JP2001087853A

JP2001087853A - 管状部材の接合構造及び管状部材の接合方法

Info

Publication number: JP2001087853A
Application number: JP26669799A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kuroda; 明浩黒田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】金属製管状部材を気密性が高く、且つ、容易
で簡易に接合可能な金属製管状部材の接合構造を提供す
る。【解決手段】内部が中空の第１の金属製管状部材１の
内周面に、内部が中空の第２の金属製管状部材３の一端
部がはんだ部材５を介して嵌合されて成る管状部材の接
合構造において、前述した第２の金属製管状部材３の先
端部が、前述した第１の金属製管状部材１の内周面の前
述したはんだ部材を越えた深部に圧入されて成る管状部
材の接合構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管状部材の接合方
法に関し、特に、管状部材を超音波によるはんだ接合で
一体化する管状部材の接合構造及びその接合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、材質の異なる管状部材、例えば、
鋼管とアルミニュウム管との接合方法として、超音波に
よるはんだ接合が用いられている。この超音波によるは
んだ接合は、図７に示すように、内部が中空の第１の金
属製管状部材１０１の内周面に、内部が中空の第２の金
属製管状部材１０３の一端部を嵌合し、前述した第１の
金属製管状部材１０１の開口部の周囲にはんだ部材を配
置した後に、はんだ部材の配設領域および各金属製管状
部材１０１，１０３の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印
加することにより、各金属製管状部材１０１，１０３の
嵌合部分を溶融したはんだ部材１０５を介して接合する
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法の場合には、第１及び第２の管状部材１０１，１０３
を緩やかに嵌合させただけのため、第２の管状部材１０
３の端面１０３ａと、第１の管状部材の段部１０１ａの
壁面１０１ｂとの間にわずかでも隙間が生じていると、
溶融したはんだ部材１０５が超音波の振動により第１の
管状部材１０１の内部壁面に沿って漏れ出てしまう。こ
のため、第１の管状部材１０１と第２の管状部材１０３
との間隙、即ち、接合部へのはんだ部材の充填量が不足
し、強固な接合が得られないという不都合を生じてい
る。また、このような場合には、はんだ部材の充填量が
十分ではないため、気密性が低下してしまうという不都
合を生ずる。さらに、管状部材の内部壁面に漏れ出たは
んだ部材が固化することにより、管状部材の内部を流れ
る流体の障害物となって、流体や気体の流動を阻害して
しまう。これを防止するため、接合端面の精度を大幅に
向上させて隙間を無くすことも考えられるが、コストが
高くなるという不都合を生ずる。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたものであり、管状部材を気密性が高く、且
つ、容易に接合可能な管状部材の接合構造及びその接合
方法を提供することを、その目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明は、内部が中空の第１の金
属製管状部材の内周面に、内部が中空の第２の金属製管
状部材の一端部がはんだ部材を介して嵌合されて成る管
状部材の接合構造において、前述した第２の金属製管状
部材の先端部が、前述した第１の金属製管状部材の内周
面の前述したはんだ部材を越えた深部に圧入されて成る
という構成を採っている。

【０００６】このように構成することにより、第１の金
属製管状部材及び第２の金属製管状部材を接合する際
に、溶融したはんだ部材が一時的に滞留する。この時
に、第２の金属製管状部材が第１の金属製管状部材に圧
入され、第１の金属製管状部材と第２の金属製管状部材
との間のクリアランスが小さいため、溶融したはんだ部
材が第１の金属製管状部材と第２の金属製管状部材の間
を伝い、第１の金属製管状部材に漏出した後、固化して
はんだ塊を形成することがない。また、はんだ部材が漏
出することがないため、間隙のはんだ部材が不足するこ
とがなくなり、気密性が確保される。

【０００７】請求項２記載の発明は、前述した請求項１
記載の発明であって、前述した第１の金属製管状部材の
内周面の開口部側に段部を設けると共に、この段部によ
って形成される当該第１の金属製管状部材と前述した第
２の金属製管状部材との間の空隙部分に前述したはんだ
部材が介装されて成るという構成を採っている。

【０００８】このように構成することにより、請求項１
記載の発明と同様に作用する他、さらに、溶融したはん
だ部材が確実に段部に滞留されるため、より一層第１の
金属製管状部材への溶融はんだ部材の漏出が防止され
る。また、より気密性が確保される。さらに、段部と第
２の金属製管状部材とのクリアランスを変化させること
により接合に必要なはんだ部材の量を変化させることが
できる。

【０００９】請求項３記載の発明は、前述した請求項１
記載の発明であって、前述した第１の金属製管状部材の
内周面の開口部側に段部を二段に分けて設けると共に、
前述した開口部に近い部分の第１の段部によって形成さ
れる当該第１の金属製管状部材と前述した第２の金属製
管状部材との間の空隙部分に前述したはんだ部材が介装
され、前述した開口部に遠い部分の第２の段部によって
形成される当該第１の金属製管状部材の内周面部分を前
述した第２の金属製管状部材の圧入領域としたという構
成を採っている。

【００１０】このように構成することにより、請求項１
記載の発明と同様に作用する他、さらに、開口部に遠い
部分の第２の段部によって形成される第１の金属製管状
部材の内周面部分を第２の金属製管状部材の圧入領域と
することで、第１の金属製管状部材の内周面と第２の金
属製管状部材の内周面とが面一となり、段差が形成され
ないため、金属製管状部材を流れる流体（気体，流体
等）の流れを阻害することがない。

【００１１】請求項４記載の発明は、前述した請求項１
記載の発明であって、前述した第１の金属製管状部材の
内周面の開口部側に段部を設けると共に、前述した第２
の金属製管状部材の前述した第１の管状部材に嵌合され
る部位の先端部分に拡開する拡開部を形成し、前述した
段部によって形成される当該第１の金属製管状部材と前
述した第２の金属製管状部材の前述した拡開部以外との
間の空隙部分に前述したはんだ部材が介装され、前述し
た拡開部を前述した段部への圧入領域としたという構成
を採っている。

【００１２】このように構成することにより、前述した
請求項１記載の発明と同様に作用するほか、さらに、段
部に溶融したはんだ部材が第１の金属製管状部材と第２
の金属製管状部材の拡開部以外との間の空隙部分に確実
に滞留されるため、より一層第１の金属製管状部材への
溶融はんだ部材の漏出が防止される。また、より気密性
が確保される。さらに、拡開部を段部への圧入領域する
ことで、第１の金属製管状部材の内周面と第２の金属製
管状部材の内周面とが面一となり、段差が形成されない
ため、金属製管状部材を流れる流体（気体，流体等）の
流れを阻害することがない。

