JP2003236633A - 薄肉金属管のろう付仮止め方法及び仮止め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧入及び溶接を必要とせず、適正な押し力によ
って高精度の位置決めの薄肉金属管の仮止めを可能とす
る。 【解決手段】ろう付仮止め方法は、ステー４の取付孔８
に薄肉の金属管５を挿入し、次に、可動側の上型２及び
固定側の平面盤の下型３によって、ステー４の表面４ａ
を加圧し、この時、上型２の押部６は平面形状が円弧形
状であり、縦断面形状は内側面を鉛直とし、外側面が先
から元側へ向けて内側面との厚さを鋭角的に漸増され、
加圧時に４つの押部６が取付孔８と間隔Ｄを有してステ
ー表面肉４ａを面方向へ塑性変形させ、４つの加圧溝９
を形成すると、同時に金属管５外周と取付孔８との間を
埋めるように形成される変形部によって、金属管５の外
周を仮止めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉金属管を他部
材に対してろう付する際に、薄肉金属管を仮止めするた
めのろう付仮止め方法及び仮止め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄肉金属管は汎用部材として広く利用さ
れ、他部材に設けられた取付孔に対して、管の一端が挿
入され、ろう付固定されて利用されている。特に加工精
度の高い部品製作のために金属管がろう付固定される場
合、ろう付の際に金属管を正確に位置決めするために、
仮止めが必要となる。この仮止め方法のひとつとして、
取付孔内径を金属管外径に対して圧入寸法とし、金属管
の圧入時の摩擦力によって仮止めする圧入法がある。ま
た、金属管が取付孔へ挿入されて、取付孔と接する当接
面を抵抗溶接によって仮止めする溶接法もある。さら
に、特許第３１８８８７８号特許公報に開示される取付
孔周囲をポンチにて加圧して仮止めするポンチ加圧法も
ある。このポンチ加圧法は、他部材に形成した取付孔に
筒状部材を挿入し、取付孔の周囲を間隔をおいて上下か
らポンチ加圧し、余肉移動による内側への膨出部によっ
て筒状部を押圧して仮止めするポンチ加圧法である。こ
のポンチ加圧法に使用する仮止め道具は、下に設けられ
る受金具と、上から打刻するポンチである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の圧入法で
は、曲げ成形された薄肉金属管を使用する場合、管端の
真円度が曲げ成形時の変形によって悪くなり、取付孔内
径を適正な圧入径より大きくする必要があり、結果とし
て圧入不可能という問題が生じる。また、継手として高
精度に形成される管端部分の場合、真円度は保持される
が、圧入時に管端部分に傷等を生じさせることがある。
このような傷等は、管端に高い加工精度が求められる場
合に問題となる。他方、従来の溶接法では、溶接時の温
度変化によって計算外の寸法ぐるいが生じてしまい、こ
れも高精度の加工品に対して不向きという問題がある。
これらに対して、上記特許第３１８８８７８号特許公報
に開示されるポンチ加圧法では、圧入及び溶接の必要な
く仮止め可能にしている。しかしながら、ポンチによる
加圧のために、ポンチ打面が円錐形状であり、仮止めの
ため押し出される膨出部と円筒部材との接触が点接触と
なってしまい、仮止めを安定させるには多数のポイント
をバランス良く加圧する必要がある。このため、仮止め
の位置決めに高精度が求められる場合、加圧調節が難し
くて不十分な仮止め方法となって問題である。しかも、
ポンチ加圧による余肉移動方向も四方八方に分散して、
必要な方向への移動量も少なく仮止め押し力の調節が困
難となる問題もある。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、圧入及び溶接を必要とせ
ず、適正な押し力によって高精度の位置決めを可能とす
る薄肉金属管のろう付仮止め方法を提供し、また、この
仮止め方法を実施できる仮止め装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に係るろう付仮止め方法は、他部材に形成した
取付孔に金属管一端をはめあい間隙を有して挿入し、次
に、前記取付孔の周囲が加圧部によって加圧され、前記
他部材肉が塑性変形して形成される変形部によって、前
記金属管の外周を支持して仮止めするろう付仮止め方法
において、前記金属管は薄肉管であり、前記はめあい間
隙は日本工業規格Ｂ０４０１に規定するすきまばめに該
当する間隙であり、前記加圧部は上型及び下型によって
構成され、前記上型が可動側であり、他部材の表面肉を
面方向へ塑性変形させる複数の押部を備え、前記押部は
平面形状が金属管外周に沿った円弧形状であり、縦断面
形状は内側面を鉛直とし、外側面が先から元側へ向けて
内側面との厚さを鋭角的に漸増とされ、前記下型が平面
盤の固定側であり、前記上型の押部が加工素材種類に応
じた間隔を前記取付孔との間に有し、加工素材種類に応
じた深さまでプレスされることによって、前記押部の円
弧長さと同長である複数の前記変形部が同時に形成され
て仮止めされ、そして、前記他部材に仮止め状態の前記
金属管を加熱炉に入れ、前記金属管を一体的にろう付固
定する。

