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公開番号2025124398
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020416
出願日2024-02-14
発明の名称中空構造体及び中空構造体の製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類F16L 13/02 20060101AFI20250819BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】空洞部を高い生産性で簡便に形成でき、低コストで設計自由度の高い中空構造体及び中空構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】中空構造体100は、下板11、上板13、筒状の中空押出材15を備える。中空押出材15の押出方向の一端面は、下板11の外周面よりも内周側で下板11に当接し、中空押出材15の押出方向の他端面は、中空押出材15の外周面よりも内周側で上板13に当接する。下板11の外周面と中空押出材15の外周面との間には下側段差面が形成されて、下側段差面と中空押出材15の外周面とが交差する隅部に下方接合部23が形成される。中空押出材15の外周面と上板13の外周面との間には、中空押出材15の他端面に沿った上側段差面が形成されて、上側段差面と上板13の外周面とが交差する隅部に上方接合部25が形成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下板と、
前記下板に対向して配置される上板と、
前記下板と前記上板との間に、前記下板から前記上板に向かう方向を押出方向にして配置される筒状の中空押出材と、
を備え、
前記中空押出材の押出方向の一端面は、前記下板の外周面よりも内周側で前記下板に当接し、前記中空押出材の押出方向の他端面は、前記中空押出材の外周面よりも内周側で前記上板に当接し、
前記下板の外周面と前記中空押出材の外周面との間には、前記下板の上面に沿った下側段差面が形成され、
前記下側段差面と前記中空押出材の外周面とが交差する隅部に、前記下板と前記中空押出材とを接合する下方接合部が形成され、
前記中空押出材の外周面と前記上板の外周面との間には、前記中空押出材の前記他端面に沿った上側段差面が形成され、
前記上側段差面と前記上板の外周面とが交差する隅部に、前記中空押出材と前記上板とを接合する上方接合部が形成された、
中空構造体。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記下板と前記上板と前記中空押出材とに囲まれて形成された空洞部には、前記下板、前記上板、前記中空押出材の少なくともいずれかに、前記空洞部の内外を連通する流路の導入口及び導出口が形成されている、
請求項１に記載の中空構造体。
【請求項３】
前記下方接合部と前記上方接合部の少なくとも一方は、溶加材が添加された封止接合部である、
請求項１に記載の中空構造体。
【請求項４】
前記上方接合部及び前記下方接合部の脚長は、１ｍｍ以上、４ｍｍ以下である、
請求項１に記載の中空構造体。
【請求項５】
前記下板、前記上板、前記中空押出材の少なくともいずれかに、厚さ方向に貫通する取付け孔が形成されている、
請求項１に記載の中空構造体。
【請求項６】
前記下板、前記上板、前記中空押出材は、アルミニウム又はアルミニウム合金製である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の中空構造体。
【請求項７】
下板と、上板と、筒状の中空押出材とを準備し、
前記中空押出材の押出方向の一端面を、前記下板の外周面よりも内側で前記下板に当接させ、
前記中空押出材の押出方向の他端面を、前記中空押出材の外周面よりも内側で前記上板に当接させ、
前記下板の外周面と前記中空押出材の外周面との間の前記下板に沿った下側段差面と、前記中空押出材の外周面とが交差する隅部で、前記下板と前記中空押出材とを接合し、
前記中空押出材の外周面と前記上板の外周面との間における、前記中空押出材の前記上板側の端面に沿った上側段差面と、前記上板の外周面とが交差する隅部で、前記中空押出材と前記上板とを接合する、
中空構造体の製造方法。
【請求項８】
前記下板と前記中空押出材との接合と、前記中空押出材と前記上板との接合の少なくとも一方を、溶加材添加した封止接合により行う、
請求項７に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項９】
前記封止接合は、溶加材を溶融及び凝固させるレーザ溶接、レーザブレージングのいずれかである、
請求項８に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記下板、前記上板、前記中空押出材は、アルミニウム又はアルミニウム合金製である、
請求項７から９のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空構造体及び中空構造体の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、内部に空洞を有する中空構造体の製造は、鋳造や射出成形では抜き勾配等の関係から一体成形できないことが多い。そのため、例えば中実のブロックにドリル等の機械加工によって止め孔を形成し、形成した止め孔の開口を塞ぐ等の工法により中空構造を製造することがある。
