JP7723231B1 - 板状冷却装置の組立方法、板状冷却装置およびクランプ装置 - Google Patents
板状冷却装置の組立方法、板状冷却装置およびクランプ装置Info
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Abstract
Description
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。
板状冷却装置1は、電気自動車などに搭載されるバッテリーを冷却するためのものであり、バッテリーに当接させて電気自動車などの内部に配置される。板状冷却装置1は、図1、図3に示すように、平面視で矩形状であり、第1の板状部材3と、第1の板状部材3と対向して配置される第2の板状部材2と、を備えている。なお、板状冷却装置1の形状は、平面視で矩形状に限るものではなく、当接させるバッテリー形状に合わせて適宜成形されてよい。第1の板状部材3、および、第2の板状部材2は、例えば、レーザ溶接にて互いに溶接され、各板状部材の内面側(溶接面側)に冷却液が流れる流路21が配置される。流路21の詳細は後述する。
第1の板状部材3は、薄板状であり、第2の板状部材2に対向して配置される。第1の板状部材3は、平面視略長方形の形状で成形されている。第1の板状部材3は、左右方向の両端部からそれぞれ下方に延びる側板31を備えている。
第2の板状部材2は、薄板状であり、第1の板状部材3に対向して配置される。第2の板状部材2は、平面視略長方形の形状で成形されている。第2の板状部材2は、例えばアルミニウムのように熱伝導率の高い素材で成形される。
流路21は、図3に示すように、第2の板状部材2の平面視において、左右方向に一定の間隔をもって、蛇行するように形成されている。より詳細には、前方から後方に延びる直線形状の流路21が形成され、当該流路21の後方端部にてU字形状のカーブが形成され、当該カーブの端部から前方に延びる直線形状の流路21が形成され、当該流路21の前方端部にてU字形状のカーブが形成されている。以降、同様に上流側から下流側に向かって直線とカーブとを組み合わせて流路21が形成されている。
溶接領域YRについて、図4を用いて説明する。図4は、溶接領域YRを示した板状冷却装置1の平面視図である。なお、図4においては、溶接領域YRが設けられている範囲を認識し易くするため、溶接領域YR以外の他の部材番号は適宜省略している。
分割溶接領域L1は、第1の板状部材3と第2の板状部材2とを接合する際に、レーザ溶接を施す部位である。分割溶接領域L1は、溶接を行うために第2の板状部材2の表面に予め設定される。分割溶接領域L1は、図4で示す溶接領域YRを所定の範囲に分割して形成された領域である。つまり、分割溶接領域L1は溶接領域YRに包含される領域ともいえる。
被クランプ領域Cは、後述のクランプ部410に押さえつけられる部位である。被クランプ領域Cは、図3で示すように、第2の板状部材2の表面において、複数個所に設けられる。
外周溶接領域L2は、図3に一点鎖線で示すように、第2の板状部材2において、流路21が形成された領域よりも前後方向および左右方向において外側に設けられる領域である。図3に一点鎖線で示した外周溶接領域L2は、一例であり、外周溶接領域L2は、第2の板状部材2、および、流路21の大きさ、形状によって任意に設定されてよい。
次に、本開示の一実施形態に係るクランプ装置4について図5および図6を用いて説明する。図5は、本開示の一実施形態に係るクランプ装置4の概略構成を部分的に示した平面図である。図6は、図5に示すクランプ装置4を後方からみた背面図である。
次に、板状冷却装置1の組立方法について説明する。第1の板状部材3、第2の板状部材2は、例えば、プレス加工にて製造される。
まず、製造された第1の板状部材3をクランプ装置4の載置部44の上に、溶接される面が上になるように載置する。次に、製造された第2の板状部材2を載置部44に載置された第1の板状部材3の上に、溶接される面が下になるように載置する。なお、載置部44は、載置部44に載置された第1の板状部材3、および、第2の板状部材2が水平となるように載置面が構成されることが好ましいが、これに限るものではない。例えば、載置部44は、第1の板状部材3、および、第2の板状部材2の加工条件、形状等に応じて、非水平となるように載置面が構成されてもよい。
次に、クランプ工程にて、被クランプ領域Cをクランプしている状態で分割溶接領域L1を溶接する溶接工程を実行する。溶接工程はレーザ溶接装置を用いて実行される。レーザ溶接装置は、クランプ装置4と一体に設けられていてもよいし、クランプ装置4と別体に設けられていてもよい。なお、レーザ溶接装置の構成は公知の技術であるため、構成に関する詳細な説明は省略する。
