(57)【要約】【課題】レーザ溶接を行っても簡易に所望の形状にすることができる製造方法等を提供する。【解決手段】板状の第１の部材に重ね合わされた第２の部材にレーザ光の照射を行うことにより第１の部材と第２の部材とを接合する接合工程と、第１の部材における、第２の部材が重ね合わされる面とは反対側の面を溶融させる溶融工程と、を有する製造方法。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１の部材に重ね合わされた第２の部材にレーザ光の照射を行うことにより当該第１の部材と当該第２の部材とを接合する接合工程と、
前記第１の部材における、前記第２の部材が重ね合わされる面とは反対側の面を溶融させる溶融工程と、
を有する製造方法。
【請求項２】
前記溶融工程よりも前記接合工程を先に行い、
前記溶融工程では、前記接合工程にて前記第２の部材が接合された前記第１の部材における、当該第２の部材が接合された面とは反対側の面を溶融させる
請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記接合工程よりも前記溶融工程を先に行い、
前記接合工程では、前記溶融工程にて溶融部が形成された前記第１の部材における、当該溶融部が形成された面とは反対側の面に前記第２の部材を接合させる
請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記溶融工程では、前記第１の部材に対してレーザ光を照射する
請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記溶融工程では、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、前記接合工程での照射位置と同じ位置に前記レーザ光を照射する
請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記溶融工程では、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、前記接合工程での照射位置を中心として、長手方向の両側に、それぞれ所定間隔の位置に前記レーザ光を照射する
請求項４に記載の製造方法。
【請求項７】
アルミニウム材からなる板状の第１の部材とアルミニウム材からなる第２の部材との突き合わせ部にレーザ光の照射を行うことにより当該第１の部材と当該第２の部材とを接合する接合工程と、
前記突き合わせ部における、前記接合工程にて前記レーザ光が照射される側とは反対側を溶融させる溶融工程と、
を有する製造方法。
【請求項８】
前記溶融工程では、前記突き合わせ部に対して、前記接合工程にて前記レーザ光が照射される側とは反対側からレーザ光を照射する
請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
板状の第１の部材に重ね合わされた第２の部材にレーザ光が照射されることにより当該第１の部材と当該第２の部材とが接合された構造物であって、
前記第１の部材における、前記第２の部材が重ね合わされた面とは反対側の面に溶融部を有する
構造物。
【請求項１０】
前記溶融部は、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、当該第１の部材と前記第２の部材とを接合するための照射位置と同じ位置に形成されている
請求項９に記載の構造物。
【請求項１１】
前記溶融部は、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、当該第１の部材と前記第２の部材とを接合するための照射位置を中心として、長手方向の両側に、それぞれ所定間隔の位置に形成されている
請求項９に記載の構造物。
【請求項１２】
アルミニウム材からなる板状の第１の部材とアルミニウム材からなる第２の部材との突き合わせ部にレーザ光が照射されることにより当該第１の部材と当該第２の部材とが接合された構造物であって、
前記突き合わせ部における、前記レーザ光の照射により溶接部が形成された面とは反対側の面に溶融部を有する
構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造方法、構造物に関する。
【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、特許文献２には、レーザ溶接を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６１１５８号公報
【特許文献２】特開平４−２７００８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アルミニウム材料を用いて成形された部材（以下、「アルミニウム材」と称する場合がある。）同士を接合するために、レーザ溶接を行うことが考えられる。しかしながら、レーザ溶接を行うと、レーザ溶接を行った部位が熱収縮して変形することに起因して、レーザ溶接を行っていない部位が変位し（反り）、所望の形状と異なってしまうおそれがある。それゆえ、所望の形状とするには、レーザ溶接後に、レーザ溶接に起因して変位した（反った）形状を再度変位させる工程が必要となる。
本発明は、レーザ溶接を行っても簡易に所望の形状にすることができる製造方法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、板状の第１の部材に重ね合わされた第２の部材にレーザ光の照射を行うことにより当該第１の部材と当該第２の部材とを接合する接合工程と、前記第１の部材における、前記第２の部材が重ね合わされる面とは反対側の面を溶融させる溶融工程と、を有する製造方法である。
ここで、前記溶融工程よりも前記接合工程を先に行い、前記溶融工程では、前記接合工程にて前記第２の部材が接合された前記第１の部材における、当該第２の部材が接合された面とは反対側の面を溶融させても良い。
また、前記接合工程よりも前記溶融工程を先に行い、前記接合工程では、前記溶融工程にて溶融部が形成された前記第１の部材における、当該溶融部が形成された面とは反対側の面に前記第２の部材を接合させても良い。
また、前記溶融工程では、前記第１の部材に対してレーザ光を照射しても良い。