また、特許文献１には、半導体モジュールが搭載され、上蓋と下部収納部とを有する冷却装置が開示されている。下部収納部は、底面を有する筐体状の箱形の容器であり、その一端に流入口が設けられ他端部に流出口が設けられている。下部収納部の開口は、上蓋がろう付けされ、封止されている。これにより、流入口、下部収納部と上蓋との間の流路、流出口の経路で冷媒が循環できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８７０２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、機械加工により空洞部を形成する場合、母材を治具に取り付け、取り外す等の手間や、穿設した開口部を塞ぐ必要があるため、生産性が低く加工コストが高くなる。また、空洞部を削り出しにより形成するため素材コストが嵩み、加工時間を増大させる上に、空洞部の形状の設計自由度が低いという問題があった。そして、蓋材と筐体とをろう付けして空洞部を形成する場合、蓋材と筐体とを所定温度で押し付けてろう接するため、これらの材料をろう付け用の熱処理炉に通すことになり、工程が煩雑となり処理時間が長くなる。
【０００５】
そこで本発明は、空洞部を高い生産性で簡便に形成でき、低コストで設計自由度の高い中空構造体及び中空構造体の製造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】
【０００６】
本発明は下記の構成からなる。
（１）下板と、
前記下板に対向して配置される上板と、
前記下板と前記上板との間に、前記下板から前記上板に向かう方向を押出方向にして配置される筒状の中空押出材と、
を備え、
前記中空押出材の押出方向の一端面は、前記下板の外周面よりも内周側で前記下板に当接し、前記中空押出材の押出方向の他端面は、前記中空押出材の外周面よりも内周側で前記上板に当接し、
前記下板の外周面と前記中空押出材の外周面との間には、前記下板の上面に沿った下側段差面が形成され、
前記下側段差面と前記中空押出材の外周面とが交差する隅部に、前記下板と前記中空押出材とを接合する下方接合部が形成され、
前記中空押出材の外周面と前記上板の外周面との間には、前記中空押出材の前記他端面に沿った上側段差面が形成され、
前記上側段差面と前記上板の外周面とが交差する隅部に、前記中空押出材と前記上板とを接合する上方接合部が形成された、
中空構造体。
（２）下板と、上板と、筒状の中空押出材とを準備し、
前記中空押出材の押出方向の一端面を、前記下板の外周面よりも内側で前記下板に当接させ、
前記中空押出材の押出方向の他端面を、前記中空押出材の外周面よりも内側で前記上板に当接させ、
前記下板の外周面と前記中空押出材の外周面との間の前記下板に沿った下側段差面と、前記中空押出材の外周面とが交差する隅部で、前記下板と前記中空押出材とを接合し、
前記中空押出材の外周面と前記上板の外周面との間における、前記中空押出材の前記上板側の端面に沿った上側段差面と、前記上板の外周面とが交差する隅部で、前記中空押出材と前記上板とを接合する、
中空構造体の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空洞部を高い生産性で簡便に形成でき、低コストで設計自由度の高い中空構造体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、中空構造体の外観斜視図である。
図２は、図１に示す中空構造体の分解斜視図である。
図３は、図１に示す中空構造体の平面図である。
図４は、図１に示すIV－IV線に沿って切断した断面図である。
図５は、図４に示すＡ部の拡大断面図である。
図６は、図４に示すＢ部の拡大断面図である。
図７は、溶加材添加するレーザ溶接の様子を模式的に示す説明図である。
図８は、封止接合した接合部の概略断面図である。
図９は、参考例として示す、ブロックへの機械加工と一部穴塞ぎにより形成した流路を透視して示す中空構造体の透視図である。
図１０は、下板にブラケットが設けられた中空構造体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る中空構造体は、中空押出材を用いて空洞部が形成された構成であればよく、中空押出材の押出方向に直交する断面形状、押出方向の長さ等の形状は、使用目的等に応じて自由に設定できる。ここでは空洞部の内外を連通する流路を有し、その流路の導入口と導出口が形成された中空構造体を一例として説明する。
【００１０】
＜中空構造体の構成＞
図１は、中空構造体１００の外観斜視図である。図２は、図１に示す中空構造体１００の分解斜視図である。図１に示す中空構造体１００は、下板１１と、下板１１に対向して配置される上板１３と、下板１１と上板１３との間に配置される中空押出材１５とを有する。中空押出材１５は、下板１１から上板１３に向かう方向を押出方向ＥＤにして配置された筒状体である。また、図２に示すように、上板１３の板面の２箇所に開口孔１３ａ，１３ｂが形成され、一方の開口孔１３ａにはパイプ部材１７Ａが接続され、他方の開口孔１３ｂにはパイプ部材１７Ｂが接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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