全ての分割溶接領域L1の溶接が完了した後、外周溶接領域L2に対して線状溶接する外周溶接工程が実行される。なお、上述のとおり、全ての分割溶接領域L1の溶接が完了した後、外周溶接領域L2に対して外周溶接工程を実行することが好ましいが、これに限るものではない。外周溶接工程を実行した後、分割溶接領域L1に対する溶接工程が実行されてもよい。
以下の各変形例は、本実施形態に適宜、適用可能である。また、各変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施してもよい。
上述した実施形態では、第2の板状部材2に流路21、溶接領域YR、分割溶接領域L1、および被クランプ領域Cを備えた構成としたが、第1の板状部材3に流路21、溶接領域YR、分割溶接領域L1、および被クランプ領域Cを備える構成としてもよい。すなわち、第1の板状部材3および/または第2の板状部材2の何れかに流路21、溶接領域YR、分割溶接領域L1、および被クランプ領域Cを備えていればよい。
上述した実施形態では、クランプ部410が被クランプ領域Cを機械的に押さえつけてクランプする構成を説明したが、これに限るものではない。例えば、これに代えて電磁クランプを用いてもよい。電磁クランプを用いて場合、載置部44に電磁コイルを埋め込み、当該載置部44に埋め込んだ電磁コイルのうち、被クランプ領域Cに対応する箇所に電流を流して磁力を発生させ、クランプする構成としてもよい。
上述した実施形態では、流路21が図3に示すように、第2の板状部材2の平面視において、左右方向に一定の間隔をもって、蛇行するように形成されていると説明したが、これに限るものではない。例えば、前方から後方に延びる直線形状の流路のみで構成されてもよい。この場合、それぞれの流路の前端、後端に冷却液の吸入口32と排出口33が設けられてもよい。また、前方から後方に延びる直線形状の流路に対して、左右方向に交差する直線形状の流路が組み合わされてもよい。すなわち、流路の平面視における形成パターンは、格子状であってもよいし、直角に流路が交わる直交格子状であってもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
本開示の実施形態2について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態2と実施形態1との相違点は、クランプ工程が異なる点である。
(第1クランプ工程)
実施形態1では、第1の板状部材3と第2の板状部材2とを重ね合わせた後、クランプ装置4の第1アーム41を開状態から閉状態としている。実施形態2におけるクランプ工程では、第1の板状部材3と第2の板状部材2とを重ね合わせた周縁部のうち、少なくとも前後方向の端縁をクランプ手段にてクランプする(本開示の第1クランプ工程)。
第1クランプ工程の後、一組の被クランプ領域Cをクランプ手段にて第1の板状部材3と第2の板状部材2とが相互に固定されるようにクランプする(本開示の第2クランプ工程)。詳細には、第1アーム41を開状態から閉状態とし、第1アーム41が閉状態となってから、第2アーム42を閉状態とすることにより、第1アーム41、第2アーム42がそれぞれ備えるクランプ部410に対応する被クランプ領域Cをクランプする。なお、「一組の被クランプ領域C」は実施形態1と同様に解釈されてもよい。
第2クランプ工程を実行してから所定の時間が経過するまでの間、第1クランプ工程におけるクランプ手段によるクランプ状態を維持しつつ、第1クランプ工程におけるクランプ手段のクランプ力をクランプ開始時よりも低くなるように調整する(本開示のクランプ力調整工程)。詳細には、第1アーム41、第2アーム42、および第3アーム43が閉状態において、第3アーム43のクランプ状態を維持したまま、所定の時間において、第3アーム43の板状部材に対するクランプ力(押圧力)が低くなるように調整する。所定の時間とは、例えば1秒~2秒である。なお、所定の時間はクランプ対象である第1の板状部材3、第2の板状部材2の厚み、素材、形状等により適宜に設定されてよい。「クランプ力をクランプ開始時よりも低くなるように調整」とは、例えば、クランプ開始時のクランプ力が40ニュートン(N)である場合、40N未満の数値であり、クランプ状態を維持したまま、0(ゼロ)Nに近い数値となるように調整することが好ましい。