また、前記溶融工程では、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、前記接合工程での照射位置と同じ位置に前記レーザ光を照射しても良い。
また、前記溶融工程では、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、前記接合工程での照射位置を中心として、長手方向の両側に、それぞれ所定間隔の位置に前記レーザ光を照射しても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、アルミニウム材からなる板状の第１の部材とアルミニウム材からなる第２の部材との突き合わせ部にレーザ光の照射を行うことにより当該第１の部材と当該第２の部材とを接合する接合工程と、前記突き合わせ部における、前記接合工程にて前記レーザ光が照射される側とは反対側を溶融させる溶融工程と、を有する製造方法である。
ここで、前記溶融工程では、前記突き合わせ部に対して、前記接合工程にて前記レーザ光が照射される側とは反対側からレーザ光を照射しても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、板状の第１の部材に重ね合わされた第２の部材にレーザ光が照射されることにより当該第１の部材と当該第２の部材とが接合された構造物であって、前記第１の部材における、前記第２の部材が重ね合わされた面とは反対側の面に溶融部を有する構造物である。
ここで、前記溶融部は、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、当該第１の部材と前記第２の部材とを接合するための照射位置と同じ位置に形成されていても良い。
また、前記溶融部は、前記第１の部材の板面に直交する方向に見た場合に、当該第１の部材と前記第２の部材とを接合するための照射位置を中心として、長手方向の両側に、それぞれ所定間隔の位置に形成されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、アルミニウム材からなる板状の第１の部材とアルミニウム材からなる第２の部材との突き合わせ部にレーザ光が照射されることにより当該第１の部材と当該第２の部材とが接合された構造物であって、前記突き合わせ部における、前記レーザ光の照射により溶接部が形成された面とは反対側の面に溶融部を有する構造物である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、レーザ溶接を行っても簡易に所望の形状にすることができる製造方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る液冷式冷却装置の斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る液冷式冷却装置を構成する部品を分解した図である。
【図３】図１のIII−III部の断面図である。
【図４】図１のIV−IV部の断面図である。
【図５】重ね合わせ部におけるレーザ溶接工程を説明する斜視図である。
【図６】（ａ）は、液冷式冷却装置を上方から見た図である。（ｂ）は、液冷式冷却装置を下方から見た図である。
【図７】（ａ）は、図１のVII−VII部の断面図である。（ｂ）は、（ａ）のVIIb部の拡大図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、装置本体の変形を模式的に示す図である。
【図９】（ａ）は、溶融部の形状の第１変形例を示す図である。（ｂ）は、溶融部の形状の第２変形例を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、液冷式冷却装置の製造方法の変形例により製造される装置本体の変形を模式的に示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係る液冷式冷却装置を下方から見た図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態に係る液冷式冷却装置の装置本体の変形を模式的に示す図である。
【図１３】第２の実施形態に係る液冷式冷却装置を下方から見た図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、溶融部の断面形状の変形例を示す図である。
【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の実施形態＞
図１は、第１の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、第１の実施形態に係る液冷式冷却装置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。
図４は、図１のIV−IV部の断面図である。
実施の形態に係る液冷式冷却装置１は、内部に冷却液が流通する装置本体１０と、装置本体１０を流通する冷却液の流通方向を変更する変更部材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、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長尺状に成形されている。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、Ｔ０又は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。
【００１０】
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。本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、図４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６つ形成されている。
【００１１】
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、変更部材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。隣接する流入側流路１１１は、流入側壁１１１ａにより仕切られている。