【０００６】また、請求項２に係るろう付仮止め方法は
前記請求項１に対して、上記押部が上記金属管中心に対
して対称に４つ設けられる。

【０００７】また、請求項３に係るろう付仮止め方法
は、前記請求項１に対して、上記押部が上記金属管中心
に対して対称に２つ設け、その２つの押部を結ぶライン
で分割されるいずれか一方側に１つ設けられる。

【０００８】また、請求項４に係る仮止め装置は、他部
材に形成した取付孔に金属管一端をはめあい間隙を有し
て挿入し、次に、前記取付孔の周囲が仮止め装置によっ
て加圧され、前記他部材肉が塑性変形して形成される変
形部によって、前記金属管の外周を支持して仮止めする
ろう付仮止め方法において使用される前記仮止め装置で
あって、他部材の表面肉を面方向へ塑性変形させるべ
く、平面形状は金属管外周に沿った円弧線であり、縦断
面形状は内側面が鉛直とされ、外側面が先から元側へ向
けて内側面との厚さを鋭角的に漸増される、押部を複数
備え、可動側である上型と、平面盤の固定側である下型
とで、構成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、請求項４に対応する実施
形態の仮止め装置を使って請求項２に対応する実施形態
の仮止め方法を、図面を参考にして説明する。図１は仮
止め装置１による仮止め方法を示す斜視説明図であり、
仮止め装置１が上型２及び下型３にて構成され、他部材
であるステー４に金属管５を仮止めする状態を示してい
る。金属管５は薄肉パイプであり、ステー４に対して、
ステー孔１０中心Ｃ２と金属管５中心Ｃ１との寸法Ｈを
十分の一ｍｍ単位の誤差内に抑えてろう付可能とするた
めに仮止めされる。ステー４の表面４ａには仮止めの際
に加圧溝９が形成される。

【００１０】上型２は上下に可動する可動側であり、下
型３は固定される固定側であり、一般プレス機械の型部
品に相当する。従って、駆動系及びフレーム等他の部品
構成要素については、一般的プレス機械と同等であり図
示及び詳細な説明を省略する。また、図１に示すよう
に、本発明の特徴部分である４つの押部６が、上型２に
対して金属管５の中心Ｃ１の半径方向位置にステー４の
取付孔８と加圧時の間隔Ｄを有して対称に配設される。
押部６の上型２への取り付けについては、図示省略する
が、数量及び配設位置について自由に調整できる構造と
なっており、本実施形態では円周方向への調整可能にし
ている。

【００１１】ひとつの押部６は、図２に示すように、ス
テー４の表面肉を面方向へ塑性変形させるべく、平面形
状が金属管５外周に沿った円弧形状であり（図２イ参
照）、縦断面形状は内側面６ａを鉛直とし、外側面６ｂ
が先から元側へ向けて内側面６ａとの厚さを鋭角的に漸
増させている（図２ロ参照）。また、一つの押部６の円
弧長さは、金属管５の外周長の１０乃至２０%である。
他方、下型３はステー４の裏面４ｂを受ける平面状の平
面盤である。なお、図中符号７は、金属管５の逃げとな
る逃げ孔７であって、上型２及び下型３に設けられる。

