特許 7564603 金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/00 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

B23K20/00 310B

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2024528787

(86)(22)【出願日】2023-06-08

(86)【国際出願番号】 JP2023021385

(87)【国際公開番号】W WO2023248817

(87)【国際公開日】2023-12-28

【審査請求日】2024-07-17

(31)【優先権主張番号】P 2022100671

(32)【優先日】2022-06-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】505290542

【氏名又は名称】株式会社ＭＯＬＥ’Ｓ ＡＣＴ

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】北澤 敏明

【審査官】岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３５９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１３４２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－９４７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０８１４４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－８７３８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ２０／００ － ２０／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材とを準備する金属部材準備工程と、
前記第１ダイカスト部材と前記第１ダイカスト部材の変形を抑制する第１変形抑制部材とを合体させ、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成する金属接合体形成工程とを含むことを特徴とする金属接合体の製造方法。

【請求項2】

前記第１変形抑制部材は、少なくとも前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧する押圧方向に対して垂直な方向に前記第１ダイカスト部材が変形することを抑制するものであることを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項3】

前記第１変形抑制部材は、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させるときの温度において前記第１ダイカスト部材の形状に適合する形状からなり、
前記金属接合体形成工程においては、前記第１ダイカスト部材及び前記第１変形抑制部材が前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させるときの温度となってから、前記第１ダイカスト部材と前記第１変形抑制部材とを合体させることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項4】

前記金属接合体形成工程においては、前記第２ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材の変形を抑制する第２変形抑制部材とを合体させた状態で、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項5】

前記第２変形抑制部材は、少なくとも前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧する押圧方向に対して垂直な方向に前記第２ダイカスト部材が変形することを抑制するものであることを特徴とする請求項４に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項6】

前記第２変形抑制部材は、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させるときの温度において前記第２ダイカスト部材の形状に適合する形状からなり、
前記金属接合体形成工程においては、前記第２ダイカスト部材及び前記第２変形抑制部材が前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させるときの温度となってから、前記第２ダイカスト部材と前記第２変形抑制部材とを合体させることを特徴とする請求項４又は５に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項7】

前記金属部材準備工程においては、前記第１ダイカスト部材及び前記第２ダイカスト部材として、前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面がそれぞれ所定の面粗度を有するものを準備し、
前記金属接合体形成工程においては、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面に表面微細構造の変化を発生させながら、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項8】

前記金属部材準備工程においては、前記第１ダイカスト部材として、内面の少なくとも一部が前記金属接合体形成工程における押圧方向に対して角度が付いた第１傾斜面となっている接合用凹部が形成されているものを準備し、前記第２ダイカスト部材として、側面の少なくとも一部が前記第１傾斜面に対応する角度が付いた第２傾斜面となっており前記接合用凹部に挿入したときに前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部を有するものを準備し、
前記第１傾斜面の少なくとも一部は前記第１接合予定面であり、
前記第２傾斜面の少なくとも一部は前記第２接合予定面であり、
前記金属接合体形成工程においては、前記接合用凹部に前記接合用凸部を挿入した状態で前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面に表面微細構造の変化を発生させながら、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項9】

前記金属接合体形成工程においては、前記第１ダイカスト部材及び前記第２ダイカスト部材が拡散接合可能な温度条件の下で前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項10】

前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面のうち少なくとも一方には、前記金属接合体形成工程の後においても空間として残る空間形成用凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項11】

前記金属接合体形成工程は、空気存在下で実施することを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。

【請求項12】

アルミニウム系金属からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材と前記第１ダイカスト部材の変形を抑制する第１変形抑制部材とを合体させ、前記第１接合予定面とアルミニウム系金属からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材の前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とするダイカスト部材の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄鋼部材を接合した金属接合体の製造方法として、２つの鉄鋼部材（金属部材）を準備する鉄鋼部材準備工程と、２つの鉄鋼部材における接合予定面を突き合わせた状態で、２つの鉄鋼部材を所定の圧力条件で押圧しながら２つの鉄鋼部材を接合可能な第１温度に加熱することにより、２つの鉄鋼部材を互いに接合して金属接合体を形成する接合体形成工程とを含む方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５１９８４５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、広く用いられている金属の成型法の一つにダイカストがある。ダイカストによれば、溶湯を金型に圧入することで、寸法精度が高い金属部材を短時間（高サイクル）で製造することが可能である。

【0005】

ダイカストにより製造された金属部材（以下、ダイカスト部材という。）は、寸法精度の高さを活かして、そのまま又は簡単な加工や処理を施されるのみで最終的な製品として扱われることが多い。一方で、ダイカストも金型鋳造法の一つであるため、製造できる部材の形状には制限がある。例えば、金型から抜けない外部形状を有する部材や複雑な内部形状（例えば、熱交換媒体流路）を有する部材は、現在の技術ではダイカストのみで製造することは不可能である。

【0006】

このため、従来の金属接合体の製造方法のような複数の金属部材を接合して金属接合体を製造する方法をダイカスト部材に応用することで、様々な外部形状及び内部形状を有する部材（金属接合体）を製造することが可能となると考えられる。

【0007】

しかしながら、ダイカスト部材を接合することは一般的ではない。その理由の一つとして、ダイカストで用いられる金属材料の性質がある。ダイカストでは比較的融点が低い金属材料が用いられ、一般的な材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、まとめて「アルミニウム系材料」という。）を挙げることができる。アルミニウム系材料には、鉄鋼材料と比較して軟らかく、表面に強固な酸化被膜が存在するといった特徴がある。これらの特徴は利点にもなるが、接合を実施する観点からは難点となる。特にアルミニウム系材料の軟らかさは、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形の原因となる。

【0008】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アルミニウム系材料からなるダイカスト部材について、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法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】

