JP2007105774A - 管部材と相手部材とのろう付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 管部材と相手部材とのろう付け方法において、管部材の管端部と相手部材とを所望の位置において確実にろう付け固定可能とするとともに、このようなろう付け作業を、手間を要さず廉価なものにしようとするものである。
【解決手段】 管部材1の管端部2の外周壁面を相手部材5の内周壁面にろう付けする方法において、管部材1の管端付近である管端部2の外周に、円周方向に環状の係合部3を設け、この係合部3に環状のろう材製リング4を係合して配置し、上記ろう材製リング4を配置した管部材1の管端部2を相手部材5内に挿入する。そして、相手部材5の内周壁面に管端部2の外周壁面を当接した状態で管端部2のろう材製リング4を加熱溶融して、管端部2の外周壁面と相手部材5の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部2と相手部材5とをろう付け固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般に自動車あるいは各種機械、装置等の供給路として使用される金属管の管端部と、この管端部を内部に挿入して接続する相手部材とのろう付け方法に関するものである。

従来より、管部材の管端付近である管端部を相手部材内に接続固定する場合には、管端部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部を、ろう付けや半田付け等により接続固定する方法が一般的に行われている。そして、特許文献１に示す如く、管部材の管端部を相手部材の内部に挿入するとともに、この挿入部分を相手部材の外方からカシメ加工することにより、管端部と相手部材とを一時的に固定し、管部材及び相手部材を溶融金属に浸漬することにより、管部材と相手部材との接続部分を固定するととともに、管部材及び相手部材の表面に金属皮膜を形成することを目的としたものが公知となっている。

また、特許文献２に示す如く、管部材の管端部の外周に環状の拡径部を形成し、管端部を相手部材の内部に挿入して上記拡径部を相手部材の内周壁面に当接係合させることにより、管部材の管端部と相手部材とを一時的に固定するとともに、上記当接部付近の管部材の外周壁面と相手部材の内周壁面との間にろう材を配置する。そして、このろう材を溶融して管端部の拡径部と相手部材の内周壁面との当接部をろう付けすることにより、管端部の外周壁面と相手部材の内周壁面とを接続固定することを目的としたものも公知となっている。
特開昭６１−９２７７３号公報 特開平２−５９１７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、管部材及び相手部材を溶融金属に浸漬することにより、管部材及び相手部材の表面全体が当該金属により被覆されることから、不必要な部分まで金属が被覆して無駄が生じる。また、被覆した金属の耐食性が低い場合は、耐食性の高い金属を再度被覆しなければならない。そのため、製造に手間がかかるとともに製造コストが高くつくものとなっていた。また、管部材と相手部材との接続部分に余分な溶融金属が残留する場合があり、このような場合には残留した金属によって、管部材と相手部材との接続部分を流通する液体や気体の流路を狭めるおそれがあった。

また、特許文献２に記載の発明では、管部材の外周壁面と相手部材の内周壁面との間に配置されたろう材は固定等による位置決めがなされていないため、ろう付け作業時にろう材が所望の位置とは別の位置に移動する場合が生じる。このような場合には、所望の位置でのろう付けを確実に行うことが困難となっていた。

本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、管部材と相手部材とのろう付け方法において、管部材の管端部と相手部材とを所望の位置において確実にろう付け固定可能とするとともに、このようなろう付け作業を、手間を要さず廉価なものにしようとするものである。

本発明は上述の如き課題を解決するため、第１の発明は、管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、円周方向に環状の係合部を設け、この係合部に環状のろう材製リングを係合して配置し、上記ろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入し、相手部材の内周壁面に管端部の外周壁面を当接した状態で管端部のろう材製リングを加熱溶融して、管端部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部と相手部材とをろう付け固定するものである。

また、第２の発明は、管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、内方に凹設した環状の係合部を円周方向に設け、この係合部内に、環状のろう材製リングを嵌めて配置し、上記ろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入して、相手部材の内周壁面に管端部の外周壁面を当接した状態で管端部のろう材製リングを加熱溶融して、管端部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部と相手部材とをろう付け固定するものである。