【００１３】請求項５記載の発明は、前述した請求項３
又は４記載の発明であって、前述したはんだ部材が介装
される空隙部分の長さより前述した圧入領域の長さを長
くしたという構成を採っている。このように構成したこ
とにより、請求項３又は４記載の発明と同様に作用する
ほか、さらに、第１の金属製管状部材と第２の金属製管
状部材との間に十分な流動長が確保されるため、はんだ
部材の漏出がさらに防止される。

【００１４】請求項６又は７記載の発明は、前述した請
求項１，２，３，４または５記載の発明であって、前述
した第１の金属製管状部材をアルミニュウム製とすると
共に、前述した第２の金属製管状部材を鋼製とするか、
或いは、前述した第１の金属製管状部材を鋼製とすると
共に、前述した第２の金属製管状部材をアルミニュウム
製としたという構成を採っている。

【００１５】このように構成することにより、前述した
請求項１，２，３，４または５記載の発明と同様に作用
するほか、さらに、異部材、即ち、アルミニュウム製管
状部材と、鋼製管状部材の接合が簡易でかつ容易に可能
となる。

【００１６】請求項８記載の発明は、内部が中空の第１
の金属製管状部材の内周面に、内部が中空の第２の金属
製管状部材の一端部を嵌合する第１の工程と、前述した
第１の金属製管状部材の開口部の周囲にはんだ部材を配
置する第２の工程と、この第２の工程後に前記はんだ部
材の配設領域および前述した各金属製管状部材の嵌合領
域を加熱しつつ超音波を印加する第３の工程とを備え、
当該各金属製管状部材の嵌合部分を溶融したはんだ部材
を介して接合する管状部材の接合方法である。さらに、
前述した第１の工程の前に、前述した第１の金属製管状
部材の開口部側内周面に予め段部を形成する前工程を設
けると共に、前述した第１の嵌合工程における嵌合工程
を、前記第２の金属製管状部材の先端部を前記第１の金
属製管状部材の内周面の段部を越えた深部に圧入する先
端部圧入工程としている。

【００１７】このようにすることにより、はんだ部材を
加熱しつつ超音波を印加することにより、第１の金属製
管状部材の段部と第２の金属製管状部材との間に形成さ
れた間隙に溶融したはんだ部材を流入させ、その後も超
音波を付与することにより、超音波のキャビテーション
効果により、はんだ部材が第１の金属製管状部材及び第
２の管状部合金化反応し、強固な結合をする。この時
に、流入されたはんだ部材は、第１の段部と第２の金属
製管状部材との間から流れ出ようとするが、そのクリア
ランスが小さく、所定長さの流動長が確保されているた
め、はんだ部材の漏れを防止することができる。このた
め、間隙へのはんだ部材の充填量が不足することがない
ため、各々の金属製管状部材の結合部の気密性が確保さ
れる。さらに、はんだ部材の漏れが防止されるため、余
分なはんだ塊が第１の金属製管状部材の内壁面に付着す
ることがないため、金属製管状部材の内部を流れる流体
（気体，液体）の流れを阻害することがない。

【００１８】請求項９記載の発明は、内部が中空の第１
の金属製管状部材の内周面に、内部が中空の第２の金属
製管状部材の一端部を嵌合する第１の工程と、前記第１
の金属製管状部材の開口部の周囲にはんだ部材を配置す
る第２の工程と、この第２の工程後に前記はんだ部材の
配設領域および前記各金属製管状部材の嵌合領域を加熱
しつつ超音波を印加する第３の工程とを備え、当該各金
属製管状部材の嵌合部分を溶融したはんだ部材を介して
接合する管状部材の接合方法である。さらに、前述した
第１の工程の前に、前述した第１の金属製管状部材の開
口部側内周面に第１，第２の二段の段部を予め形成する
前工程を設けると共に、前述した第１の工程における嵌
合工程を、前述した第２の金属製管状部材の先端部を前
述した第１の金属製管状部材の開口部側の第１の段部を
越え前述した第２の段部に至る領域に圧入する先端部圧
入工程としている。

【００１９】このようにすることにより、はんだ部材を
加熱しつつ超音波を印加することにより、第１の金属製
管状部材の第１の段部と第２の金属製管状部材との間に
形成された間隙に溶融したはんだ部材を流入させ、その
後も超音波を付与することにより、超音波のキャビテー
ション効果により、はんだ部材が第１の金属製管状部材
及び第２の管状部合金化反応し、強固な結合をする。こ
の時に、流入されたはんだ部材は、第２の段部と第２の
金属製管状部材との間から流れ出ようとするが、そのク
リアランスが小さく、所定長さの流動長が確保されてい
るため、はんだ部材の漏れを防止することができる。こ
のため、間隙へのはんだ部材の充填量が不足することが
ないため、各々の金属製管状部材の結合部の気密性が確
保される。さらに、はんだ部材漏れが防止されるため、
余分なはんだ塊が第１の金属製管状部材の内壁面に付着
することがないため、金属製管状部材の内部を流れる流
体（気体，液体）の流れを阻害することがない。

【００２０】請求項１０記載の発明は、内部が中空の第
１の金属製管状部材の内周面に、内部が中空の第２の金
属製管状部材の一端部を嵌合する第１の工程と、前述し
た第１の金属製管状部材の開口部の周囲にはんだ部材を
配置する第２の工程と、この第２の工程後に前述したは
んだ部材の配設領域および前述した各金属製管状部材の
嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加する第３の工程とを
備え、当該各金属製管状部材の嵌合部分を溶融したはん
だ部材を介して接合する管状部材の接合方法である。さ
らに、前述した第１の工程の前に、前述した第１の金属
製管状部材の開口部側内周面に段部を形成すると共に、
前述した第２の金属製管状部材の前述した第１の管状部
材に嵌合される部位の先端部分に拡開する拡開部を形成
する前工程を設けると共に、前述した第１の工程におけ
る嵌合工程を、前述した拡開部を前述した第１の段部に
圧入する先端部圧入工程としている。

【００２１】このようにすることにより、はんだ部材を
加熱しつつ超音波を印加することにより、第１の金属製
管状部材の段部と第２の金属製管状部材の拡開部以外の
部位との間に形成された間隙に溶融したはんだ部材を流
入させ、その後も超音波を付与することにより、超音波
のキャビテーション効果により、はんだ部材が第１の金
属製管状部材及び第２の管状部合金化反応し、強固な結
合をする。この時に、流入されたはんだ部材は、第１の
段部と第２の金属製管状部材の拡開部との間から流れ出
ようとするが、そのクリアランスが小さく、所定長さの
流動長が確保されているため、はんだ部材の漏れを防止
することができる。このため、間隙へのはんだ部材の充
填量が不足することがないため、各々の金属製管状部材
の結合部の気密性が確保される。さらに、はんだ部材の
漏れが防止されるため、余分な塊が第１の金属製管状部
材の内壁面に付着することがないため、金属製管状部材
の内部を流れる流体（気体，液体）の流れを阻害するこ
とがない。