【0009】

本発明の金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材とを準備する金属部材準備工程と、前記第１ダイカスト部材の変形を抑制する第１変形抑制部材と前記第１ダイカスト部材とを合体させ、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成する金属接合体形成工程とを含むことを特徴とする。

【0010】

本発明のダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系金属からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材と前記第１ダイカスト部材の変形を抑制する第１変形抑制部材とを合体させ、前記第１接合予定面とアルミニウム系金属からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材の前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材と第１ダイカスト部材の変形を抑制する第１変形抑制部材とを合体させた状態で第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成するため、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0012】

本発明のダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材と第１ダイカスト部材の変形を抑制する第１変形抑制部材とを合体させた状態で第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを拡散接合させるため、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１における第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を説明するために示す図である。

【図2】実施形態１における金属接合体形成工程Ｓ２０を説明するために示す図である。

【図3】実施形態１における第１変形抑制部材２００を説明するために示す図である。

【図4】実施形態１における第２変形抑制部材３００を説明するために示す図である。

【図5】実施形態２における第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０を説明するために示す図である。

【図6】実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１を説明するために示す図である。

【図7】実施形態２における第１変形抑制部材２１０を説明するために示す図である。

【図8】実施形態２における第２変形抑制部材３１０を説明するために示す図である。

【図9】実施形態３における第１ダイカスト部材５０及び第２ダイカスト部材６０を説明するために示す図である。

【図10】実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２を説明するために示す図である。

【図11】実施形態４における第２ダイカスト部材６０ａ及び第２変形抑制部材３２０を説明するために示す図である。

【図12】実施形態４における金属接合体形成工程Ｓ２４を説明するために示す図である。

【図13】実施形態５における第２ダイカスト部材６０ｂを説明するために示す図である。

【図14】実施形態５における金属接合体形成工程Ｓ２５を説明するために示す図である。

【図15】実施形態６における第１ダイカスト部材８０及び第２ダイカスト部材９０を説明するために示す図である。

【図16】実施形態６における金属接合体形成工程Ｓ２６を説明するために示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法について、図に示す各実施形態に基づいて説明する。各図面は模式図であり、必ずしも実際の構造、構成、比率等を厳密に反映したものではない。以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明に必須であるとは限らない。以下の説明においては実質的に同等とみなせる構成要素に関しては実施形態をまたいで同じ符号を用い、再度の説明を省略する。

【0015】

［実施形態１］
図１は、実施形態１における第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を説明するために示す図である。図１（ａ）は第１ダイカスト部材１０の斜視図（等角図）であり、図１（ｂ）は第１ダイカスト部材１０の平面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ１－Ａ１断面図であり、図１（ｄ）は第１接合予定面１２の表面の様子を示す拡大断面図であり、図１（ｅ）は第２ダイカスト部材２０の斜視図であり、図１（ｆ）は第２ダイカスト部材２０の平面図であり、図１（ｇ）は図１（ｆ）のＡ２－Ａ２断面図であり、図１（ｈ）は図１（ｆ）の第２接合予定面２２の表面の様子を示す拡大断面図である。
図２は、実施形態１における金属接合体形成工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図２（ａ）は第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図２（ｂ）は押圧時における第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の様子を示す拡大断面図であり、図２（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１００を示す断面図であり、図２（ｄ）は接合後における接合界面の様子を示す拡大断面図である。図２（ａ）における符号Ｐ及び太矢印は、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧していることを表すものである。符号Ｐ及び太矢印は、後述する「金属接合体形成工程を説明するために示す図」においても同様の意味を有する。図２（ｃ）及び図２（ｄ）における二点鎖線は接合界面を示すものであるが、当該表示は金属接合体１００に接合界面が残存していることを示すものではなく、金属接合体１００が２つの部材から製造されたことをわかりやすく示すためのものである。これは、後述する「金属接合体形成工程を説明するために示す図」においても同様である。
図３は、実施形態１における第１変形抑制部材２００を説明するために示す図である。図３（ａ）は第１変形抑制部材２００の斜視図であり、図３（ｂ）は第１変形抑制部材２００の平面図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＡ３－Ａ３断面図である。図３（ａ）においては、内側の空間の形状のうち直接見えない部分を破線で示す。後述する各斜視図において、空間又は接合用凹部を有する部材を図示する場合も同様である。
図４は、実施形態１における第２変形抑制部材３００を説明するために示す図である。図４（ａ）は第２変形抑制部材３００の斜視図であり、図４（ｂ）は第２変形抑制部材３００の平面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＡ４－Ａ４断面図である。

【0016】

実施形態１に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１０と金属接合体形成工程Ｓ２０とを含む。また、実施形態１に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２０に相当する。以下、各工程について説明する。

【0017】

１．金属部材準備工程Ｓ１０
金属部材準備工程Ｓ１０は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面１２を有する第１ダイカスト部材１０と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面２２を有する第２ダイカスト部材２０とを準備する工程である（図１参照。）。第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料としては、任意の材料を用いることができる。なお、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とは、アルミニウム系材料からなるものであれば、同じ材料からなるものであってもよいし、違う材料からなるものであってもよい。

【0018】

本明細書における「ダイカスト部材」は、ダイカストにより製造された金属部材のことをいう。本明細書における「ダイカスト部材」には、全体の形状が大きく変わらない程度の後加工（例えば、バリ取りや穴開け加工）が施されたものを含む。第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料としては、種々の材料を用いることができる。具体例としては、鋳造用合金であるＡＤＣ系の材料（特に、ＡＤＣ１２）を挙げることができる。本発明の方法によれば、ＡＤＣ１２からなるダイカスト部材について、接合強度が高い金属接合体が得られることが判明している。