また、第３の発明は、管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、外方に突出した環状の係合部を円周方向に設け、この係合部と管端との間、若しくは前記管端とは係合部を介した反対側に、内径を係合部の外径よりも径小とした環状に形成したろう材製リングを配置し、上記ろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入して、管端部の係合部を相手部材の内周壁面に当接させて配置し、管端部のろう材製リングを加熱溶融して係合部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部と相手部材とをろう付け固定するものである。

また、第４の発明は、管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、外方に突出した環状の係合部を円周方向に設けるとともに、この管部材の係合部より管端側を拡径して拡径部を形成し、この拡径部と係合部との間に、環状のろう材製リングを嵌めて配置し、このろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入して、係合部もしくは拡径部を相手部材の内周壁面に当接させて配置し、管端部のろう材製リングを加熱溶融して係合部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部をろう付け固定するものである。

また、管部材は、ろう材製リングを配置した後に、このろう材製リングと共に管端部を外方から軸心部方向に押圧することにより、ろう材製リングと共に非円形状に変形させて、相手部材内に挿入するものであっても良い。

本発明は上述の如く構成したものであり、管部材と相手部材とのろう付け方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、円周方向に環状の係合部を設け、この係合部に環状のろう材製リングを係合して配置することにより、管端部におけるろう材製リングの位置決めを容易に行うことができる。また、このように係合部に配置したろう材製リングを加熱溶融処理することによって、管部材と相手部材との当接部のみを確実にろう付けすることができる。そのため、管端部と相手部材とのろう付け固定を、ろう材を無駄に使用することなく廉価なものとすることができるとともに、所望の位置でのろう付けを容易且つ確実に行うことができるものである。

また、相手部材の深部や、密閉された容器状の相手部材の内部においてろう付け固定すると、ろう付け後に上記ろう付け部分を目視にて確認することが困難となる場合があるが、そのような場合であっても、管部材の相手部材への組み込み時に、管端付近にろう材製リングが係合配置していることを予め目視にて確認しておくことにより、ろう付け後において、上記ろう付け部分の検査を行う必要がなくなるものとなり、製造時の手間を省くことができる。

本願の第１発明を示す実施例１を図１〜図３において説明すると、(１)は円筒形の管部材であって、この管部材(１)の一端の管端部(２)の外周には、図１に示す如く、内方に凹設した環状の係合部(３)を、管部材(１)の円周方向に設けている。また、この管部材(１)とは別に、針金状のろう材を環状に形成し、内径を管端部(２)の外径よりも小径としたろう材製リング(４)を形成している。

そして、ろう材製リング(４)を弾性変形させて管端部(２)の外径よりも若干大径に拡径し、この状態でろう材製リング(４)に管部材(１)を管端部(２)側からむり嵌め挿通して、図１に示す如く、管端部(２)の係合部(３)内にろう材製リング(４)を係合配置している。ここで、ろう材製リング(４)の内径を上記の如く管端部(１)の外径よりも小径なものとしているため、係合部(３)内に配置したろう材製リング(４)は、弾性回復して係合部(３)内から外方に離脱困難な状態で係合部(３)内にとどまるものとなる。

そして、上記の如くろう材製リング(４)を係合配置した管部材(１)の管端部(２)を相手部材(５)の内部に挿入するとともに、図２に示す如く、相手部材(５)の内部に挿入した管端部(２)の外周壁面と相手部材(５)の内周壁面とを当接した状態とする。このような状態において、管端部(２)に配置したろう材製リング(４)を、加熱炉内等にてろう材製リング(４)の融点以上の温度に加熱して溶融処理を行うことにより、図３に示す如く、管端部(２)の外周壁面と相手部材(５)の内周壁面との当接部にろう材が溶融流動して、この当接部が溶融固化したろう付け部(８)によってろう付け固定される。

この時、ろう材製リング(４)は上記の如く係合部(３)内に離脱困難に配置されているため、一連のろう付け作業においてろう材製リング(４)が管端部(２)から離脱しにくく、目的とする箇所において確実にろう付けを行うことが可能となる。従って、管端部(２)におけるろう材製リング(４)の位置決めを容易に行うことができるとともに、管端部(２)と相手部材(５)とのろう付け固定を、ろう材を無駄に使用することなく容易且つ廉価に行うことができる。