【００２２】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明の第１
の実施形態を図１乃至図４により順を追って説明する。

【００２３】本発明の第１の実施形態では、図１（Ａ）
に示すように、内部が中空の第１の金属製管状部材１
と、この第１の金属製管状部材１の内周面に一端部がは
んだ部材を介して嵌合される内部が中空の第２の金属製
管状部材３とにより構成されている。さらに、図１
（Ｂ）に示すように、第１及び第２の金属製管状部材
１，３の接合には、第１及び第２の金属製管状部材１，
３を加圧すると共に、各々の環状部材１，３に超音波を
付与する超音波接合装置６が使用される。また、第１及
び第２の金属製管状部材１，３の接合にははんだ部材５
が使用され、このはんだ部材５を溶融させるために、加
熱手段９が使用される。

【００２４】まず、第１の金属製管状部材１は断面円形
状で、図１（Ａ）に示すように、一方の端部１ｅから所
定長さＬ１の段部１ａが形成されている。第１の金属製
管状部材１はアルミニュウム製とされている。

【００２５】第１の金属製管状部材１の段部１ａは内径
Ｄ１とされている。この段部１ａより深部は内径Ｄ２と
されている。この内径Ｄ２は、第２の金属製管状部材３
の外周面３ａが圧入される大きさとされている。また、
段部１ａを形成することにより、第１の金属製管状部材
１の長手方向と直交する壁面１ｃが形成されている。こ
の第１の金属製管状部材１は、鋳型により一体的に形成
されるか、或いは、円筒から機械加工で、段部１ａを切
り出すことにより形成される。

【００２６】次に、第２の金属製管状部材３は内部が中
空の断面円形状とされ、図１（Ａ）に示すように、外周
面３ａが段部１ａに圧入される外径Ｄ３とされている。
また、第２の金属製管状部材３の第１の金属製管状部材
１の一方の端面３ｂは滑らかなテーパ形状とされてい
る。さらに、第２の金属製管状部材３は鋼製とされてい
る。

【００２７】そして、第１の金属製管状部材１に第２の
金属製管状部材３を挿嵌し、第２の金属製管状部材３の
端面３ｂを、段部１ａ，即ち、はんだ部材５を介装する
部位を越えた深部に圧入することにより、第１の金属製
管状部材１の段部１ａまでの内周面と第２の金属製管状
部材３の外周面３ａとで所定長さＬ１でクリアランスα
（（Ｄ１−Ｄ３）／２）の間隙が形成される。また、第
１の金属製管状部材１の段部１ａの深部方向（一方の端
部１ｅ側から離れる側）には、所定長さＬ２でクリアラ
ンスβの圧入領域が形成される。

【００２８】ここで、間隙のクリアランスαは、第１及
び第２の金属製管状部材１，３を合金化反応させ十分な
強度を得るために必要な大きさとされる。例えば、管径
が２０［ｍｍ］前後の金属製管状部材を接合する場合に
は、１［ｍｍ］位とされる。また、圧入領域のクリアラ
ンスβは、所謂、すきまばめ程度とされている。即ち、
管径が２０［ｍｍ］前後の管を接合する場合には、０．
１［ｍｍ］位とされる。この時、間隙及び圧入部のクリ
アランスα，βは、次式（１）の関係とされている。間隙のクリアランスα［ｍｍ］＞圧入領域のクリアランスβ［ｍｍ］・・・式（１）このように圧入領域のクリアランスβ［ｍｍ］を間隙の
クリアランスα［ｍｍ］より十分に小さくすることで、
圧入部からの溶融はんだ部材の漏出が防止される。さら
に、間隙及び圧入部の所定長さＬ１，Ｌ２は、次式
（２）の関係とされている。圧入部の所定長さＬ１［ｍｍ］≧間隙の所定長さＬ２［ｍｍ］・・・式（２）このように、間隙の所定長さＬ２［ｍｍ］に対して圧入
部の所定長さＬ１［ｍｍ］を十分にとることで、溶融は
んだ部材の流動長が長くなり、溶融はんだ部材の第１の
金属製管状部材１の壁面への漏出が防止される。

【００２９】ここで、第１の金属製管状部材１及び第２
の金属製管状部材３の断面形状は、円形に限らず、楕円
や四角形等任意の形状とすることも可能である。また、
第１の金属製管状部材１を鋼製とし、第２の金属製管状
部材３をアルミニュウム製とすることも可能である。さ
らに、各々を鋼とアルミニュウム以外の材質とすること
も可能である。

【００３０】次に、はんだ部材５は、図１（Ｂ）に示す
ように断面円形状のリング状とされている。このはんだ
部材５は、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｃｄ−Ｓｎ
系、Ｚｎ−Ｃｄ系等のアルミニュム用はんだ部材の何れ
もが使用可能であるが、Ｃｄを含有するものは、環境の
点で問題があり、Ｓｎ−Ｚｎ系は耐熱性、強度の点で劣
るため、Ｚｎ−５ｗｔ％Ａｌの組成を有するＺｎ−Ａｌ
系はんだ部材が使用される。このはんだ部材５は、加熱
手段、例えば、加熱コイル９又はバーナにより、高周波
誘導加熱或いは加熱され、溶融される。

【００３１】次に、超音波接合装置６は、図３に示すよ
うに、超音波を発生する超音波ホーン７と、超音波ホー
ン７の上部に第１及び第２の金属製管状部材１，３を固
定する固定冶具８と、第１及び第２の金属製管状部材
１，３を加圧する加圧手段（図示を省略する）とにより
構成されている。この内、超音波ホーン７は、出力１０
０〜１０００［Ｗ］で、周波数１５〜２０［ＫＨｚ］、
の超音波を発生可能に形成されている。

【００３２】［金属製管状部材の接合］このように構成
されたことにより第１及び第２の金属製管状部材１，３
が以下の工程で接合される。

【００３３】図６に示すように、第１の金属製管状部材
１の開口部側内周面に予め段部１ａを形成する前工程Ｓ
５０と、第１の金属製管状部材１の内周面に、第２の金
属製管状部材３の一端部を嵌合する第１の工程Ｓ５１
と、第１の金属製管状部材１の開口部の周囲にはんだ部
材５を配置する第２の工程Ｓ５２と、この第２の工程後
にはんだ部材５の配設領域および各金属製管状部材１，
３の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加する第３の工程
Ｓ５３とを経て、各金属製管状部材１、３の嵌合部分を
溶融したはんだ部材５を介して接合される。