【0019】

金属部材準備工程Ｓ１０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０として、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２がそれぞれ所定の面粗度を有するものを準備する（図１（ｄ）及び図１（ｈ）参照。）。なお、図１（ｄ）及び図１（ｈ）は模式図であるため、表面の凹凸の大きさ、比率、形状等は図示したものに限られない。

【0020】

本明細書における「所定の面粗度」とは、後述する金属接合体形成工程において第１ダイカスト部材に対して第２ダイカスト部材を相対的に押圧したときに、第１接合予定面及び第２接合予定面の表面における凹凸の変形、破壊、滑り等の表面微細構造の変化を発生させやすい粗さのことをいう。材料の種類や必要な接合強度等によって所定の面粗度の好適な数値は異なってくるが、一般にＲａ＝０．０５μｍ以上とすることが好ましいと考えられる。なお、本明細書における「表面微細構造」とは、原子スケールの表面構造のことをいう。

【0021】

第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２がそれぞれ所定の面粗度を有する第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０は、例えば、投射材（粒体）を衝突させる処理（いわゆるショットブラスト）を実施することにより準備することができる。投射材の材料、粒径や投射材を衝突させる速さ等の条件は、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類等に応じて任意に決定することができる。投射材の材料に関しては、例えば、アルミニウム系材料や鉄鋼材料からなる粒体を好適に用いることができる。なお、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２がそれぞれ所定の面粗度を有するようにするために、ショットブラスト以外の処理を実施してもよい。

【0022】

２．金属接合体形成工程Ｓ２０
金属接合体形成工程Ｓ２０は、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２とを接触させた状態で、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２とに圧力がかかるように第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより（図２（ａ）参照。）、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成する（図２（ｃ）及び図２（ｄ）参照。）工程である。

【0023】

本明細書における「第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを相対的に押圧する」とは、第１ダイカスト部材を固定して第２ダイカスト部材に移動力をかけることにより押圧することのみをいうものではない。第２ダイカスト部材を固定して第１ダイカスト部材に移動力をかけることにより押圧することや、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材との両方に移動力をかけることにより押圧することも含む。

【0024】

金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０と第１ダイカスト部材１０の変形を抑制する第１変形抑制部材２００とを合体させた状態で第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する（図２（ａ）参照。）。

【0025】

第１変形抑制部材２００は、少なくとも第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する押圧方向に対して垂直な方向に第１ダイカスト部材１０が変形することを抑制する部材である（図３参照。）。第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材１０の少なくとも側面を覆うことができる部材であると表現することもできる。実施形態１における第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材１０の底面も覆うことができる部材である。第１変形抑制部材２００においては、第１ダイカスト部材１０の側面及び底面の外形形状に対応する空間が形成されている。第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材１０を構成する材料よりも変形しにくい材料から構成されている。このような材料としては、鉄鋼、超硬合金、セラミックスを例示することができる。

【0026】

第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度において第１ダイカスト部材１０の形状（側面及び底面の外形形状）に適合する形状からなる。そして、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０及び第１変形抑制部材２００が第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度となってから、第１ダイカスト部材１０と第１変形抑制部材２００とを合体させる。

【0027】

また、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第２ダイカスト部材２０と第２ダイカスト部材２０の変形を抑制する第２変形抑制部材３００とを合体させた状態で、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する（図２（ａ）参照。）。

【0028】

第２変形抑制部材３００は、少なくとも第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する押圧方向に対して垂直な方向に第２ダイカスト部材２０が変形することを抑制する部材である（図４参照。）。第２変形抑制部材３００は、第２ダイカスト部材２０の少なくとも側面を覆うことができる部材であると表現することもできる。実施形態１における第２変形抑制部材３００は、第２ダイカスト部材２０の上面も覆うことができる部材である。第２変形抑制部材３００においては、第２ダイカスト部材２０の側面及び上面の外形形状に対応する空間が形成されている。第２変形抑制部材３００は、第２ダイカスト部材２０を構成する材料よりも変形しにくい材料から構成されている。このような材料としては、第１変形抑制部材２００の場合と同様に、鉄鋼、超硬合金、セラミックスを例示することができる。

【0029】

第２変形抑制部材３００は、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度において第２ダイカスト部材２０の形状に適合する形状からなる。そして、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第２ダイカスト部材２０及び第２変形抑制部材３００が第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度となってから、第２ダイカスト部材２０と第２変形抑制部材３００とを合体させる。

【0030】

第１変形抑制部材２００及び第２変形抑制部材３００の形状は、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を製造したダイカスト用の金型の一部の形状を転用することで、比較的容易に設計することが可能である。ただし、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０並びに第１変形抑制部材２００及び第２変形抑制部材３００の、それぞれの接合時の温度における熱膨張の具合は考慮する必要がある。なお、図１及び図２においては、第１ダイカスト部材１０の第１接合予定面１２以外の面及び第２ダイカスト部材２０の第２接合予定面２２以外の面がごく単純な形状の面（平面）であるように図示しているが、例えば、機械的機能や電気的機能を発揮させるための凹凸構造等がこれらの面に存在してもよい。この場合、第１変形抑制部材２００及び第２変形抑制部材３００の形状も当該凹凸構造等に対応したものとなる。これは、後述する各実施形態における第１ダイカスト部材の第１接合予定面以外の面及び第２ダイカスト部材の第２接合予定面以外の面においても同様である。

【0031】

なお、図２（ａ）においては、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧するときに第１変形抑制部材２００と第２変形抑制部材３００とが突き当たっているような図となっているが、本発明はこれに限定されるものではない。第１接合予定面１２と第２接合予定面２２とに十分な圧力がかかるようにするために、押圧時に第１変形抑制部材２００と第２変形抑制部材３００とが突き当たらないような構成としてもよい。