また、前記実施例１では、円筒形の管部材(１)の管端部(２)に環状の係合部(３)を凹設し、この係合部(３)内にろう材製リング(４)を配置して、管端部(２)と相手部材(５)とのろう付けを行っているが、本願の第２発明における実施例２では、前記実施例１と同様に管端部(２)の係合部(３)内にろう材製リング(４)を配置し、ろう材製リング(４)を配置した管端部(２)を非円形状である断面長円状に変形させている。

本実施例２を図４及び図５において説明すると、円筒形の管部材(１)の管端部(２)に前記実施例１と同様の環状の係合部(３)を凹設し、この係合部(３)内にろう材製リング(４)を配置した後、この管部材(１)の管端部(２)を、ろう材製リング(４)を介して外方から軸心部方向に押圧することにより、図４に示す如く、管端部(２)を、ろう材製リング(４)と共に断面長円状に変形させている。尚、ろう材は一般的に柔らかいため、線径が太い場合は図４に示す如く、押圧により一部が扁平化するものとなる。そして、この管端部(２)を相手部材(５)内に、管端部(２)の外周壁面と相手部材(５)の内周壁面とを当接させた状態で挿入配置し、ろう材製リング(４)を加熱炉内等にて加熱して溶融処理をすることにより、図５に示す如く、管端部(２)と相手部材(５)との当接部にろう材が溶融流動して、この当接部が溶融固化したろう付け部(８)によって固定される。

このように、管部材(１)の管端部(２)を、ろう材製リング(４)と共に断面長円状に変形させることにより、係合部(３)内に配置したろう材製リング(４)が係合部(３)内に、より強固に固定されるものとなるため、ろう付け作業時に係合部(３)から離脱困難となり、所望の位置でのろう付けを、より確実なものとすることができる。

上記実施例１及び２では、管端部(２)の外周に、内方に凹設した環状の係合部(３)を設けるとともに、この係合部(３)内にろう材製リング(４)を配置しているが、本願の第３発明における実施例３では、管端部(２)の外周に、外方に突出した環状の係合部(３)を設け、この係合部(３)にろう材製リング(４)を係合配置している。

本実施例３を図６及び図７において更に詳細に説明すると、図６に示す如く、管端部(２)の外周に、外方に突出した環状の係合部(３)を円周方向に突設している。そして、この係合部(３)と管端(７)との間において、好ましくは管部材(１)の外径よりもわずかに小径とした環状のろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置している。そして、このようにろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置した管端部(２)を相手部材(５)の内部に挿入するとともに、係合部(３)の外周壁面を相手部材(５)の内周壁面に当接させて配置する。尚、本実施例では上記の如く、係合部(３)と管端(７)との間にろう材製リング(４)を係合配置しているが、他の異なる実施例では、管端(７)とは係合部(３)を介した反対側の係合部(３)脇にろう材製リング(４)を配置しても良い。

そして、係合部(３)に係合配置したろう材製リング(４)を加熱溶融処理して、図７に示す如く、係合部(３)の外周壁面と相手部材(５)の内周壁面との当接部にろう材が溶融流動して、この当接部が溶融固化したろう付け部(８)によって固定される。このように、管端部(２)の外周に、外方に突出した係合部(３)を設け、この係合部(３)付近にろう材製リング(４)を係合配置することにより、管端部(２)におけるろう材製リング(４)の位置決めを容易に行うことができる。

また、前記実施例３では、円筒形の管部材(１)の管端部(２)に環状の係合部(３)を突設し、この係合部(３)と管端(７)との間にろう材製リング(４)を配置してろう付けを行っているが、本願の第３発明における実施例４では、前記実施例３と同様に環状の係合部(３)と管端(７)との間にろう材製リング(４)を配置するとともに、この状態で管端部(２)を断面長円状に変形させた後、ろう付けを行っている。