他方、奥側の６つの貫通孔１１は、変更部材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。隣接する流出側流路１１２は、流出側壁１１２ａにより仕切られている。
【００１２】
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。
【００１３】
流入側空間１２１は、上壁１３及び流入側壁１１１ａ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り、上壁１３が貫通された貫通孔１２１ａと、流入側壁１１１ａが除去された下部空間１２１ｂとにより形成される。なお、図２に示した例では、流入側壁１１１ａ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良い。また、流入側空間１２１は、上壁１３及び流入側壁１１１ａが例えば切削加工にて除去されるのに加えて、下壁１４における上部が例えば切削加工にて除去されることで形成されていても良い。
【００１４】
流出側空間１２２は、上壁１３及び流出側壁１１２ａ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り、上壁１３が貫通された貫通孔１２２ａと、流出側壁１１２ａが除去された下部空間１２２ｂとにより形成される。なお、図２に示した例では、流出側壁１１２ａ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良い。また、流出側空間１２２は、上壁１３及び流出側壁１１２ａが例えば切削加工にて除去されるのに加えて、下壁１４における上部が例えば切削加工にて除去されることで形成されていても良い。
【００１５】
（変更部材２０）
変更部材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。
変更部材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。
変更部材２０は、装置本体１０側の端面と、装置本体１０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。このように、変更部材２０は、装置本体１０に対してレーザ溶接にて接合される被接合部材の一例である。
【００１６】
変更部材２０は、例えば、質別Ｏの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、変更部材２０は、例えば、質別Ｈ１４のＪＩＳ Ａ３０００系合金又は質別Ｈ１４の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。
【００１７】
（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。
【００１８】
入口パイプ３１は、上端寄りの部分に設けられた、径方向外側に全周に亘って突出した上端側突出部３１１と、下端寄りの部分に設けられた、径方向外側に全周に亘って突出した下端側突出部３１２とを有している。
入口パイプ３１における、下端側突出部３１２よりも下端側の部分が、保持部材３２に形成された後述する貫通孔３２１に挿入されている。
保持部材３２は、概形が板状の直方体の部材であり、中央部に円形の貫通孔３２１が形成されている。保持部材３２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、保持部材３２の硬さが、３５（ＨＶ）以上であることが望ましい。
【００１９】
入口パイプ３１は、下端側突出部３１２よりも下端側の部分が、保持部材３２に形成された貫通孔３２１に挿入された状態でろう付されていることを例示することができる。下端側突出部３１２における最外径部と保持部材３２との間には、溶融したろう材からなるフィレット３３が形成されている。なお、入口パイプ３１と保持部材３２とはレーザ溶接にて接合されていても良い。レーザ溶接の場合には、入口パイプ３１の下端側突出部３１２よりも下端側の部分を保持部材３２に形成された貫通孔３２１に挿入した状態で、保持部材３２における、下面側からレーザ光を照射することを例示することができる。
【００２０】
そして、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。このように、保持部材３２は、装置本体１０に対してレーザ溶接にて接合される被接合部材の一例である。
【００２１】
（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。
【００２２】
出口パイプ４１は、上端寄りの部分に設けられた、径方向外側に全周に亘って突出した上端側突出部４１１と、下端寄りの部分に設けられた、径方向外側に全周に亘って突出した下端側突出部４１２とを有している。
出口パイプ４１における、下端側突出部４１２よりも下端側の部分が、保持部材４２に形成された後述する貫通孔（不図示）に挿入されている。
保持部材４２は、概形が板状の直方体の部材であり、中央部に円形の貫通孔（不図示）が形成されている。保持部材４２は、保持部材３２と同様に、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、保持部材４２の硬さが、３５（ＨＶ）以上であることが望ましい。
【００２３】
出口パイプ４１は、下端側突出部４１２よりも下端側の部分が、保持部材４２に形成された貫通孔（不図示）に挿入された状態でろう付されていることを例示することができる。下端側突出部４１２における最外径部と保持部材４２との間には、溶融したろう材からなるフィレット４３が形成されている。なお、出口パイプ４１と保持部材４２とはレーザ溶接にて接合されていても良い。レーザ溶接の場合には、出口パイプ４１の下端側突出部４１２よりも下端側の部分を保持部材４２に形成された貫通孔に挿入した状態で、保持部材４２における、下面側からレーザ光を照射することを例示することができる。
【００２４】
そして、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。このように、保持部材４２は、装置本体１０に対してレーザ溶接にて接合される被接合部材の一例である。