【００３４】さらに詳細には、前述した第１の嵌合工程
Ｓ５１は、第２の金属製管状部材３の先端部を第１の金
属製管状部材１の内周面の段部１ａを越えた深部に圧入
する先端部圧入工程Ｓ５１とされている。この圧入工程
Ｓ５１は、所定深さに圧入する冶具を使用することで行
われる。また、第１の金属製管状部材１に対して第２の
金属製管状部材３を圧入した際に、第２の金属製管状部
材３の端面３ｂは滑らかなテーパ形状とされ、段差が生
じることがないため、金属製管状部材１，３を流れる流
体（液体，気体）に圧力損失を生じることはない。そし
て、この位置決めが完了した後に、図１（Ｂ）に示すよ
うに、超音波ホーン７の上部に固定冶具８で嵌合した第
１及び第２の金属製管状部材１，３を順次配置する。そ
の後、第１の金属製管状部材１の開口部の周囲にはんだ
部材５を配置する第２の工程Ｓ５２が行われる。ここ
で、はんだ部材５は、間隙を満たす位の量が使用され
る。この第２の工程Ｓ５２の後、第１の金属製管状部材
１の間隙が設けられた部位の外周面に加熱コイル９を保
持冶具１０により配置し、加圧手段により第１及び第２
の金属製管状部材１，３を上方向から加圧する。その
後、はんだ部材５の配設領域および各金属製管状部材
１，３の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加する第３の
工程Ｓ５３が行われる。この第３の工程Ｓ５３では、は
んだ部材５が溶融した時点での超音波を、出力１００〜
１０００［Ｗ］、周波数１５〜２０［ＫＨｚ］で印加す
る。すると、はんだ部材５の表面酸化膜が破壊されて、
まず接合部の間隙にはんだ部材５が流入する。引き続
き、はんだ部材５は間隙に流入するが、圧入領域のクリ
アランスβが小さく、流動長が長いため、間隙にて凝固
が生ずる。これにより、はんだ部材５の漏れは防止され
る。そして、間隙に貯留された溶融はんだ部材５は、引
き続き印加される超音波のキャビテーション効果によっ
て、第１の金属製管状部材１、第２の金属製管状部材３
の各々と合金化が生じ、強固な結合が可能となる。ここ
で、超音波の印加時間は１〜１０［秒］が適当である。

【００３５】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態を図２乃至図４により順を追って説明する。

【００３６】本発明の第２の実施形態では、図２
（Ａ），（Ｂ）に示すように、内部が中空の第１の金属
製管状部材２１と、この第１の金属製管状部材２１の内
周面に一端部がはんだ部材２５を介して嵌合される内部
が中空の第２の金属製管状部材２３とにより構成されて
いる。

【００３７】まず、第１の金属製管状部材２１は断面円
形状で、図２（Ａ）に示すように、一方の端部２１ｅか
ら所定長さＬ１で第１の段部２１ａが形成され、さらに
第１の金属製管状部材２１ａの深部方向（一方の端部２
１ｅから離れる方向）に第２の段部２１ｂが形成されて
いる。第１の金属製管状部材１はアルミニュウム製とさ
れている。

【００３８】第１の金属製管状部材２１の第１の段部２
１ａは、所定長さＬ２１で内径Ｄ２１とされている。ま
た、第２の段部２１ｂは、所定長さＬ２２で内径Ｄ２２
とされている。この内径Ｄ２２は、第２の金属製管状部
材２３の外周面２３ａが圧入される大きさとされてい
る。この内、第１の段部２１ａを形成することにより、
第１の金属製管状部材２１の長手方向と直交する壁面２
１ｃが形成されている。また、第２の段部２１ｂを形成
することにより、第１の金属製管状部材２１の長手方向
と直交する壁面２１ｄが形成されている。この壁面２１
ｄの高さ、即ち、第２の段部２１ｂの高さは、第１の金
属製管状部材２１の肉厚と同一とされている。このた
め、第１の金属製管状部材２１を第２の金属製管状部材
２３に圧入すると各々の内壁面が面一となる。この第１
の金属製管状部材２１は、鋳型により一体的に形成され
るか、或いは、円筒から機械加工で、第１の段部２１ａ
及び第２の段部２１ｂを切り出すことにより形成され
る。

【００３９】次に、第２の金属製管状部材２３は内部が
中空の断面円形状とされ、図２（Ｂ）に示すように、外
周面２３ａが第１の段部２１ａに圧入される外径Ｄ２３
とされている。第２の金属製管状部材２３は鋼製とされ
ている。

【００４０】そして、第１の金属製管状部材２１に第２
の金属製管状部材２３を挿嵌し、第２の金属製管状部材
２３の端面２３ｂを壁面２１ｄに当接するように圧入す
ることにより、第１の金属製管状部材２１の第１の段部
２１ａまでの内周面と第２の金属製管状部材２３の外周
面２３ａとで所定長さＬ２１でクリアランスα２（（Ｄ
２１−Ｄ２３）／２）の間隙が形成される。また、第１
の金属製管状部材１の深部方向（一方の端部２１ｅ側か
ら離れる側）には、所定長さＬ２２でクリアランスβ２
の圧入領域が形成される。

【００４１】ここで、間隙のクリアランスα２は、第１
及び第２の金属製管状部材２１，２３を合金化反応させ
十分な強度を得るために必要な大きさとされる。例え
ば、管径が２０［ｍｍ］前後の金属製管状部材を接合す
る場合には、１［ｍｍ］位とされる。また、圧入領域の
クリアランスβ２は、所謂、すきまばめ程度とされてい
る。即ち、管径が２０［ｍｍ］前後の管を接合する場合
には、０．１［ｍｍ］位とされる。この時、間隙及び圧
入領域のクリアランスα２，β２は、次式（３）の関係
とされている。間隙のクリアランスα２［ｍｍ］＞圧入領域のクリアランスβ２［ｍｍ］・・・式（３）このように圧入領域のクリアランスβ２［ｍｍ］を間隙
のクリアランスα２［ｍｍ］より十分に小さくすること
で、圧入領域からの溶融はんだ部材の漏出が防止され
る。さらに、間隙及び圧入領域の所定長さＬ２１，Ｌ２
２は、次式（４）の関係とされている。圧入部の所定長さＬ２１［ｍｍ］≧間隙の所定長さＬ２２［ｍｍ］・・・式（４）このように、間隙の所定長さＬ２２［ｍｍ］に対して圧
入領域の所定長さＬ２１［ｍｍ］を十分にとることで、
溶融はんだ部材の流動長が長くなり、溶融はんだ部材の
第１の金属製管状部材２１の壁面への漏出が防止され
る。さらに、第１の金属製管状部材２１の端面２３ｂが
第２の段部２１ｂの壁面２１ｄに当接されているため、
第１の金属製管状部材２１の壁面に流出することが確実
に防止される。