【0032】

第１変形抑制部材２００及び第２変形抑制部材３００は、拡散接合により金属接合体１００が形成された後に除去する（図２（ｃ）参照。）。

【0033】

金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成する。表面微細構造の変化とは凹凸の変形、破壊、滑り等であり、これらにより拡散接合が促進される（図２（ｂ）参照。）。

【0034】

金属接合体形成工程Ｓ２０は、拡散接合を促進させるために第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を加熱し、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０をある程度の温度（ただし、融点以下の温度）に保ちながら実施することが好ましい。すなわち、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０が拡散接合可能な温度条件の下で（好ましくは拡散接合に適した温度条件の下で）第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することが好ましい。

【0035】

拡散接合に適した温度条件は、主に第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類により異なってくる。例えば、アルミニウム系材料がＡＤＣ１２である場合には、５００～５５０℃程度の温度とすることができる。また、かけるべき圧力については、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０の形状、接合温度等により最適値が大きく変わってくるため適切な数値を挙げることは難しいが、おおむねＭＰａオーダーの圧力が必要となると考えられる。

【0036】

第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させ、高い接合力を得るためには、温度及び圧力をある程度保持する必要がある。当該時間は第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０の形状、接合温度、圧力等により異なってくるが、例えば、１０分～３時間程度とすることができる。

【0037】

金属接合体形成工程Ｓ２０は、真空中や不活性ガス中で実施することが好ましい。また、金属接合体形成工程Ｓ２０は、空気存在下で実施することも好ましい。

【0038】

３．実施形態１に係る金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法の効果
実施形態１に係る金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材１０と第１ダイカスト部材１０の変形を抑制する第１変形抑制部材２００とを合体させた状態で第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成するため、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材（少なくとも第１ダイカスト部材１０）の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0039】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、第１変形抑制部材２００は、少なくとも第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する押圧方向に対して垂直な方向に第１ダイカスト部材１０が変形することを抑制するものであるため、押圧中に第１ダイカスト部材１０が押し広げられるように変形することを抑制することが可能となり、その結果、接合時における圧力の逃げを一層抑制することが可能となる。

【0040】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度において第１ダイカスト部材１０の形状に適合する形状からなり、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０及び第１変形抑制部材２００が第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度となってから、第１ダイカスト部材１０と第１変形抑制部材２００とを合体させるため、第１変形抑制部材２００を用いることで第１ダイカスト部材１０がかえって変形してしまうことを抑制することが可能となる。

【0041】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第２ダイカスト部材２０と第２ダイカスト部材２０の変形を抑制する第２変形抑制部材３００とを合体させた状態で、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧するため、接合時における圧力の逃げを一層抑制することが可能となり、かつ、第２ダイカスト部材２０についても変形を抑制することが可能となる。

【0042】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、第２変形抑制部材３００は、少なくとも第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する押圧方向に対して垂直な方向に第２ダイカスト部材２０が変形することを抑制するものであるため、押圧中に第２ダイカスト部材２０が押し広げられるように変形することを抑制することが可能となり、その結果、接合時における圧力の逃げをより一層抑制することが可能となる。

【0043】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、第２変形抑制部材３００は、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度において第２ダイカスト部材２０の形状に適合する形状からなり、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第２ダイカスト部材２０及び第２変形抑制部材３００が第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるときの温度となってから、第２ダイカスト部材２０と第２変形抑制部材３００とを合体させるため、第２変形抑制部材３００を用いることで第２ダイカスト部材２０がかえって変形してしまうことを抑制することが可能となる。

【0044】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０として、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２がそれぞれ所定の面粗度を有するものを準備し、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成するため、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の表面の凹凸を利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。

【0045】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０が拡散接合可能な温度条件の下で（好ましくは拡散接合に適した温度条件の下で）第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する場合には、押圧時に第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０が拡散接合しやすい条件となっているため、接合強度をより一層高くすることが可能となる。

【0046】

また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、金属接合体形成工程Ｓ２０を空気存在下で実施する場合には、当該工程を真空中や不活性ガス中で実施する場合と比較して、工程の簡易化及び低コスト化を達成することが可能となる。

【0047】

実施形態１に係るダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材１０と第１ダイカスト部材１０の変形を抑制する第１変形抑制部材２００とを合体させた状態で第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させるため、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【0048】

［実施形態２］
図５は、実施形態２における第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０を説明するために示す図である。図５（ａ）は第１ダイカスト部材３０の斜視図であり、図５（ｂ）は第１ダイカスト部材３０の平面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＡ５－Ａ５断面図であり、図５（ｄ）は第２ダイカスト部材４０の斜視図であり、図５（ｅ）は第２ダイカスト部材４０の平面図であり、図５（ｆ）は図５（ｅ）のＡ６－Ａ６断面図である。
図６は、実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１を説明するために示す図である。図６（ａ）は第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図６（ｂ）は拡散接合により形成された金属接合体１１０を示す断面図である。
図７は、実施形態２における第１変形抑制部材２１０を説明するために示す図である。図７（ａ）は第１変形抑制部材２１０の斜視図であり、図７（ｂ）は第１変形抑制部材２１０の平面図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＡ７－Ａ７断面図である。
図８は、実施形態２における第２変形抑制部材３１０を説明するために示す図である。図８（ａ）は第２変形抑制部材３１０の斜視図であり、図８（ｂ）は第２変形抑制部材３１０の平面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＡ８－Ａ８断面図である。

【0049】

実施形態２に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１１と金属接合体形成工程Ｓ２１とを含む。また、実施形態２に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２１に相当する。以下、各工程について説明する。