【００２５】
（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。
【００２６】
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を通って変更部材２０の凹部２１内に至る。変更部材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。
【００２７】
（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における長手方向の両端部の端面と、変更部材２０における装置本体１０側の端面とを突き合わせた状態で、突き合わせ部に対して、レーザ光を連続的に照射する。このようにして、装置本体１０における長手方向の両端部に、変更部材２０を、レーザ溶接にて接合する。
突き合わせ部にレーザ光が照射されることで、突き合わせ部と略同一位置に溶接部２２（図３参照）が形成される。
【００２８】
また、装置本体１０の流入側空間１２１に入口ジョイント３０の入口パイプ３１の下端部を挿入し、入口ジョイント３０の保持部材３２の下端面を装置本体１０の上面に載せる（保持部材３２と装置本体１０とを重ね合わせる）。そして、保持部材３２と装置本体１０とを重ね合わせた状態で、保持部材３２に対してレーザ光を照射し、入口パイプ３１の周囲にレーザ光を連続的に照射していく。このようにして、装置本体１０における中央部に、入口ジョイント３０を、レーザ溶接にて接合する。
重ね合わせ部にレーザ光が照射されることで、照射された位置と略同一位置に溶接部３４（図３参照）が形成される。
【００２９】
同様に、装置本体１０の流出側空間１２２に出口ジョイント４０の出口パイプ４１の下端部を挿入し、出口ジョイント４０の保持部材４２の下端面を装置本体１０の上面に載せる（保持部材４２と装置本体１０とを重ね合わせる）。そして、保持部材４２と装置本体１０とを重ね合わせた状態で、保持部材４２に対してレーザ光を照射し、出口パイプ４１の周囲にレーザ光を連続的に照射していく。このようにして、装置本体１０における中央部に、出口ジョイント４０を、レーザ溶接にて接合する。
重ね合わせ部にレーザ光が照射されることで、照射された位置と略同一位置に溶接部４４（図１参照）が形成される。
【００３０】
そして、本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、装置本体１０における、保持部材３２（保持部材４２）が重ね合わされた面（上面）とは反対側の面（下面）を溶融させる。そして、本実施の形態においては、装置本体１０の下面を溶融させるために、装置本体１０の下壁１４に対してレーザ光を照射する。装置本体１０の下壁１４における下側の面（下面）にレーザ光が照射されることで、照射された位置に溶融部１５が形成される。
【００３１】
（レーザ溶接工程）
図５は、重ね合わせ部におけるレーザ溶接工程を説明する斜視図である。
図５に示すように、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２（出口ジョイント４０の保持部材４２）との重ね合わせ部において、保持部材３２（保持部材４２）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。そして、レーザヘッド１５１を、入口パイプ３１（出口パイプ４１）の周囲の保持部材３２（保持部材４２）の端部形状に沿って移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。
なお、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、重ね合わせ部の保持部材３２（保持部材４２）の面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。
また、装置本体１０と変更部材２０との突き合わせ部に向けて、レーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射する。そして、レーザヘッド１５１を、突き合わせ部の形状に沿って移動させることで、レーザ光を連続的に照射する。
【００３２】
（溶接部３４及び溶接部４４と、溶融部１５との関係について）
図６（ａ）は、液冷式冷却装置１を上方から見た図である。図６（ｂ）は、液冷式冷却装置１を下方から見た図である。
図６（ａ）に示すように、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２との重ね合わせ部に対してレーザ溶接が施されたことによる溶接部３４が、入口パイプ３１の周囲に、保持部材３２の端部形状に沿って形成される。また、図６（ａ）に示すように、装置本体１０と出口ジョイント４０の保持部材４２との重ね合わせ部に対してレーザ溶接が施されたことによる溶接部４４が、出口パイプ４１の周囲に、保持部材４２の端部形状に沿って形成される。
【００３３】
そして、本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、装置本体１０の板面（上面）に直交する方向（上下方向）に見た場合に、図６（ｂ）に示すように、溶接部３４及び溶接部４４と同じ位置に溶融部１５を形成するようにレーザ光（不図示）を照射する。例えば、装置本体１０の下壁１４（下面）に対して、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光を照射する。そして、レーザヘッド１５１を、流入側空間１２１の下部空間１２１ｂの周囲、及び、流出側空間１２２の下部空間１２２ｂの周囲に移動させることで、レーザ光を連続的に照射する。
なお、溶融部１５を形成するためにレーザ光を照射する、スポット径、出力、移動速度等の条件は、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２（出口ジョイント４０の保持部材４２）とを接合するために照射するレーザ光Ｌ（図５参照）の条件と同じであることを例示することができる。また、溶融部１５を形成するために、レーザ光を、時間をおいて複数回照射しても良い。例えば、レーザヘッド１５１を、流入側空間１２１の下部空間１２１ｂ、及び、流出側空間１２２の下部空間１２２ｂの周囲を複数回周回させることで、レーザ光を連続的に照射することを例示することができる。