【００４２】ここで、第１の金属製管状部材２１及び第
２の金属製管状部材２３の断面形状は、円形に限らず、
楕円や四角形等の形状とすることも可能である。また、
第１の金属製管状部材１を鋼製とし、第２の金属製管状
部材３をアルミニュウム製とすることも可能である。さ
らに、各々を鋼とアルミニュウム以外の材質とすること
も可能である。さらに、以上以外の構成は第１の実施形
態と同様である。

【００４３】［金属製管状部材の接合］このように構成
されたことにより第１及び第２の金属製管状部材２１，
２３が以下の工程で接合される。

【００４４】図６に示すように、第１の金属製管状部材
２１の開口部側内周面に予め第１，第２の二段の段部２
１ａ，２１ｂを形成する前工程Ｓ６０と、第１の金属製
管状部材２１の内周面に、第２の金属製管状部材２３の
一端部を嵌合する第１の工程Ｓ６１と、第１の金属製管
状部材２１の開口部の周囲にはんだ部材２５を配置する
第２の工程Ｓ６２と、この第２の工程Ｓ６２後にはんだ
部材２５の配設領域および各金属製管状部材２１，２３
の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加する第３の工程Ｓ
６３とを経て、各金属製管状部材２１，２３の嵌合部分
を溶融したはんだ部材２５を介して接合される。

【００４５】さらに詳細には、前述した第１の嵌合工程
Ｓ６１は、第２の金属製管状部材２３の先端部を第１の
金属製管状部材２１の開口部側の第１の段部２１ａを越
え第２の段部に至る領域に圧入する先端部圧入工程Ｓ６
１とされている。このように圧入工程Ｓ６１とすること
で、第１の金属製管状部材１に対して第２の金属製管状
部材３の位置決めが容易となると共に、第１の金属製管
状部材２１の内周面と第２の金属製管状部材２３の内周
面とが面一となり、段差が形成されないため、金属製管
状部材を流れる流体（気体，流体等）の流れを阻害する
ことがない。そして、この位置決めが完了した後に、図
３に示すように、超音波ホーン７の上部に固定冶具８で
嵌合した第１及び第２の金属製管状部材２１，２３を順
次配置する。その後、第１の金属製管状部材２１の開口
部の周囲にはんだ部材２５を配置する第２の工程Ｓ６２
が行われる。ここで、このはんだ部材２５は、間隙を満
たす位の量が使用される。この第２の工程Ｓ６２の後、
第１の金属製管状部材２１の間隙が設けられた部位の外
周面に加熱コイル９を保持冶具１０で配置し、加圧手段
により第１及び第２の金属製管状部材２１，２３を上方
向から加圧する。その後、はんだ部材２５の配設領域お
よび各金属製管状部材２１，２３の嵌合領域を加熱しつ
つ超音波を印加する第３の工程Ｓ６３が行われる。この
第３の工程Ｓ６３では、はんだ部材５が溶融した時点で
超音波を、出力１００〜１０００［Ｗ］、周波数１５〜
２０［ＫＨｚ］で印加する。すると、はんだ部材２５の
表面酸化膜が破壊されて、まず接合部の間隙にはんだ部
材２５が流入する。引き続き、はんだ部材２５は間隙に
流入するが、圧入領域のクリアランスβ２が小さく、流
動長が長いため、間隙にて凝固が生ずる。これにより、
はんだ部材２５の漏れは防止される。さらに、第２の段
部２１ｂの壁面２１ｄによりはんだ部材２５の漏れはよ
り一層防止される。そして、間隙に貯留された溶融はん
だ部材２５は、引き続き印加される超音波のキャビテー
ション効果によって、第１の金属製管状部材２１、第２
の金属製管状部材２３の各々と合金化が生じ、強固な結
合が可能となる。ここで、超音波の印加時間は１〜１０
［秒］が適当である。

【００４６】［二輪車用のアルミニュム製ウォーターポ
ンプケースと鋼管製インレットパイプの接合例］次に、
従来は、ボルトとオーリングにより接合されていた二輪
車用のアルミニュム製ウォーターポンプケース（第１の
金属製管状部材）１１と鋼管製インレットパイプ（第２
の金属製管状部材）１３を接合する場合について図４に
基づいて説明する。まず、ウォーターポンプケース１１
は、材質はＡＤＣ１２のアルミダイキャスト製で、第１
の段部迄（図示を省略する）は内径Φ２１．１［ｍ
ｍ］、長さ５［ｍｍ］とされ、第１の段部は内径Φ１
９．３［ｍｍ］、長さ１０［ｍｍ］とされている。

【００４７】また、インレットパイプ１３は、Φ１９．
１（外径）×８０（長さ）でｔ＝１．２（厚さ）のＳＴ
ＫＭ１１Ａ鋼管をＲ２５でパイプベンダーにより曲げ加
工したものが使用される。ここで、インレットパイプ１
３の表面は、防錆のため、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕメッキが施
されている。

【００４８】このウォーターポンプケース１１とインレ
ットパイプ１３とを図４に示すように、嵌合した場合に
は、所定長さＬ２１が５［ｍｍ］でクリアランスα２が
１［ｍｍ］の間隙が形成される。また、所定長さＬ２１
が１０［ｍｍ］でクリアランスβ２が０．１［ｍｍ］の
圧入部が形成される。

【００４９】さらに、接合に使用されるはんだ部材２５
は、Ｚｎ−５ｗｔ％Ａｌの組成を持つΦ２（断面直径）
×１２０（長さ）でリング状に成形した略３．２［ｇ］
のものが使用される。

【００５０】そして、図４に示すように、超音波接合装
置２６にウォーターポンプケース１１とインレットパイ
プ１３を配置する。これは、超音波ホーン７に固定冶具
１８を介してウォーターポンプケース１１とインレット
パイプ１３とを順次配置し、インレットパイプ１３に接
合された加圧冶具１９を介して加圧手段（図示を省略す
る）を接続することにより行われる。さらに、ウォータ
ーポンプケース１１とインレットパイプ１３との接合は
以下のように行われる。まず、各管状部１１，１３材を
加圧冶具１９を介して３００［Ｎ］で押圧し、嵌合部の
周囲に配置した加熱コイル９で高周波誘導加熱を行う。
ここで、加熱条件は、周波数３０［ＫＨｚ］で出力は１
６０［Ｖ］、４０［Ａ］である。そして、加熱開始より
約３０秒で４００℃に達する。次に、はんだ部材２５が
溶融した時点で超音波ホーン７を通じて超音波振動を各
金属製管状部材１１，１３に印加すると、はんだ部材２
５表面の酸化膜が破れて嵌合部にはんだ部材２５が流入
するが、前述した第１の実施形態と同様に、はんだ部材
２５の漏れは生じず、良好な製品が得られる。ここで、
超音波の条件は、出力１３０［Ｗ］、周波数１９．６
［ＫＨｚ］、印加時間は３秒間である。