クランプ力調整工程の後、第1クランプ工程におけるクランプ手段のクランプ力をクランプ力調整工程にて低く調整されたクランプ力よりも高くなるように調整する(本開示のクランプ力復帰工程)。詳細には、第2クランプ工程を実行してから所定の時間が経過した後、第3アーム43のクランプ力を回復させる。
本変形例は、本実施形態に適宜、適用可能である。また、本変形例は、技術的に矛盾しない範囲で実施形態1および実施形態1の各変形例と互いに組み合わせて実施してもよい。
本開示の態様7に係る板状冷却装置1の組立方法は、前記クランプ工程は、前記第1の板状部材3と前記第2の板状部材2とを重ね合わせた周縁部のうち、少なくとも前後方向の端縁を前記クランプ手段にてクランプする第1クランプ工程と、前記第1クランプ工程の後、一組の前記被クランプ領域Cを前記クランプ手段にて前記第1の板状部材3と前記第2の板状部材2とを相互に固定する第2クランプ工程と、前記第2クランプ工程を実行してから所定の時間が経過するまでの間、前記第1クランプ工程における前記クランプ手段によるクランプ状態を維持しつつ、前記第1クランプ工程における前記クランプ手段のクランプ力をクランプ開始時よりも低くなるように調整するクランプ力調整工程と、前記クランプ力調整工程の後、前記第1クランプ工程における前記クランプ手段のクランプ力を前記クランプ力調整工程にて低く調整されたクランプ力よりも高くなるように調整するクランプ力復帰工程と、を含む、方法としてもよい。
Claims (9)
- 第1の板状部材と、前記第1の板状部材と溶接される溶接面の側に冷却液が流れる流路を備えた第2の板状部材と、を備えた板状冷却装置の組立方法であって、
前記第2の板状部材は、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを重ね合わせた場合に前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とが当接する範囲において、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを溶接するために前記流路に沿って設けられた溶接領域と、
前記溶接領域を所定の範囲に分割した領域である分割溶接領域と、
前記溶接領域内にあって前記分割溶接領域に隣接した位置に設けられ、クランプ手段にてクランプされる被クランプ領域と、
を有し、
前記組立方法は、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを重ね合わせた後、前記溶接領域において前記分割溶接領域を挟んで最接近位置に設けられた2つの前記被クランプ領域を一組の被クランプ領域として、一組の前記被クランプ領域を前記クランプ手段にて前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを相互に固定するクランプ工程と、
前記クランプ工程にて、前記被クランプ領域をクランプしている状態で前記分割溶接領域を溶接する溶接工程と、を含む、
ことを特徴とする板状冷却装置の組立方法。 - 前記溶接工程は、線状溶接にて実行される、ことを特徴とする請求項1に記載の板状冷却装置の組立方法。
- 前記溶接工程は、
前記流路が形成された領域よりも外側である外周溶接領域を溶接する外周溶接工程を更に含む、ことを特徴とする請求項1または2に記載の板状冷却装置の組立方法。 - 前記外周溶接工程は、レーザが前記外周溶接領域に向かって照射されるレーザ溶接にて実行され、前記外周溶接領域を溶接する前記レーザが走査される走査方向に交差する方向、且つ、前記外周溶接領域に対して内側に前記レーザの照射角度を傾斜させて実行される、ことを特徴とする請求項3に記載の板状冷却装置の組立方法。
- 前記溶接工程は、一つの前記分割溶接領域に対する前記溶接工程が完了した後、前記被クランプ領域に対するクランプをアンクランプし、前記溶接工程が完了した前記分割溶接領域とは異なる他の前記分割溶接領域に対して、前記クランプ工程が実行された後、当該他の前記分割溶接領域を溶接することを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の板状冷却装置の組立方法。
- 前記クランプ工程は、複数の前記分割溶接領域を一つのグループとして実行されることを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の板状冷却装置の組立方法。
- 前記クランプ工程は、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを重ね合わせた周縁部のうち、少なくとも前後方向の端縁を前記クランプ手段にてクランプする第1クランプ工程と、