【００３４】
図７（ａ）は、図１のVII−VII部の断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のVIIb部の拡大図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、入口ジョイント３０の保持部材３２と装置本体１０との重ね合わせ部の溶接部３４の断面形状、及び、溶融部１５の断面形状を示している。
レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１から保持部材３２に対してレーザ光Ｌが照射され、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、重ね合わせ部を構成している、アルミニウム材である保持部材３２と装置本体１０の母材自体が溶融し、その後急速に冷却される。この急速加熱・急速冷却により溶接部３４に組織変化が生じ、溶接部３４は、溶けて固まった溶融部３４ｍと、溶接熱により組織変化が生じた熱影響部３４ｈとにより構成される。熱影響部３４ｈは、保持部材３２の熱影響部３２ｈと、装置本体１０の熱影響部１０ｈとにより構成される。なお、図示は省略するが、溶接部４４は、溶接部３４と同様に、溶けて固まった溶融部（不図示）と、溶接熱により組織変化が生じた熱影響部（不図示）とにより構成される。
【００３５】
また、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１から装置本体１０の下壁１４に対してレーザ光が照射されることによって、装置本体１０の母材自体が溶融し、その後急速に冷却される。この急速加熱・急速冷却により、溶けて固まった溶融部１５と、溶接熱により組織変化の生じた熱影響部（不図示）とが形成される。
【００３６】
そして、本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、溶接部３４の溶融部３４ｍ、溶接部４４の溶融部、及び、溶融部１５が、貫通孔１１まで至らないように形成されている。つまり、溶融部３４ｍ及び溶融部１５が、冷却液が流通する流入側流路１１１及び流出側流路１１２に達していない（図７（ａ）参照）。これにより、流入側流路１１１又は流出側流路１１２を流通する冷却液の流れを阻害することに起因して、圧力損失が増大することが抑制される。
【００３７】
以上説明した製造方法にて製造された液冷式冷却装置１によれば、以下の効果を奏する。
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、装置本体１０の変形を模式的に示す図である。
装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２とを接合するためにレーザ光Ｌを照射すると、レーザ光Ｌのエネルギーが熱に変換されて、その後溶融部３４ｍが形成される（図８（ａ）参照）。その際、レーザ溶接を行った部位における、溶融部３４ｍが形成される装置本体１０の上部と、溶融部３４ｍが形成されない装置本体１０の部位（溶融部３４ｍよりも下方の部位（例えば下部））との熱収縮の違いにより、レーザ溶接を行った部位における装置本体１０の下部が凸となるように、装置本体１０全体が変形する（図８（ｂ）参照）。そして、装置本体１０は長尺状であるため、装置本体１０における長手方向の端部側ほど変位量が多く、レーザ溶接を行う前の位置よりも上側に移動する。つまり、レーザ溶接を行う前の位置が所望の位置である場合には、レーザ溶接を行うことにより、レーザ溶接を行った部位における上部と下部との熱収縮の違いに起因して、レーザ溶接を行っていない部位の位置がレーザ溶接を行う前の位置よりも上側に移動し、装置本体１０の形状が所望の形状に対して変形してしまう。それゆえ、レーザ溶接を行う前の装置本体１０の下面が、液冷式冷却装置１に要求される平面度を満たしていたとしても、レーザ溶接を行うことにより、要求される平面度を満たさなくなるおそれがある。そして、装置本体１０の下面が要求される平面度を満たさなくなってしまった場合には、要求される平面度を満たすように変形させる工程が必要になる。
【００３８】
本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、装置本体１０の下面（下壁１４における下側の面）にレーザ光が照射されることで溶融部１５が形成される際に（図８（ｃ）参照）、レーザ光の照射を行った部位における溶融部１５が形成される装置本体１０の下部と、溶融部１５が形成されない装置本体１０の部位（溶融部１５よりも上方の部位（例えば上部））との熱収縮の違いにより、装置本体１０の上部が凸となるように、装置本体１０全体が変形する（図８（ｄ）参照）。そして、長手方向における溶融部３４ｍと溶融部１５との位置は同一であるため、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２とを接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形と、下壁１４を溶融するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形とが相殺される。その結果、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２（出口ジョイント４０の保持部材４２）とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、装置本体１０の下面が要求される平面度を満たし易くなる。つまり、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２（出口ジョイント４０の保持部材４２）とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、装置本体１０の下面を、例えばろう付にて接合する場合と同等以下の平面度にすることが可能となる。