本実施例４を図８及び図９において更に詳細に説明すると、円筒形の管部材(１)の管端部(２)に係合部(３)を突設し、この係合部(３)と管端(７)との間において、係合部(３)にろう材製リング(４)を係合配置した後、この管部材(１)の管端部(２)を、ろう材製リング(４)を介して外方から軸心部方向に押圧することにより、図８に示す如く、管端部(２)をろう材製リング(４)と共に断面長円状に変形させている。そして、このように変形させた管部材(１)を相手部材(５)内に、管部材(１)の外周壁面を相手部材(５)の内周壁面に当接させた状態で挿入配置し、ろう材製リング(４)を加熱炉内等で加熱して溶融処理を行い、図９に示す如く、係合部(３)と相手部材(５)とのろう付けを行うものである。尚、本実施例では上記の如く、係合部(３)と管端(７)との間にろう材製リング(４)を係合配置しているが、他の異なる実施例では、管端(７)とは係合部(３)を介した反対側の係合部(３)脇にろう材製リングを配置しても良い。

上記の如く、管端部(２)をろう材製リング(４)と共に断面長円状に変形させることにより、係合部(３)と管端(７)との間隙において、ろう材製リング(４)が管部材(１)の係合部(３)に係合固定されるため、このろう材製リング(４)が管端部(２)から離脱しにくくなり、ろう付け作業において多少の振動等が生じた場合であっても、所定位置でのろう付けを、より確実に、且つ安定して行うことが可能となる。

また、上記実施例３及び４では、管端部(２)の外周に、外方に突出した環状の係合部(３)を円周方向に設け、この係合部(３)と管端(７)との間において、ろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置しているが、本願の第４発明における実施例５では、管端部(２)の外周に、外方に突出した環状の係合部(３)を円周方向に設けるとともに、この管部材(１)の管端(７)に拡径部(６)を形成し、この拡径部(６)と係合部(３)との間において、ろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置している。

本実施例５を図１０及び図１１において更に詳細に説明すると、管部材(１)の管端部(２)の外周に係合部(３)を突設するとともに、図１０に示す如く、この管部材(１)の管端部(２)側の管端(７)を外方に均一に拡径して拡径部(６)を形成している。そして、この拡径部(６)及び上記係合部(３)の外径よりも内径を小径とした環状のろう材製リング(４)を形成し、このろう材製リング(４)を弾性変形させながら管部材(１)の拡径部(６)に嵌めて挿通する。これにより、管部材(１)の拡径部(６)と係合部(３)との間にろう材製リング(４)が配置されるものとなる。

上記の如く、ろう材製リング(４)の内径を、係合部(３)及び拡径部(６)の外径よりも小径なものとしているため、ろう材製リング(４)は、弾性回復して係合部(３)と拡径部(６)との間隔内にとどまるものとなる。そして、このように拡径部(６)と係合部(３)との間において、ろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置するとともに、管端部(２)を相手部材(５)の内部に挿入して相手部材(５)の内部に挿入した管端部(２)の係合部(３)の外周壁面と相手部材(５)の内周壁面とを当接させる。

このような状態において、ろう材製リング(４)を加熱して溶融処理を行うことにより、図１１に示す如く、係合部(３)の外周壁面と相手部材(５)の内周壁面との当接部にろう材が溶融流動して、この当接部が溶融固化したろう付け部(８)によって固定される。この時、ろう材製リング(４)は上記の如く管部材(１)の係合部(３)と拡径部(６)との間に配置されているため、一連のろう付け作業でろう材製リング(４)が管端部(２)から離脱困難となり、所望の位置において確実にろう付けを行うことが可能となる。従って、管端部(２)におけるろう材製リング(４)の位置決めを容易に行うことができる。また、管端部(２)が拡径されていると、管内を流れる流体の流出、流入時の流過抵抗が減少するため更に良いものとなる。

また、前記実施例５では、円筒形の管部材(１)の管端部(２)に係合部(３)を突設するとともに、管端部(２)側の管端(７)に拡径部(６)を形成し、この係合部(３)と拡径部(６)との間において、ろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置して、管端部(２)と相手部材(５)とのろう付けを行っているが、本願の第４発明における実施例６では、前記実施例５と同様に管部材(１)の管端部(２)に係合部(３)及び拡径部(６)を形成し、この係合部(３)と拡径部(６)との間においてろう材製リング(４)を係合部(３)に係合配置する。そして、図１２に示す如く、管部材(１)の管端部(２)を、ろう材製リング(４)を介して外方から軸心部方向に押圧し、管端部(２)をろう材製リング(４)と共に断面長円状に変形させている。そして、このように変形させた管部材(１)を相手部材(５)内に挿入配置して係合部(３)と相手部材(５)とのろう付けを行うものである。

