部における外側の部位の角部が全周に亘って丸められたＲ状部４１４を有している。他方、第２実施形態に係る連通部材４２０は、長手方向の開口側の部位における内側の部位に、短手方向に直交する面にて切断した断面形状が円弧状となるように全周に亘って凹んだ内側凹部４２２が形成されている。
より具体的には、図１０に示すように、第２実施形態に係る装置本体４１０は、長手方向の端部における外側の部位の角部が全周に亘って丸められたＲ状部４１４を有している。他方、第２実施形態に係る連通部材４２０は、長手方向の開口側の部位における内側の部位に、短手方向に直交する面にて切断した断面形状が円弧状となるように全周に亘って凹んだ内側凹部４２２が形成されている。
【0041】
装置本体４１０と連通部材４２０とを接合するにあたっては、装置本体４１０のＲ状部４１４を連通部材４２０の内側凹部４２２に突き当てて、Ｒ状部４１４と内側凹部４２２とを接触させた状態で、外側から、連通部材４２０の外面４２３に対して、外面４２３に直交する方向にレーザ光Ｌを照射する。
【0042】
このように装置本体４１０と連通部材４２０とが曲面で接触する構成であっても、装置本体４１０と連通部材４２０とが接触した状態の装置本体４１０と連通部材４２０との位置ずれを小さくすることができる。その結果、液冷式冷却装置２においても、装置本体４１０と連通部材４２０との間に隙間が発生し難いので、内部から冷却液が漏れることを抑制される。
【0043】
また、装置本体４１０と連通部材４２０との接合部は曲面になるので、装置本体４１０と連通部材４２０との接合領域を大きくすることができる。その結果、液冷式冷却装置２においても、接合強度が大きくなるので、装置本体４１０と連通部材４２０との接合部位が割れることに起因して、内部から冷却液が漏れることが抑制される。
【0044】
なお、上下方向の端部に形成されたＲ状部４１４と、短手方向の端部に形成されたＲ状部４１４とが交わる部位は、角部であっても良い。例えば、切削加工を行う際に、Ｒ状部４１４を形成する切削工具を、短手方向と上下方向とに移動させることで、当該交わる部位が角部となるように成形することができる。
【符号の説明】
【0045】
１，２，２００，３００…液冷式冷却装置、１０，２１０，３１０，４１０…装置本体、１１…貫通孔、１４…外側傾斜面、２０，２２０，３２０，４２０…連通部材、２２…内側傾斜面、２３…外面、３０…入口ジョイント、４０…出口ジョイント、５０，４５０…接合部、５１…溶融部、１５０…レーザ装置、１５１…レーザヘッド、４１４…Ｒ状部、４２２…内側凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