【００３９】
また、レーザ光を照射して溶融部１５を形成する方法によれば、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためにレーザ溶接を行うことに起因して大きくなった装置本体１０の下面の平面度を小さくするために、他の方法、例えば装置本体１０における長手方向の両端部に力を加える方法、を採用する場合よりも簡易に平面度を小さくすることができる。
さらに、溶融部１５を形成するためにレーザ光を照射する、スポット径等の条件を、装置本体１０と入口ジョイント３０の保持部材３２（出口ジョイント４０の保持部材４２）とを接合するための条件と同じにすることで、より簡易に平面度を小さくすることができる。
ただし、溶融部１５を形成する手段としては、レーザ光を照射することに限定されない。例えばアーク放電を用いて溶融部１５を形成しても良い。
【００４０】
また、本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、装置本体１０と変更部材２０との突き合わせ部に向けて、レーザヘッド１５１を、突き合わせ部の周囲の１周に移動させることで、レーザ光を連続的に照射し、溶接部２２を１周に亘って形成する。これにより、装置本体１０の板面（上面又は下面）に直交する方向（上下方向）に見た場合に、装置本体１０の上壁１３における溶接部２２と、下壁１４における溶接部２２とが同じ位置になる。それゆえ、装置本体１０の上壁１３と変更部材２０との突き合わせ部を接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形と、下壁１４と変更部材２０との突き合わせ部を接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形とが相殺される。その結果、装置本体１０と変更部材２０との突き合わせ部を接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、装置本体１０の下面が要求される平面度を満たし易くなる。つまり、装置本体１０と変更部材２０との突き合わせ部とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、装置本体１０の下面を、例えばろう付にて接合する場合と同等以下の平面度にすることが可能となる。
【００４１】
（溶融部１５の形状の変形例）
図９（ａ）は、溶融部１５の形状の第１変形例を示す図である。図９（ｂ）は、溶融部１５の形状の第２変形例を示す図である。
図６（ｂ）を用いて説明した溶融部１５は、装置本体１０の板面（上面又は下面）に直交する方向（上下方向）に見た場合に、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合する溶接部３４（溶接部４４）の形状と同様に、保持部材３２（保持部材４２）の端部形状に沿う矩形状であるが、特にかかる形状に限定されない。
【００４２】
装置本体１０が長尺状であり、装置本体１０における長手方向の端部側ほどレーザ溶接に起因する変位量が多いことに鑑み、図９（ａ）又は図９（ｂ）に示すように溶融部１５を形成しても良い。つまり、図９（ａ）に示すように、上下方向に見た場合に、４つの辺を有する矩形状の溶接部３４（溶接部４４）の内、短手方向に延びる２つの辺と同じ位置にのみ溶融部１５ａ及び溶融部１５ｂ（溶融部１５ｃ及び溶融部１５ｄ）を形成し、長手方向に延びる２つの辺と同じ位置には溶融部１５を形成しないようにレーザ光を照射しても良い。さらに、図９（ｂ）に示すように、溶融部１５ａと溶融部１５ｃとの間の部位にも溶融部１５ｅを形成するように、溶融部１５ａ、溶融部１５ｅ及び溶融部１５ｃを形成するべくレーザ光を連続的に照射しても良い。同様に、図９（ｂ）に示すように、溶融部１５ｂと溶融部１５ｄとの間の部位にも溶融部１５ｆを形成するように、溶融部１５ｂ、溶融部１５ｆ及び溶融部１５ｄを形成するべくレーザ光を連続的に照射しても良い。なお、溶融部１５を形成するために、レーザ光を、時間をおいて複数回照射しても良い。例えば、溶融部１５ａを形成する場合には、レーザヘッド１５１を短手方向の同じ方向に繰り返し複数回移動させることや、レーザヘッド１５１を往復させることを例示することができる。
【００４３】
＜液冷式冷却装置１の製造方法の変形例＞
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、液冷式冷却装置１の製造方法の変形例により製造される装置本体１０の変形を模式的に示す図である。
上述した液冷式冷却装置１の製造方法においては、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とをレーザ溶接した後に、装置本体１０の下面にレーザ光を照射して溶融部１５を形成しているが特にかかる態様に限定されない。
例えば、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、先に、装置本体１０の下面にレーザ光を照射して溶融部１５を形成した後に、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とをレーザ溶接しても良い。つまり、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形を予測して、先に、装置本体１０の下面にレーザ光を照射して溶融部１５を形成しておいても良い。かかる態様であっても、装置本体１０の下壁１４を溶融するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形と、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形とが相殺される。その結果、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、装置本体１０の下面が要求される平面度を満たし易くなる。
【００４４】