前記第1クランプ工程の後、一組の前記被クランプ領域を前記クランプ手段にて前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを相互に固定する第2クランプ工程と、
前記第2クランプ工程を実行してから所定の時間が経過するまでの間、前記第1クランプ工程における前記クランプ手段によるクランプ状態を維持しつつ、前記第1クランプ工程における前記クランプ手段のクランプ力をクランプ開始時よりも低くなるように調整するクランプ力調整工程と、
前記クランプ力調整工程の後、前記第1クランプ工程における前記クランプ手段のクランプ力を前記クランプ力調整工程にて低く調整されたクランプ力よりも高くなるように調整するクランプ力復帰工程と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の板状冷却装置の組立方法。 - 第1の板状部材と、前記第1の板状部材と溶接される溶接面の側に冷却液が流れる流路を備えた第2の板状部材と、を備え、
前記第2の板状部材は、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを重ね合わせた場合に前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とが当接する範囲において、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを溶接するために前記流路に沿って設けられた溶接領域と、
前記溶接領域を所定の範囲に分割した領域である分割溶接領域と、
前記溶接領域内にあって前記分割溶接領域に隣接した位置に設けられ、クランプ手段にてクランプされる被クランプ領域と、
を備えている、ことを特徴とする板状冷却装置。 - 第1の板状部材と、前記第1の板状部材と溶接される溶接面の側に冷却液が流れる流路を備えた第2の板状部材と、を備えた板状冷却装置をクランプするクランプ装置であって、
前記第2の板状部材は、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを重ね合わせた場合に前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とが当接する範囲において、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを溶接するために前記流路に沿って設けられた溶接領域と、
前記溶接領域を所定の範囲に分割した領域である分割溶接領域と、
前記溶接領域内にあって前記分割溶接領域に隣接した位置に設けられ、クランプ手段にてクランプされる被クランプ領域と、
を有し、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを重ね合わせた後、前記溶接領域において前記分割溶接領域を挟んで最接近位置に設けられた2つの前記被クランプ領域を一組の被クランプ領域として、一組の前記被クランプ領域を前記クランプ手段にて前記第1の板状部材と前記第2の板状部材とを相互に固定するクランプ部を備えている、
ことを特徴とするクランプ装置。
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|---|---|---|---|
| JP2024060873 | 2024-04-04 | ||
| JP2024060873 | 2024-04-04 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7723231B1 true JP7723231B1 (ja) | 2025-08-13 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2020510534A (ja) * | 2017-02-16 | 2020-04-09 | レインツ デッチタングス ゲー エム ベー ハー | 冷却板およびその製造方法 |
| KR20230063031A (ko) * | 2021-11-01 | 2023-05-09 | 주식회사 세원정공 | 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 |
-
2025
- 2025-01-23 JP JP2025533104A patent/JP7723231B1/ja active Active
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