【００５１】［試験例］そして、このように形成された
ウォーターポンプケースユニットに対して、空気圧０．
３［ＫＰａ］で気密試験を行った所、気密性に関する問
題は生じなかった。また、実際にエンジンに組み込んで
試験を行った所、従来品と同様の性能が確認できた。こ
のように、ボルトで締結していた部品を超音波によるは
んだ部材接合で一体化することにより、ボルト削減やフ
ランジ部を形成する必要がなくなることによる軽量化が
図られると共に、各々の部材の合金化による結合によ
り、気密性を増加することができる。

【００５２】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態を図５に基づいて説明する。

【００５３】本発明の第３の実施形態では、図５に示す
ように、内部が中空の第１の金属製管状部材３１と、こ
の第１の金属製管状部材３１にはんだ部材３５を介して
嵌合される内部が中空の第２の金属製管状部材３３とで
構成されている。

【００５４】第１の金属製管状部材３１は、断面円形状
で、一方の端部３１ｃから所定長さＬ１０の位置に第１
の段部３１ａが形成されている。第１の金属製管状部材
３１はアルミニュウム製とされている。

【００５５】第１の金属製管状部材３１の段部３１ａ
は、所定長さＬ３１で、内径Ｄ３１とされている。この
内径Ｄ３１は、第２の金属製管状部材３３の拡開部３３
ｂが圧入される大きさとされている。この段部３１ａを
形成することにより、第１の金属製管状部材３１の長手
方向と直交する壁面３１ｂが形成されている。この壁面
３１ｂの高さ、即ち、段部３１ａの高さは、第１の金属
製管状部材３１の肉厚と同一とされている。このため、
第１の金属製管状部材３１を第２の金属製管状部材３３
に圧入すると各々の内壁面が面一となる。また、この第
１の金属製管状部材３１は鋳型により一体的に形成され
るか、或いは筒体から機械加工で、段部３１ａを切り出
すことにより形成される。

【００５６】次に、第２の金属製管状部材３３は外径Ｄ
３２で内部が中空の断面円形状とされ、一方の端部３３
ｄに外径Ｄ３３の拡開部３３ｂが形成されている。外径
Ｄ３２の部位と外径Ｄ３３の拡開部３３ｂとの間はなだ
らかなテーパ状とされている。この第２の金属製管状部
材３３は鋼製とされている。

【００５７】そして、第１の金属製管状部材３１に第２
の金属製管状部材３３を挿嵌し、第２の金属製管状部材
３３の端面３３ｃを壁面３１ｂに当接することにより、
第１の金属製管状部材３１の一方の端部３１ｃ側には、
第１の金属製管状部材３１の内周面と第２の金属製管状
部材３３の外周面３３ａとにより所定長さＬ３２でクリ
アランスα３（（Ｄ３１−Ｄ３３）／２）の間隙が形成
される。また、第１の金属製管状部材３１の深部方向
（一方の端部３１ｃ側から離れる側）には、所定長さＬ
３３でクリアランスβ３の圧入領域が形成される。

【００５８】ここで、間隙のクリアランスα３は、各々
の金属製管状部材を合金化反応させ十分な強度を得るた
めに必要な大きさとされる。例えば、管径が２０［ｍ
ｍ］前後の管を接合する場合には、１［ｍｍ］位とされ
る。また、圧入領域のクリアランスβ３は所謂、すきま
ばめ程度とされている。即ち、管径が２０［ｍｍ］前後
の管を接合する場合には、０．１［ｍｍ］位とされる。
この時、間隙及び圧入領域のクリアランスα３，β３
は、次式（５）の関係とされている。間隙クリアランスα３［ｍｍ］＞圧入領域クリアランスβ３［ｍｍ］・・・式（５）このように圧入部のクリアランスβ３［ｍｍ］を間隙の
クリアランスα３［ｍｍ］より十分に小さくすること
で、圧入部からの溶融はんだ部材の漏出が防止される。
さらに、間隙及び圧入部の所定長さＬ３２，Ｌ３３は、
次式（６）の関係とされている。圧入領域長さＬ３２［ｍｍ］≧間隙長さＬ３３［ｍｍ］・・・式（６）このように、間隙の所定長さＬ３２［ｍｍ］に対して圧
入領域の所定長さＬ３３［ｍｍ］を十分にとることで、
溶融はんだ部材３５の流動長が長くなり、溶融はんだ部
材３５の第１の金属製管状部材３１の壁面への漏出が防
止される。さらに、第２の金属製管状部材３３の端面３
３ｃが段部３１ａの壁面３１ｂに当接されているため、
第１の金属製管状部材３１の壁面に溶融はんだ部材３５
が流出することが確実に防止される。

【００５９】ここで、第１の金属製管状部材３１及び第
２の金属製管状部材３３の断面形状は、円形に限らず、
楕円や四角形等の形状とすることも可能である。また、
第１の金属製管状部材３２を鋼製とし、第２の金属製管
状部材３３をアルミニュウム製とすることも可能であ
る。さらに、各々を鋼とアルミニュウム以外の材質とす
ることも可能である。さらに、以上以外の構成は第１の
実施形態と同様である。

【００６０】［金属製管状部材の接合］このように構成
されたことにより第１及び第２の金属製管状部材３１，
３３が以下の工程で接合される。

【００６１】第１の金属製管状部材３１の開口部側内周
面に予め段部３１ａを形成すると共に、第２の金属製管
状部材３３の第１の金属製管状部材３１に嵌合される部
位の先端部分に拡開する拡開部３３ｂを形成する前工程
Ｓ７０と、第１の金属製管状部材３１の内周面に、第２
の金属製管状部材３３の一端部を嵌合する第１の工程Ｓ
７１と、第１の金属製管状部材３１の開口部の周囲には
んだ部材３５を配置する第２の工程Ｓ７２と、この第２
の工程Ｓ７２後にはんだ部材３５の配設領域および各金
属製管状部材３１，３３の嵌合領域を加熱しつつ超音波
を印加する第３の工程Ｓ７３とを経て、各金属製管状部
材３１，３３の嵌合部分を溶融したはんだ部材３５を介
して接合される。