なお、装置本体１０の下面にレーザ光を照射して溶融部１５を形成するのは、装置本体１０と変更部材２０との突き合わせ部を接合する前であっても良いし、接合した後であっても良い。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２は、第１の実施形態に係る液冷式冷却装置１に対して、装置本体１０の下面に形成された溶融部１５に相当する溶融部２１５の位置が溶融部１５と異なる。以下、第１の実施形態に係る液冷式冷却装置１と異なる点について説明する。第１の実施形態に係る液冷式冷却装置１と第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
図１１は、第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２を下方から見た図である。
第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２においては、装置本体１０の板面（上面又は下面）に直交する方向（上下方向）に見た場合に、４つの辺を有する矩形状の溶接部３４における短手方向に延びる２つの辺３４ａ及び３４ｂに対して、それぞれの両側の所定間隔の位置に溶融部２１５ａ、溶融部２１５ｂ、溶融部２１５ｃ、溶融部２１５ｄが形成されている。また、４つの辺を有する矩形状の溶接部４４における短手方向に延びる２つの辺４４ａ及び４４ｂに対して、それぞれの両側の所定間隔の位置に溶融部２１５ｅ、溶融部２１５ｆ、溶融部２１５ｇ、溶融部２１５ｈが形成されている。言い換えれば、レーザ溶接により、装置本体１０と、保持部材３２、保持部材４２とを接合した後に、上下方向に見た場合の、辺３４ａ、辺３４ｂ、辺４４ａ、辺４４ｂ、それぞれの両側の所定間隔の位置に、溶融部２１５ａ、溶融部２１５ｂ、溶融部２１５ｃ、溶融部２１５ｄ、溶融部２１５ｅ、溶融部２１５ｆ、溶融部２１５ｇ、溶融部２１５ｈを形成するべく、レーザ光を照射する。
【００４７】
図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２の装置本体１０の変形を模式的に示す図である。
上述した製造方法により製造される第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２においては、装置本体１０の下面（下壁１４における下側の面）に、溶接部３４における短手方向に延びる辺３４ａの両側の所定間隔の位置に、溶融部２１５ａ及び溶融部２１５ｂが形成される際に（図１２（ｃ）参照）、レーザ光の照射を行った部位における装置本体１０の上部が凸となるように、装置本体１０全体が変形する（図１２（ｄ）参照）。これにより、装置本体１０と保持部材３２とを接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形が、溶融部２１５ａ、溶融部２１５ｂを形成するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０全体の変形により弱められる。
【００４８】
同様に、溶融部２１５ｃ及び溶融部２１５ｄ、溶融部２１５ｅ及び溶融部２１５ｆ、溶融部２１５ｇ及び溶融部２１５ｈが形成される際に、レーザ光の照射を行った部位における装置本体１０の上部が凸となるように、装置本体１０全体が変形する。
以上のことより、装置本体１０と、保持部材３２及び保持部材４２とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、溶融部２１５ａ〜溶融部２１５ｈを形成することで、装置本体１０の下面が要求される平面度を満たし易くなる。
なお、上記所定間隔は、特に限定されない。図１１においては、所定間隔が、溶接部３４における長手方向に延びる辺の１／３である場合を例示している。
また、溶融部２１５を形成するために、レーザ光を、時間をおいて複数回照射しても良い。例えば、溶融部２１５ａを形成する場合には、レーザヘッド１５１を短手方向の同じ方向に繰り返し複数回移動させることや、レーザヘッド１５１を往復させることを例示することができる。
【００４９】
（溶融部２１５の形状の変形例）
図１３は、第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２を下方から見た図である。
上記所定間隔を、溶接部３４における長手方向に延びる辺の１／２とし、上下方向に見た場合に、溶接部３４における短手方向に延びる辺３４ａと辺３４ｂとの間に１つの溶融部２１５ｉを形成しても良い。かかる場合には、辺３４ａに対して、辺３４ｂとは反対側に、溶接部３４における長手方向に延びる辺の１／２の位置に溶融部２１５ｊを形成するとともに、辺３４ｂに対して、辺３４ａとは反対側に、溶接部３４における長手方向に延びる辺の１／２の位置に溶融部２１５ｋを形成すると良い。また、溶接部４４に対しても溶融部２１５ｌ、溶融部２１５ｍ、溶融部２１５ｎを形成すると良い。
【００５０】
なお、上述した第２の実施形態に係る液冷式冷却装置２において、溶融部２１５ａと溶融部２１５ｅとの間の部位にも溶融部を形成し、溶融部２１５ａから溶融部２１５ｅまでを連続させるように、レーザ光を連続的に照射しても良い。同様に、溶融部２１５ｂから溶融部２１５ｆまで、溶融部２１５ｃから溶融部２１５ｇまで、溶融部２１５ｄから溶融部２１５ｈまでを連続させるように、レーザ光を連続的に照射しても良い。また、同様に、溶融部２１５ｉから溶融部２１５ｌまで、溶融部２１５ｊから溶融部２１５ｍまで、溶融部２１５ｋから溶融部２１５ｎまでを連続させるように、レーザ光を連続的に照射しても良い。
また、溶融部２１５を形成するために、レーザ光を、時間をおいて複数回照射しても良いことは上述したのと同様である。
【００５１】
＜液冷式冷却装置２の製造方法の変形例＞
上述した液冷式冷却装置２においても、先に、装置本体１０の下面にレーザ光を照射して溶融部２１５を形成した後に、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とをレーザ溶接しても良い。つまり、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０の変形を予測して、先に、装置本体１０の下面にレーザ光を照射して溶融部２１５を形成しておいても良い。かかる態様であっても、装置本体１０の下壁１４を溶融するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０の変形とは逆方向に、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためのレーザ光照射に起因する装置本体１０の変形が生じる。その結果、装置本体１０と保持部材３２（保持部材４２）とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、装置本体１０の下面が要求される平面度を満たし易くなる。