【００１２】次に、請求項２に対応する仮止め方法の実
施形態について、上述の仮止め装置１を使用して順次説
明する。先ず、他部材であるステー４の取付孔８に金属
管５を、日本工業規格Ｂ０４０１に規定するすきまばめ
に該当する間隙のはめあい間隙Ｓを有して挿入する（図
１、図３イ参照）。このはめあい間隙Ｓであれば、比較
的緩くて金属管５を傷つけることなく、また、次の加圧
工程において、金属管５中心Ｃ１とステー孔１０中心Ｃ
２との寸法Ｈの誤差を十分の一ｍｍ単位に抑えることに
支障となる程緩くもない。更に、この寸法Ｈの誤差を百
分の一ｍｍ単位以上の高精度に抑える必要となる場合で
は、図示省略する一般的保持手段（リンク機構、ボルト
・ナット等）によって金属管５等を適宜保持し、次の加
圧工程時に位置ずれを防止することができる。

【００１３】次に、上型２を下降させて押部６によって
加圧仮止めを行う。これは、図３ロに示すように、取付
孔８と押部６内側面６ａとの間隔Ｄを有して加圧が始ま
る。間隔Ｄは、加圧溝９の深さＦと同程度とする。これ
は本実施形態のステー４素材として機械構造用炭素鋼
（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）を使用した場合であり、使用
する素材種類によって適宜選択される。

【００１４】そして、押部６がそのまま加圧されると、
図３ハに示すように、表面４ａに深さＦの加圧溝９を円
弧形状（図１参照）に形成する。深さＦは板厚Ｔの１０
乃至２０%程度であり、上述間隔Ｄと同様に素材種類に
よって決定されている。図３ハに示す深さＦを形成する
程度の押部６による加圧では、押部６の内側面６ａによ
って表面４ａ肉が面方向に移動されて、変形部１１が形
成され、金属管５と取付孔８とのはめあい間隙Ｓが変形
部１１によって適度に埋められる。

【００１５】そして、加圧溝９が円弧形状であるため、
変形部１１も金属管５外周に対して円弧形状に当接して
仮止めに必要な押し力もバランス良く確保される。しか
も、この押し力は高精度の位置決めに必要な十分な強さ
でありながら、金属管５薄肉を変形させる程強すぎるこ
とがない。他方、押部６の外側面６ｂは、その傾斜から
ステー４を厚さ方向へ圧縮変形させて強度アップを図る
こともできる。従って、上記間隔Ｄ及び深さＦを各種素
材に対応させて変化させれば、適切な仮止めが可能とな
る。以上のようにして、ステー４に仮止めされた金属管
５を、図示省略のろう付工程として、銅ろうを付けて加
熱炉に入れて一体的にろう付を行い、本実施形態の仮止
め方法を終了する。

【００１６】次に、請求項３に対応する他の実施形態の
仮止め方法は、前記実施形態とは、押部６の個数を３つ
とした点が異なる仮止め装置を使用する方法である。金
属管５が曲げ成形されて４箇所に均等に加圧できない場
合に有効である。図４に示すように、押部６の配置は、
金属管５中心Ｃ１に対して対称に２つ設け、その２つの
押部６を結ぶラインＬで分割されるいずれか一方側に１
つ設けられる。この例示でみると前後方向は２つによっ
て位置決めされ、残りの一つによって左右方向の位置決
めされる。２つだけでは、前後方向だけとなって位置決
め精度が不十分となってしまう。