【0050】

１．金属部材準備工程Ｓ１１
金属部材準備工程Ｓ１１は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材とを準備する工程であるという点においては実施形態１における金属部材準備工程Ｓ１０と同様であるが、以下の点において実施形態１における金属部材準備工程Ｓ１０とは異なる。すなわち、金属部材準備工程Ｓ１１においては、第１ダイカスト部材３０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２１における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部３２が形成されているものを準備する（図５（ａ）～図５（ｃ）参照。）。なお、接合用凹部３２には底が存在せず、貫通穴のようになっている。また、金属部材準備工程Ｓ１１においては、第２ダイカスト部材４０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部３２に挿入したときに第１傾斜面と第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部４２を有するものを準備する（図５（ｄ）～図５（ｆ）参照。）。

【0051】

実施形態２における第１傾斜面及び第２傾斜面は、テーパー面であるということもできる。第１傾斜面及び第２傾斜面のテーパー角は、第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０を構成するアルミニウム系材料の種類や製造すべき金属接合体１１０（又は金属接合体１１０を加工して製造される製品）の形状等に応じて任意の角度とすることができる。

【0052】

第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面３４である。また、第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面４４である。実施形態２に係る金属接合体の製造方法においては、第１傾斜面及び第２傾斜面のうち、接合用凸部４２を接合用凹部３２に挿入したときに突き当たる部分及び金属接合体形成工程Ｓ２１において押圧により接触するようになる部分が第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４である。

【0053】

理由は後述するが、第１ダイカスト部材３０における第１接合予定面３４及び第２ダイカスト部材４０における第２接合予定面４４は、実施形態１における第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２のように所定の面粗度を有していなくても差し支えない。

【0054】

２．金属接合体形成工程Ｓ２１
金属接合体形成工程Ｓ２１においては、接合用凹部３２に接合用凸部４２を挿入した状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することにより（図６（ａ）参照。）、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを拡散接合させて金属接合体１１０を形成する（図６（ｂ）参照。）。

【0055】

接合用凹部３２に接合用凸部４２を挿入した状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧すると、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４には、対向する方向への圧力だけでなく、ずれによる力もかかるようになる。このため、実施形態１の場合よりも第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４には複雑な力がかかるようになり、表面微細構造の変化が促進される。このため、金属接合体形成工程Ｓ２１においては、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４が所定の面粗度を有していなかったとしても、表面微細構造の変化が発生しやすくなる。

【0056】

また、金属接合体形成工程Ｓ２１においては、第１ダイカスト部材３０と第１変形抑制部材２１０とを合体させ、第２ダイカスト部材４０と第２変形抑制部材３１０とを合体させた状態で、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧する（図６（ａ）参照。）。

【0057】

第１変形抑制部材２１０は、基本的には実施形態１における第１変形抑制部材２００と同様の構成を有するが、第１ダイカスト部材３０の形状に対応し、図７に示す形状からなる。また、第２変形抑制部材３１０は、基本的には実施形態１における第２変形抑制部材３００と同様の構成を有するが、第２ダイカスト部材４０の形状に対応し、図８に示す形状からなる。

【0058】

なお、金属接合体形成工程Ｓ２１においても、実施形態１における金属接合体形成工程Ｓ２０と同様に、第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０が拡散接合可能な温度になってから、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することが好ましい。

【0059】

３．実施形態２に係る金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法の効果
実施形態２に係る金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材３０と第１ダイカスト部材３０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを拡散接合させて金属接合体１１０を形成するため、実施形態１に係る金属接合体の製造方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材（少なくとも第１ダイカスト部材３０）の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0060】

また、実施形態２に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１１においては、第１ダイカスト部材３０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２１における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部３２が形成されているものを準備し、第２ダイカスト部材４０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部３２に挿入したときに第１傾斜面と前記第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部４２を有するものを準備し、第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面３４であり、第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面４４であり、金属接合体形成工程Ｓ２１においては、接合用凹部３２に接合用凸部４２を挿入した状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを拡散接合させて金属接合体１１０を形成するため、押圧時に発生する第１接合予定面３４と第２接合予定面４４との間の圧力及びずれを利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。

【0061】

なお、実施形態２に係る金属接合体の製造方法は、実施形態１に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。

【0062】

実施形態２に係るダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材３０と第１ダイカスト部材３０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを拡散接合させるため、実施形態１に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【0063】

［実施形態３］
図９は、実施形態３における第１ダイカスト部材５０及び第２ダイカスト部材６０を説明するために示す図である。図９（ａ）は第１ダイカスト部材５０の斜視図であり、図９（ｂ）は第１ダイカスト部材５０の平面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）のＡ９－Ａ９断面図であり、図９（ｄ）は第２ダイカスト部材６０の斜視図であり、図９（ｅ）は第２ダイカスト部材６０の平面図であり、図９（ｆ）は図９（ｅ）のＡ１０－Ａ１０断面図である。
図１０は、実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２を説明するために示す図である。図１０（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１０（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図１０（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１２０を示す断面図である。

【0064】

実施形態３に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１２と金属接合体形成工程Ｓ２２とを含む。また、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２２に相当する。以下、各工程について説明する。

【0065】

１．金属部材準備工程Ｓ１２
金属部材準備工程Ｓ１２は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材とを準備する工程であるという点においては実施形態１における金属部材準備工程Ｓ１０及び実施形態２における金属部材準備工程Ｓ１１と同様であるが、以下の点においてこれらとは異なる。すなわち、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第１ダイカスト部材５０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２２における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部５２が形成されているものを準備するが、接合用凹部５２には底が存在する（図９（ａ）～図９（ｃ）参照。）。第１ダイカスト部材５０においても第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面５４であるが、接合用凹部５２の底面も第１接合予定面５８となっている。