【００６２】さらに詳細には、前述した第１の嵌合工程
Ｓ７１は、拡開部３３ｂを前述した第１の段部３３ａに
圧入する先端部圧入工程Ｓ７１とされている。このよう
に圧入工程Ｓ７１とすることで、第１の金属製管状部材
３１に対して第２の金属製管状部材３３の位置決めが容
易となると共に、第１の金属製管状部材３１の内周面と
第２の金属製管状部材３３の内周面とが面一となり、段
差が形成されないため、金属製管状部材を流れる流体
（気体，流体等）の流れを阻害することがない。そし
て、この位置決めが完了した後に、前述した第２の実施
形態と同様に、超音波ホーン７の上部に固定冶具８で嵌
合した第１及び第２の金属製管状部材３１，３３を順次
配置する。その後、第１の金属製管状部材３１の開口部
の周囲にはんだ部材３５を配置する第２の工程Ｓ７２が
行われる。ここで、このはんだ部材３５は、間隙を満た
す位の量が使用される。この第２の工程Ｓ７２の後、第
１の金属製管状部材３１の間隙が設けられた部位の外周
面に加熱コイル９が配置し、加圧手段により第１及び第
２の金属製管状部材３１，３３を上方向から加圧する。
その後、はんだ部材３５の配設領域および各金属製管状
部材３１，３３の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加す
る第３の工程Ｓ７３が行われる。この第３の工程Ｓ７３
では、はんだ部材５が溶融した時点で超音波を、出力１
００〜１０００［Ｗ］、周波数１５〜２０［ＫＨｚ］で
印加する。すると、はんだ部材３５の表面酸化膜が破壊
されて、まず接合部の間隙にはんだ部材３５が流入す
る。引き続き、はんだ部材３５は間隙に流入するが、圧
入領域のクリアランスβ３が小さく、流動長が長いた
め、間隙にて凝固が生ずる。これにより、はんだ部材３
５の漏れは防止される。さらに、第１の段部３１ａの壁
面３１ｂによりはんだ部材３５の漏れはより一層防止さ
れる。そして、間隙に貯留された溶融はんだ部材３５
は、引き続き印加される超音波のキャビテーション効果
によって、第１の金属製管状部材３１、第２の金属製管
状部材３３の各々と合金化が生じ、強固な結合が可能と
なる。ここで、超音波の印加時間は１〜１０［秒］が適
当である。

【００６３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ため、請求項１記載の発明によれば、第２の金属製管状
部材が第１の金属製管状部材に圧入され、第１の金属製
管状部材と第２の金属製管状部材との間のクリアランス
が小さいため、間隙に滞留された溶融したはんだ部材が
第１の金属製管状部材と第２の金属製管状部材の間を伝
い、第１の金属製管状部材に漏出することがないため、
第１の金属製管状部材にはんだ塊を形成することがな
い。また、はんだ部材が漏出することがないため、間隙
のはんだ部材が不足することがなくなり、気密性が確保
される。

【００６４】請求項２記載の発明によれば、第１の金属
製管状部材の段部に溶融したはんだ部材が確実に段部に
滞留されるため、より一層第１の金属製管状部材への溶
融はんだ部材の漏出が防止される。また、より気密性が
確保される。また、段部を形成するのみでよいため、高
精度の特殊な加工を施すことなく、低コストで気密性を
向上することが可能となった。さらに、従来のように、
第１の金属製管状部材に第２の金属製管状部材を緩やか
に嵌合するだけではなく、段部に第２の金属製管状部材
を圧入するため、金属製管状部材の接合時の位置精度が
格段に向上する。

【００６５】請求項３記載の発明によれば、開口部に遠
い部分の第２の段部によって形成される第１の金属製管
状部材の内周面部分を第２の金属製管状部材の圧入領域
とすることで、第１の金属製管状部材の内周面と第２の
金属製管状部材の内周面とが面一となり、段差が形成さ
れないため、金属製管状部材を流れる流体（気体，流体
等）の流れを阻害することがない。また、第１及び第２
の段部を形成するのみでよいため、高精度の特殊な加工
を施すことなく、低コストで気密性を向上することが可
能となった。

【００６６】請求項４記載の発明によれば、段部に溶融
したはんだ部材が第１の金属製管状部材と第２の金属製
管状部材の拡開部以外との間の空隙部分に確実に滞留さ
れるため、より一層第１の金属製管状部材への溶融はん
だ部材の漏出が防止される。また、より気密性が確保さ
れる。さらに、拡開部を段部への圧入領域することで、
第１の金属製管状部材の内周面と第２の金属製管状部材
の内周面とが面一となり、段差が形成されないため、金
属製管状部材を流れる流体（気体，流体等）の流れを阻
害することがない。

【００６７】請求項５記載の発明によれば、はんだ部材
が介装される空隙部分の長さより圧入領域の長さを長く
することにより、第１の金属製管状部材と第２の金属製
管状部材との間に十分な流動長が確保されるため、はん
だ部材の漏出がさらに防止される。

【００６８】請求項６又は７記載の発明によれば、第１
の金属製管状部材をアルミニュウム製とすると共に、第
２の金属製管状部材を鋼製とするか、或いは、第１の金
属製管状部材を鋼製とすると共に、第２の金属製管状部
材をアルミニュウム製としたことにより、異部材、即
ち、アルミニュウム製管状部材と、鋼製管状部材の接合
が簡易でかつ容易に可能となる。

【００６９】請求項８記載の発明によれば、第１の金属
製管状部材の開口部側内周面に予め段部を形成する前工
程を設けると共に、第１の嵌合工程における嵌合工程
を、第２の金属製管状部材の先端部を第１の金属製管状
部材の内周面の段部を越えた深部に圧入する先端部圧入
工程としたことにより、第１の段部と第２の金属製管状
部材との間のクリアランスが小さく、所定長さの流動長
が確保されているため、はんだ部材の漏れを防止するこ
とができる。このため、間隙へのはんだ部材の充填量が
不足することないため、各々の金属製管状部材の結合部
の気密性が確保される。さらに、はんだ部材の漏れが防
止されるため、余分なはんだ塊が第１の金属製管状部材
の内壁面に付着することがないため、金属製管状部材の
内部を流れる流体（気体，液体）の流れを阻害すること
がない。

【００７０】請求項９記載の発明によれば、第１の工程
の前に、第１の金属製管状部材の開口部側内周面に第
１，第２の二段の段部を予め形成する前工程を設けると
共に、第１の工程における嵌合工程を、第２の金属製管
状部材の先端部を第１の金属製管状部材の開口部側の第
２の段部を越え第２の段部に至る領域に圧入する先端部
圧入工程とすることにより、第１の段部と第２の金属製
管状部材との間のクリアランスが小さく、所定長さの流
動長が確保されているため、はんだ部材の漏れを防止す
ることができる。このため、間隙へのはんだ部材の充填
量が不足することないため、各々の金属製管状部材の結
合部の気密性が確保される。さらに、はんだ部材の漏れ
が防止されるため、余分な塊が第１の金属製管状部材の
内壁面に付着することがないため、金属製管状部材の内
部を流れる流体（気体，液体）の流れを阻害することが
ない。