【００１７】なお、上記請求項２，３の上位概念である
請求項１に対応する他の実施形態としては、押部６を３
つ又は４つに限定せずに、複数の押部を設ける方法であ
る。さらに、上記各請求項においては、加圧手段が上下
方向であり、上型可動としているが、水平方向等の他方
向を採用することも、下型可動とすることも、これらの
相違点を本発明へ置換すれば、技術的に容易可能であ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項４に係る仮止め装
置によって、請求項１，２に係るろう付け仮止め方法に
よって仮止めすれば、他部材へ薄肉金属管を、圧入及び
溶接を必要とせず、適正な押し力によって高精度の位置
決めによって仮止めできる。また、請求項１，３に係る
ろう付仮止め方法による仮止めであれば、曲げ成形され
て均等に加圧できない薄肉金属管でも適正な押し力によ
って高精度位置決めの仮止めができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２に係る実施形態の仮止め動作の斜視説
明図である。

【図２】イは押部の横断面図であり、ロは押部の縦断面
図である。

【図３】イは取付孔へ金属管が挿入された状態を示す断
面図であり、ロは押部がステー表面に対しての加圧直前
状態を示す断面図であり、ハは押部がステー表面を加圧
して変形部を形成して金属管が取付孔に対しての仮止め
状態を示す断面図である。

【図４】請求項３に係る実施形態の３つの押部の配置状
態を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 仮止め装置 ２ 上型 ６ 押部 ６ａ 内側面
６ｂ 外側面 ３ 下型 ７ 逃げ孔 ４ ステー ８
取付孔 ９ 加工溝 １０ ステー孔 １１ 変形部
５ 金属管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】他部材に形成した取付孔に金属管一端をは
   めあい間隙を有して挿入し、次に、前記取付孔の周囲が
   加圧部によって加圧され、前記他部材肉が塑性変形して
   形成される変形部によって、前記金属管の外周を支持し
   て仮止めするろう付仮止め方法において、前記金属管は
   薄肉管であり、前記はめあい間隙は日本工業規格Ｂ０４
   ０１に規定するすきまばめに該当する間隙であり、前記
   加圧部は上型及び下型によって構成され、前記上型が可
   動側であり、他部材の表面肉を面方向へ塑性変形させる
   複数の押部を備え、前記押部は平面形状が金属管外周に
   沿った円弧形状であり、縦断面形状は内側面を鉛直と
   し、外側面が先から元側へ向けて内側面との厚さを鋭角
   的に漸増とされ、前記下型が平面盤の固定側であり、前
   記上型の押部が加工素材種類に応じた間隔を前記取付孔
   との間に有し、加工素材種類に応じた深さまでプレスさ
   れることによって、前記押部の円弧長さと同長である複
   数の前記変形部が同時に形成されて仮止めされ、そし
   て、前記他部材に仮止め状態の前記金属管を加熱炉に入
   れ、前記金属管を一体的にろう付固定すること、を特徴
   とする薄肉金属管のろう付仮止め方法。
2. 【請求項２】上記押部が上記金属管中心に対して対称に
   ４つ設けられること、を特徴とする請求項１に記載する
   薄肉金属管のろう付仮止め方法。
3. 【請求項３】上記押部が上記金属管中心に対して対称に
   ２つ設け、その２つの押部を結ぶラインで分割されるい
   ずれか一方側に１つ設けられること、を特徴とする請求
   項１に記載する薄肉金属管のろう付仮止め方法。
4. 【請求項４】他部材に形成した取付孔に金属管一端をは
   めあい間隙を有して挿入し、次に、前記取付孔の周囲が
   仮止め装置によって加圧され、前記他部材肉が塑性変形
   して形成される変形部によって、前記金属管の外周を支
   持して仮止めするろう付仮止め方法において使用される
   前記仮止め装置であって、他部材の表面肉を面方向へ塑
   性変形させるべく、平面形状は金属管外周に沿った円弧
   線であり、縦断面形状は内側面が鉛直とされ、外側面が
   先から元側へ向けて内側面との厚さを鋭角的に漸増され
   る、押部を複数備え、可動側である上型と、平面盤の固
   定側である下型とで、構成されることを特徴とする仮止
   め装置。