【0066】

また、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第２ダイカスト部材６０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部５２に挿入したときに第１傾斜面と第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部６２を有するものを準備する。第２ダイカスト部材６０においても第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面６４であるが、接合用凸部６２の先端面も第２接合予定面６８となっている（図９（ｄ）～図９（ｆ）参照。）。

【0067】

第１ダイカスト部材５０における第１接合予定面５４及び第２ダイカスト部材６０における第２接合予定面６４は、実施形態２における金属部材準備工程Ｓ１１の場合と同様に所定の面粗度を有していなくても差し支えないが、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８は実施形態１における第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２と同様に所定の面粗度を有する。

【0068】

なお、第１ダイカスト部材５０の外形寸法は実施形態２における第１ダイカスト部材３０と同様であり、金属接合体形成工程Ｓ２２においては実施形態２における第１変形抑制部材２１０と同様の第１変形抑制部材２１０を用いることができるものとする（図１０（ａ）及び図１０（ｂ）参照。）。また、第２ダイカスト部材６０の外形寸法も実施形態２における第２ダイカスト部材４０と同様であり、金属接合体形成工程Ｓ２２においては実施形態２における第２変形抑制部材３１０と同様の第２変形抑制部材３１０を用いることができるものとする。

【0069】

図示は省略するが、第１ダイカスト部材５０における接合用凹部５２や第２ダイカスト部材６０の第２傾斜面には、必要に応じて空気抜き用の穴や溝が形成されていてもよい。また、上記空気抜き用の穴と連結する穴が第１変形抑制部材２１０に形成されていてもよい。

【0070】

２．金属接合体形成工程Ｓ２２
金属接合体形成工程Ｓ２２は、第１接合予定面及び第２接合予定面に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成する工程であるという点においては実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１と同様であるが、以下の点において実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１とは異なる。すなわち、金属接合体形成工程Ｓ２２においては、接合用凹部５２に接合用凸部６２を挿入した状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧する（図１０（ａ）参照。）。その結果、第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが突き当たるようになる（図１０（ｂ）参照。）。このため、第１接合予定面５４及び第２接合予定面６４だけでなく、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８も拡散接合され、金属接合体１２０が形成される（図１０（ｃ）参照。）。なお、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８が拡散接合される原理は実施形態１の場合と同様である。

【0071】

３．実施形態３に係る金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法の効果
実施形態３に係る金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材５０と第１ダイカスト部材５０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、実施形態１，２に係る金属接合体の製造方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材（少なくとも第１ダイカスト部材５０）の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0072】

また、実施形態３に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８がそれぞれ所定の面粗度を有する第１ダイカスト部材５０及び第２ダイカスト部材６０を準備し、金属接合体形成工程Ｓ２２においては、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８の表面の凹凸を利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。

【0073】

また、実施形態３に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第１ダイカスト部材５０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２２における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部５２が形成されているものを準備し、第２ダイカスト部材６０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部５２に挿入したときに第１傾斜面と前記第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部６２を有するものを準備し、第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面５４であり、第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面６４であり、金属接合体形成工程Ｓ２２においては、接合用凹部５２に接合用凸部６２を挿入した状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面５４及び第２接合予定面６４に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、押圧時に発生する第１接合予定面５４と第２接合予定面６４との間の圧力及びずれを利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。

【0074】

なお、実施形態３に係る金属接合体の製造方法は、実施形態１，２に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。

【0075】

実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材５０と第１ダイカスト部材５０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを拡散接合させるため、実施形態１，２に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【0076】

［実施形態４］
図１１は、実施形態４における第２ダイカスト部材６０ａ及び第２変形抑制部材３２０を説明するために示す図である。図１１（ａ）は第２ダイカスト部材６０ａの斜視図であり、図１１（ｂ）は第２ダイカスト部材６０ａの平面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）のＡ１１－Ａ１１断面図であり、図１１（ｄ）は第２変形抑制部材３２０の斜視図であり、図１１（ｅ）は第２変形抑制部材３２０の平面図であり、図１１（ｆ）は図１１（ｅ）のＡ１２－Ａ１２断面図である。
図１２は、実施形態４における金属接合体形成工程Ｓ２４を説明するために示す図である。図１２（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１２（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図１２（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１３０を示す断面図である。

【0077】

実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、第２ダイカスト部材及び第２変形抑制部材の形状が実施形態３に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１４と金属接合体形成工程Ｓ２４とを含む。また、実施形態４に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２４に相当する。以下、各工程について説明する。

【0078】

実施形態４における金属部材準備工程Ｓ１４においては、第２ダイカスト部材６０ａとして接合用凸部６２の内部に空間６９ａが形成されているものを準備する（図１１（ａ）～図１１（ｃ）参照。）。第２ダイカスト部材６０ａは、空間６９ａが形成されていること以外については実施形態３における第２ダイカスト部材６０と同様の構成を有する。なお、金属部材準備工程Ｓ１４においては、第１ダイカスト部材５０として実施形態３における第１ダイカスト部材５０と同様のものを準備する。

【0079】

実施形態４における第２変形抑制部材３２０は、基本的には実施形態２，３における第２変形抑制部材３１０と同様の構成を有するが、実施形態２，３における第２変形抑制部材３１０が有する形状に加え、第２ダイカスト部材６０ａの内形形状（空間６９ａ）に対応する箇所を有する（図１１（ｄ）～図１１（ｆ）参照。）。

【0080】

実施形態４における金属接合体形成工程Ｓ２４においては、第２ダイカスト部材６０ａと第２変形抑制部材３２０とを合体させた状態とすると、第２変形抑制部材３２０を接合用凸部６２の空間６９ａに挿入した状態となる。この状態で、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧する（図１２（ａ）及び図１２（ｂ）参照。）。第２変形抑制部材３２０は、第１変形抑制部材２１０と同様に、拡散接合により金属接合体１３０が形成された後に除去する（図１２（ｃ）参照。）。