【００７１】第１の工程の前に、第１の金属製管状部材
の開口部側内周面に段部を形成すると共に、第２の金属
製管状部材の第１の管状部材に嵌合される部位の先端部
分に拡開する拡開部を形成する前工程を設けると共に、
第１の工程における嵌合工程を、拡開部を前記第１の段
部に圧入する先端部圧入工程としたことにより、第１の
段部と第２の金属製管状部材の拡開部との間のクリアラ
ンスが小さく、所定長さの流動長が確保されているた
め、はんだ部材の漏れを防止することができる。このた
め、間隙へのはんだ部材の充填量が不足することがない
ため、各々の金属製管状部材の結合部の気密性が確保さ
れる。さらに、はんだ部材の漏れが防止されるため、余
分なはんだ塊が第１の金属製管状部材の内壁面に付着す
ることがないため、金属製管状部材の内部を流れる流体
（気体，液体）の流れを阻害することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態を示す図で、図１（Ａ）は第１
の金属製管状部材に第２の金属製管状部材を嵌合した状
態を示す図で、図１（Ｂ）は第１及び第２の金属製管状
部材を超音波接合装置により接合する状態を示す概念図
である。

【図２】第１の実施形態を示す図で、図２（Ａ）は第１
の環状部材で、図２（Ｂ）は第１の金属製管状部材に第
２の金属製管状部材を嵌合した状態を示す図である。

【図３】図２の第１及び第２の金属製管状部材を超音波
接合装置により接合する状態を示す概念図である。

【図４】アルミニュム製ウォーターポンプケースと鋼管
製インレットパイプとの接合状態を示す概念図である。

【図５】第２の実施の形態で使用される金属製管状部材
を示す図である。

【図６】第１，第２及び第３の実施形態の接合工程の概
略を示すブロック図である。

【図７】従来例に係る金属製管状部材の接合状態を示す
図である。

【符号の説明】

１，２１，３１第１の金属製管状部材１ａ，３１ａ段部３，２３，３３第２の金属製管状部材２１ａ第１の段部２１ｂ第２の段部３３ｂ拡開部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｌ 13/08 Ｆ１６Ｌ 13/08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部が中空の第１の金属製管状部材の内
周面に、内部が中空の第２の金属製管状部材の一端部が
はんだ部材を介して嵌合されて成る管状部材の接合構造
において、前記第２の金属製管状部材の先端部が、前記第１の金属
製管状部材の内周面の前記はんだ部材を越えた深部に圧
入されて成る管状部材の接合構造。
【請求項２】前記第１の金属製管状部材の内周面の開
口部側に段部を設けると共に、この段部によって形成さ
れる当該第１の金属製管状部材と前記第２の金属製管状
部材との間の空隙部分に前記はんだ部材が介装されて成
ることを特徴とした請求項１記載の管状部材の接合構
造。
【請求項３】前記第１の金属製管状部材の内周面の開
口部側に段部を二段に分けて設けると共に、前記開口部
に近い部分の第１の段部によって形成される当該第１の
金属製管状部材と前記第２の金属製管状部材との間の空
隙部分に前記はんだ部材が介装され、前記開口部に遠い
部分の第２の段部によって形成される当該第１の金属製
管状部材の内周面部分を前記第２の金属製管状部材の圧
入領域としたことを特徴とした請求項１記載の管状部材
の接合構造。
【請求項４】前記第１の金属製管状部材の内周面の開
口部側に段部を設けると共に、前記第２の金属製管状部
材の前記第１の管状部材に嵌合される部位の先端部分に
拡開する拡開部を形成し、前記段部によって形成される
当該第１の金属製管状部材と前記第２の金属製管状部材
の前記拡開部以外との間の空隙部分に前記はんだ部材が
介装され、前記拡開部を前記段部への圧入領域としたこ
とを特徴とした請求項１記載の管状部材の接合構造。
【請求項５】前記はんだ部材が介装される空隙部分の
長さより前記圧入領域の長さを長くしたことを特徴とす
る請求項３又は４記載の管状部材の接合構造。
【請求項６】前記第１の金属製管状部材をアルミニュ
ウム製とすると共に、前記第２の金属製管状部材を鋼製
としたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記
載の管状部材の接合構造。
【請求項７】前記第１の金属製管状部材を鋼製とする
と共に、前記第２の金属製管状部材をアルミニュウム製
としたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５管
状部材の接合構造。
【請求項８】内部が中空の第１の金属製管状部材の内
周面に、内部が中空の第２の金属製管状部材の一端部を
嵌合する第１の工程と、前記第１の金属製管状部材の開
口部の周囲にはんだ部材を配置する第２の工程と、この
第２の工程後に前記はんだ部材の配設領域および前記各
金属製管状部材の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加す
る第３の工程とを備え、当該各金属製管状部材の嵌合部
分を溶融したはんだ部材を介して接合する管状部材の接
合方法において、前記第１の工程の前に、前記第１の金属製管状部材の開
口部側内周面に予め段部を形成する前工程を設けると共
に、前記第１の嵌合工程における嵌合工程を、前記第２の金
属製管状部材の先端部を前記第１の金属製管状部材の内
周面の段部を越えた深部に圧入する先端部圧入工程とし
たことを特徴とする管状部材の接合方法。
【請求項９】内部が中空の第１の金属製管状部材の内
周面に、内部が中空の第２の金属製管状部材の一端部を
嵌合する第１の工程と、前記第１の金属製管状部材の開
口部の周囲にはんだ部材を配置する第２の工程と、この
第２の工程後に前記はんだ部材の配設領域および前記各
金属製管状部材の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加す
る第３の工程とを備え、当該各金属製管状部材の嵌合部
分を溶融したはんだ部材を介して接合する管状部材の接
合方法において、前記第１の工程の前に、前記第１の金属製管状部材の開
口部側内周面に第１，第２の二段の段部を予め形成する
前工程を設けると共に、前記第１の工程における嵌合工程を、前記第２の金属製
管状部材の先端部を前記第１の金属製管状部材の開口部
側の第１の段部を越え前記第２の段部に至る領域に圧入
する先端部圧入工程としたことを特徴とする管状部材の
接合方法。
【請求項１０】内部が中空の第１の金属製管状部材の
内周面に、内部が中空の第２の金属製管状部材の一端部
を嵌合する第１の工程と、前記第１の金属製管状部材の
開口部の周囲にはんだ部材を配置する第２の工程と、こ
の第２の工程後に前記はんだ部材の配設領域および前記
各金属製管状部材の嵌合領域を加熱しつつ超音波を印加
する第３の工程とを備え、当該各金属製管状部材の嵌合
部分を溶融したはんだ部材を介して接合する管状部材の
接合方法において、前記第１の工程の前に、前記第１の金属製管状部材の開
口部側内周面に段部を形成すると共に、前記第２の金属
製管状部材の前記第１の管状部材に嵌合される部位の先
端部分に拡開する拡開部を形成する前工程を設けると共
に、前記第１の工程における嵌合工程を、前記拡開部を前記
第１の段部に圧入する先端部圧入工程としたことを特徴
とする管状部材の接合方法。