【００５２】
上述したように、本発明は、板状の装置本体１０を一例とする第１の部材に重ね合わされた保持部材３２を一例とする第２の部材にレーザ光の照射を行うことにより第１の部材と第２の部材とを接合する接合工程と、第１の部材における、第２の部材が重ね合わされる面とは反対側の面を溶融させる溶融工程と、を有する、液冷式冷却装置１を一例とする構造物の製造方法である。
ここで、溶融工程では、第１の部材に対してレーザ光を照射しても良い。
また、構造物は、板状の第１の部材に重ね合わされた第２の部材にレーザ光が照射されることにより第１の部材と第２の部材とが接合された構造物であれば、液冷式冷却装置１及び液冷式冷却装置２に限定されない。
【００５３】
また、溶融工程よりも接合工程を先に行い、溶融工程では、接合工程にて第２の部材が接合された第１の部材における、第２の部材が接合された面とは反対側の面を溶融させても良い。
あるいは、接合工程よりも溶融工程を先に行い、接合工程では、溶融工程にて溶融部（例えば溶融部１５）が形成された第１の部材における、溶融部（例えば溶融部１５）が形成された面とは反対側の面に第２の部材を接合させても良い。
【００５４】
また、本発明は、板状の装置本体１０を一例とする第１の部材と変更部材２０を一例とする第２の部材との突き合わせ部にレーザ光の照射を行うことにより第１の部材と第２の部材とを接合する接合工程と、突き合わせ部における、接合工程にてレーザ光が照射される側とは反対側を溶融させる溶融工程と、を有する構造物の製造方法である。
【００５５】
＜溶融部の断面形状の変形例＞
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、溶融部の断面形状の変形例を示す図である。
上記製造方法を用いて製造される構造物が、内部に冷却液が流通する流入側流路１１１等が形成された液冷式冷却装置１及び液冷式冷却装置２ではなく、図１４（ａ）に示すように、アルミニウム材で中実の第１の部材５０１に重ね合わされたアルミニウム材の第２の部材５０２にレーザ光が照射されることにより第１の部材５０１と第２の部材５０２とが接合された構造物３である場合を考える。この構造物３である場合には、図１４（ａ）に示すように、接合するためのレーザ溶接による溶融部５０３と、レーザ溶接に起因する第１の部材５０１の変形を相殺又は弱めるためのレーザ光照射による溶融部５０４とが重なる大きさであっても良い。例えば、溶融工程よりも接合工程を先に行い、接合工程にて行われる第１の部材５０１と第２の部材５０２とを接合するためのレーザ光照射による溶融部５０３に、溶融工程にて行われる第１の部材５０１へのレーザ光照射による溶融部５０４が到達しても良い。また、接合工程よりも溶融工程を先に行い、溶融工程にて行われる第１の部材５０１へのレーザ光照射による溶融部５０４に、接合工程にて行われる第１の部材５０１と第２の部材５０２とを接合するためのレーザ光照射による溶融部５０３が到達しても良い。かかる場合であっても、第１の部材５０１と第２の部材５０２とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、第１の部材５０１における、第２の部材５０２が重ね合わされた面とは反対側の面が、要求される平面度を満たし易くなる。なお、溶融部５０３又は溶融部５０４を形成するために、レーザ光を、時間をおいて複数回照射しても良い。
【００５６】
また、図１４（ｂ）に示すように、アルミニウム材で中実の第１の部材５１１とアルミニウム材で中実の第２の部材５１２との突き合わせ部にレーザ光が照射されることにより第１の部材５１１と第２の部材５１２とが接合される構造物４である場合には、接合するためのレーザ溶接による溶融部５１３と、レーザ溶接に起因する第１の部材５１１及び第２の部材５１２の変形を相殺又は弱めるためのレーザ光照射による溶融部５１４とが重なる大きさであっても良い。例えば、第１の部材５１１と第２の部材５１２との突き合わせ部にレーザ光の照射を行うことにより第１の部材５１１と第２の部材５１２とを接合した（溶融部５１３を形成した）後に、第１の部材５１１と第２の部材５１２との突き合わせ部に対して、接合のためにレーザ光が照射される側とは反対側からレーザ光を照射する際に、溶融部５１４が溶融部５１３に到達するように照射しても良い。言い換えれば、構造物４は、第１の部材５１１と第２の部材５１２との突き合わせ部にレーザ光が照射されることにより第１の部材５１１と第２の部材５１２とが接合され、突き合わせ部における、レーザ光の照射により溶融部５１３が形成された面とは反対側の面に溶融部５１４を有する。かかる場合であっても、第１の部材５１１と第２の部材５１２とを接合するためにレーザ溶接を行ったとしても、第１の部材５１１、第２の部材５１２の面が、要求される平面度を満たし易くなる。なお、第１の部材５１１と第２の部材５１２との突き合わせ部にレーザ光の照射を行うことにより両者を接合した後に、この突き合わせ部に対して、接合のためにレーザ光が照射される側とは反対側からレーザ光が照射されることで、両者は、強固に接合されることとなる。また、溶融部５１３又は溶融部５１４を形成するために、レーザ光を、時間をおいて複数回照射しても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１，２…液冷式冷却装置、１０…装置本体、１３…上壁、１４…下壁、１５，２１５…溶融部、２０…変更部材、３０…入口ジョイント、３１…入口パイプ、３２…保持部材、３４…溶接部、３４ｍ…溶融部、４０…出口ジョイント、４１…出口パイプ、４２…保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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