【0081】

実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材５０と第１ダイカスト部材５０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを拡散接合させて金属接合体１３０を形成するため、実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材（少なくとも第１ダイカスト部材５０）の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0082】

なお、実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、実施形態３に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。

【0083】

実施形態４に係るダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材５０と第１ダイカスト部材５０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを拡散接合させるため、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【0084】

［実施形態５］
図１３は、実施形態５における第２ダイカスト部材６０ｂを説明するために示す図である。図１３（ａ）は第２ダイカスト部材６０ｂの斜視図であり、図１３（ｂ）は第２ダイカスト部材６０ｂの平面図であり、図１３（ｃ）は図１３（ｂ）のＡ１３－Ａ１３断面図である。
図１４は、実施形態５における金属接合体形成工程Ｓ２５を説明するために示す図である。図１４（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ｂとを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１４（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図１４（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１４０を示す断面図である。

【0085】

実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、第２ダイカスト部材の形状が実施形態３に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１５と金属接合体形成工程Ｓ２５とを含む。また、実施形態５に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２５に相当する。以下、各工程について説明する。

【0086】

実施形態５における金属部材準備工程Ｓ１５においては、第２ダイカスト部材６０ｂとして、第２接合予定面６４に、金属接合体形成工程Ｓ２５の後においても（金属接合体１４０となった後も）空間として残る空間形成用凹部６９ｂが形成されている（図１１参照。）。実施形態６における空間形成用凹部６９ｂは、連続した溝状の形状からなる。なお、金属部材準備工程Ｓ１５においては、第１ダイカスト部材５０として実施形態３における第１ダイカスト部材５０と同様のものを準備する。

【0087】

実施形態５における金属接合体形成工程Ｓ２５は、基本的には実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２と同様の工程であるが、第２ダイカスト部材として上記した第２ダイカスト部材６０ｂを用いる（図１４（ａ）及び図１４（ｂ）参照。）。このようにして形成された金属接合体１４０には空間形成用凹部６９ｂが空間として残る（図１４（ｃ）参照。）。このような空間形成用凹部６９ｂは、例えば、熱交換媒体の流路として用いることができる。

【0088】

さらに詳しく説明すると、金属接合体１４０のように内部に熱交換媒体の流路として用いることができる空間が存在する金属接合体は、それ自体及び近接している物の温度を調節可能な製品又はこのような製品の材料とすることができる。例えば、内部に空間を有する金属接合体又は当該金属接合体から製造された製品に、動作中に熱を発する物（例えば、半導体装置）を載置し、内部の空間に熱交換媒体を流通させることで、放熱フィン等のかさばる構造を用いることなく載置した物の冷却を行うことができる。また、例えば、ロボットアームの関節を上記のような金属接合体の製造方法を用いて製造し、内部の空間に熱交換媒体を流通させることで、動作中の温度変化に起因する動作精度の低下を抑制することが可能となる。

【0089】

また、上記のような製品は、熱を外部環境に無駄に捨てることなく、離れた場所に存在する物に熱を届けるシステムに用いることもできる。このようなシステムとしては、例えば、熱源となる物（内燃機関を備える自動車であればエンジン等、電気自動車であればモーター、インバーター、コンバーター、バッテリー等）に近接させて上記製品を配置し、熱を必要とする物（寒冷条件におけるバッテリー、空調機、デフロスター等）に熱交換媒体を介して吸収した熱を届けるものが考えられる。

【0090】

本発明の金属接合体の製造方法により製造できる金属接合体は、変形抑制部材を用いてダイカスト部材を接合したものであるため、公知の他の製造方法（例えば、切削加工により形成した部材を接合する方法や３Ｄプリンターを用いて全体を製造する方法）により製造した同形状品と比較して、生産性、形状の精度、コストといった面で有利となり、量産化に適したものとなる。

【0091】

実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材５０と第１ダイカスト部材５０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ｂとを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ｂとを拡散接合させて金属接合体１４０を形成するため、実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材（少なくとも第１ダイカスト部材５０）の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0092】

また、実施形態５に係る金属接合体の製造方法によれば、第２接合予定面６４には、金属接合体１４０となった後も空間として残る空間形成用凹部６９ｂが形成されているため、複雑な内部形状を有する金属接合体を製造することが可能となる。

【0093】

なお、実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、実施形態３に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。

【0094】

実施形態５に係るダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材５０と第１ダイカスト部材５０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ｂとを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ｂとを拡散接合させるため、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【0095】

［実施形態６］
図１５は、実施形態６における第１ダイカスト部材８０及び第２ダイカスト部材９０を説明するために示す図である。図１５（ａ）は第１ダイカスト部材８０の斜視図であり、図１５（ｂ）は第１ダイカスト部材８０の平面図であり、図１５（ｃ）は図１５（ｂ）のＡ１４－Ａ１４断面図であり、図１５（ｄ）は第２ダイカスト部材９０の斜視図であり、図１５（ｅ）は第２ダイカスト部材９０の平面図であり、図１５（ｆ）は図１５（ｅ）のＡ１５－Ａ１５断面図である。
図１６は、実施形態６における金属接合体形成工程Ｓ２６を説明するために示す図である。図１６（ａ）は第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１６（ｂ）は押圧により第１接合予定面８４と第２接合予定面９４との全体が接触した状態を示す断面図であり、図１６（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１５０を示す断面図である。

【0096】

実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材の形状が実施形態３に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１６と金属接合体形成工程Ｓ２６とを含む。また、実施形態６に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２６に相当する。以下、各工程について説明する。