上記の如く、管部材(１)の管端部(２)をろう材製リング(４)と共に断面長円状に変形させることにより、管端部(２)にろう材製リング(４)が係合部(３)と拡径部(６)との間において、係合部(３)により強固に係合配置される。そのため、ろう付け作業時に多少の振動でも係合部(３)と拡径部(６)の間隔内から離脱しにくくなることから、所定位置でのろう付けを、より確実なものとすることができる。

本願の第１発明における実施例１を示す、ろう材製リングを配置した管部材の斜視図。 実施例１において、ろう材製リングを設けるとともに、相手部材内に配置した管部材の断面図。 実施例１において、相手部材にろう付け固定した管部材の端面図。 本願の第２発明における実施例２を示す、ろう材製リングを配置した管部材の斜視図。 実施例２において、相手部材にろう付け固定した管部材の端面図。 本願の第３発明における実施例３を示す、ろう材製リングを配置した管部材の斜視図。 実施例３において、相手部材にろう付け固定した管部材の断面図。 本願の第３発明における実施例４を示す、ろう材製リングを配置した管部材の斜視図。 実施例４において、相手部材にろう付け固定した管部材の端面図。 本願の第４発明における実施例５を示す、ろう材製リングを配置した管部材の斜視図。 実施例５において、相手部材内にろう付け固定した管部材の端面図。 本願の第４発明における実施例６を示す、ろう材製リングを配置した管部材の斜視図。

符号の説明

１ 管部材
２ 管端部
３ 係合部
４ ろう材製リング
５ 相手部材
６ 拡径部
７ 管端

Claims (5)

1. 管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、円周方向に環状の係合部を設け、この係合部に環状のろう材製リングを係合して配置し、上記ろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入し、相手部材の内周壁面に管端部の外周壁面を当接した状態で管端部のろう材製リングを加熱溶融して、管端部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部と相手部材とをろう付け固定することを特徴とする管部材と相手部材とのろう付け方法。
2. 管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、内方に凹設した環状の係合部を円周方向に設け、この係合部内に、環状のろう材製リングを嵌めて配置し、上記ろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入して、相手部材の内周壁面に管端部の外周壁面を当接した状態で管端部のろう材製リングを加熱溶融して、管端部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部と相手部材とをろう付け固定することを特徴とする管部材と相手部材とのろう付け方法。
3. 管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、外方に突出した環状の係合部を円周方向に設け、この係合部と管端との間、若しくは前記管端とは係合部を介した反対側に、内径を係合部の外径よりも径小とした環状に形成したろう材製リングを配置し、上記ろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入して、管端部の係合部を相手部材の内周壁面に当接させて配置し、管端部のろう材製リングを加熱溶融して係合部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部にろう材を流動させて、管端部と相手部材とをろう付け固定することを特徴とする管部材と相手部材とのろう付け方法。
4. 管部材の管端部の外周壁面を相手部材の内周壁面にろう付けする方法において、管部材の管端付近である管端部の外周に、外方に突出した環状の係合部を円周方向に設けるとともに、この管部材の係合部より管端側を拡径して拡径部を形成し、この拡径部と係合部との間に、環状のろう材製リングを嵌めて配置し、このろう材製リングを配置した管部材の管端部を相手部材内に挿入して、係合部もしくは拡径部を相手部材の内周壁面に当接させて配置し、管端部のろう材製リングを加熱溶融して係合部の外周壁面と相手部材の内周壁面との当接部をろう付け固定することを特徴とする管部材と相手部材とのろう付け方法。
5. 管部材は、ろう材製リングを配置した後に、このろう材製リングと共に管端部を外方から軸心部方向に押圧することにより、ろう材製リングと共に非円形状に変形させて、相手部材内に挿入することを特徴とする請求項１、２、３または４の管部材と相手部材とのろう付け方法。

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