【0097】

実施形態６における金属部材準備工程Ｓ１６においては、第１ダイカスト部材８０として、略半球状の接合用凹部８２が形成されているものを準備し（図１５（ａ）～図１５（ｃ）参照。）、第２ダイカスト部材９０として、略半球状の接合用凸部９２を有するものを準備する（図１５（ｄ）～図１５（ｆ）参照）。

【0098】

第１ダイカスト部材８０の接合用凹部８２においては内面（半球状部分）全体が第１接合予定面８４となる。接合用凹部８２の頂点付近は実施形態３における第１接合予定面５８（底面）に、辺縁付近は実施形態３における第１接合予定面５４（第１傾斜面）に、それぞれ対応するものと考えることができる。このため、少なくとも接合用凹部８２の半球の頂点付近は所定の面粗度を有する。

【0099】

第２ダイカスト部材９０の接合用凸部９２においても外面（半球状部分）全体が第２接合予定面９４となる。接合用凸部９２の頂点付近は実施形態３における第１接合予定面５８（先端面）に、辺縁付近は実施形態３における第２接合予定面６４（第２傾斜面）にそれぞれ対応するものと考えることができる。このため、少なくとも接合用凸部９２の半球の頂点付近も所定の面粗度を有する。なお、接合用凸部９２は、「接合用凹部８２に挿入したときに第１傾斜面と第２傾斜面とが突き当たる形状からなる」という条件を満たすために、接合用凹部８２よりもわずかに径が大きくなっている。

【0100】

なお、第１ダイカスト部材８０の外形寸法は実施形態３における第１ダイカスト部材５０と同様であり、金属接合体形成工程Ｓ２６においては実施形態３における第１変形抑制部材２１０と同様の第１変形抑制部材２１０を用いることができるものとする（図１６（ａ）及び図１６（ｂ）参照。）。また、第２ダイカスト部材９０の接合用凸部９２を除いた部分の外形寸法も実施形態３における第２ダイカスト部材６０と同様であり、金属接合体形成工程Ｓ２６においては実施形態３における第２変形抑制部材３１０と同様の第２変形抑制部材３１０を用いることができるものとする。

【0101】

実施形態６における金属接合体形成工程Ｓ２６は、第１ダイカスト部材８０及び第２ダイカスト部材９０の形状の違いを除けば、基本的には実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２と同様である。すなわち、金属接合体形成工程Ｓ２６においては、接合用凹部８２に接合用凸部９２を挿入した状態で第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを相対的に押圧する（図１６（ａ）参照。）。その結果、第１接合予定面８４の頂点付近と第２接合予定面９４の頂点付近とが突き当たる（図１６（ｂ）参照。）。このため、第１接合予定面８４及び第２接合予定面９４の全面が拡散接合され、金属接合体１５０が形成される（図１６（ｃ）参照。）。

【0102】

実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、第１ダイカスト部材８０と第１ダイカスト部材８０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを拡散接合させて金属接合体１５０を形成するため、実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材（少なくとも第１ダイカスト部材８０）の変形を抑制することが可能な金属接合体の製造方法となる。

【0103】

なお、実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、実施形態３に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。

【0104】

実施形態６に係るダイカスト部材の接合方法は、第１ダイカスト部材８０と第１ダイカスト部材８０の変形を抑制する第１変形抑制部材２１０とを合体させた状態で第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを相対的に押圧することにより、第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを拡散接合させるため、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、接合時における圧力の逃げやダイカスト部材の変形を抑制することが可能なダイカスト部材の接合方法となる。

【0105】

以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

【0106】

（１）上記各実施形態における第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材の形状はあくまで例示であり、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて任意の形状とすることができる。

【0107】

（２）上記実施形態５においては、空間形成用凹部６９ｂは連続した溝状の形状からなるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。空間形成用凹部は任意の形状とすることができる。

【0108】

（３）上記実施形態５においては、空間形成用凹部６９ｂは第２接合予定面６４に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。空間形成用凹部は、第１接合予定面に形成されていてもよく、第１接合予定面と第２接合予定面との両方に形成されていてもよい。

【0109】

（４）上記実施形態４～６における特徴は、阻害要因がない限り他の実施形態にも適用可能である。

【0110】

（５）上記各実施形態においては、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材との両方を変形抑制部材と合体させて金属接合体形成工程を実施することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とのうち一方のみを変形抑制部材と合体させて金属接合体形成工程を実施することとしてもよい。

【0111】

（６）上記実施形態１においては、金属接合体形成工程Ｓ２０は、拡散接合を促進させるために第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を加熱し、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０をある程度の温度（ただし、融点以下の温度）に保ちながら実施することが好ましいとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、宇宙空間のような環境では拡散接合が進みやすいと考えられるため、このような環境で本発明の金属接合体形成工程を実施する場合には、第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材を必ずしも加熱しなくてもよい。これは、他の実施形態の金属接合体形成工程においても同様である。

【0112】

（７）上記各実施形態においては、各第１変形抑制部材及び各第２変形抑制部材は全体が１つの部品からなる部材であるように説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１変形抑制部材及び第２変形抑制部材は、複数の部品からなる部材（分割及び合体可能な部材）であってもよい。

【符号の説明】

【0113】

１０，３０，５０，８０…第１ダイカスト部材、１２，３４，５４，５８，８４…第１接合予定面、２０，４０，６０，６０ａ，６０ｂ，９０…第２ダイカスト部材、２２，４４，６４，６８，９４…第２接合予定面、３２，５２，８２，９２…接合用凹部、４２，６２…接合用凸部、６９ａ…空間、６９ｂ…空間形成用凹部、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０…金属接合体、２００，２１０…第１変形抑制部材、３００，３１０，３２０…第２変形抑制部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】