JP2989033B2 - 管状継手部を有するアルミニウム材相互の電磁接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車用エン
ジンの構成部品であるアルミニウム合金鋳物からなる吸
気マニホールド（ＡＩＭ）の管状継手部にアルミニウム
合金押出パイプ材を接合する場合のように、アルミニウ
ム合金鋳物材とアルミニウム合金押出パイプ材の相互を
その管状継手部において接合する方法、とくに電磁力を
利用して接合するようにした、管状継手部を有するアル
ミニウム材相互の電磁接合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来、例えば自動車用エン
ジンの構成部品である吸気マニホールド（ＡＩＭ）にお
ける管状継手部と、パイプ材の管状継手部との接合は、
すべてろう付によって行われていた。しかし、かかるろ
う付による場合には次ぎのような問題点があった。

【０００３】即ち、接合すべきアルミニウム材の継手部
相互を水平な状態でろう付けしようとする場合には、ろ
う材が重力によって継手部の下方に回り込むため、継手
部の上部側で接合不良を生じるおそれがある。また、こ
の種のろう付けを置きろう付によって行う場合には、継
手部相互間にフラックスが巻き込まれて接合不良を生じ
るおそれがある。更には、ろう材の流動現象は継手部相
互の開先間隙、継手部の表面状態の如何等によって支配
されるものであるが、その制御が些か困難である。この
ようなことから、ろう付による接合部の信頼性は必ずし
も高いものではなかった。

【０００４】また、ろう付による場合には加熱炉の露点
や温度等を厳格に管理しなければならずその管理が些か
厄介であるという難を有するものでもあった。

【０００５】この発明は、上述の問題点を解消すべくな
されたものであり、煩わしい露点管理や温度管理等を必
要する加熱炉を使用することなく、しかもあらゆる姿勢
で迅速かつ確実に接合することを可能とする、管状継手
部を有するアルミニウム材相互の接合方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくこ
の発明は、相互に接続すべき管状継手部を嵌め合わせ、
その内側継手部から外側継手部に向かう電磁力を付与す
ることにより両継手部を圧着接合させるようにしたもの
である。

【０００７】即ち、この発明は、管状継手部を有するア
ルミニウム材相互をその継手部において接合する方法で
あって、上記両アルミニウム材として硬度の異なるアル
ミニウム合金鋳物材とアルミニウム合金押出パイプとを
用い、硬度の低いアルミニウム合金押出パイプが内側と
なるように前記両管状継手部を嵌め合わせ、これら継手
部の内側に電磁コイルを配置して該コイルにパルス状大
電流を流すことにより、両継手部相互を圧着接合せしめ
ることを特徴とする、管状継手部を有するアルミニウム
材相互の電磁接合方法を要旨とするものである。

【０００８】この発明においては、接合すべきアルミニ
ウム合金鋳物材とアルミニウム合金押出パイプとして、
硬度の異なるものを用いるものとする。そして、硬度の
低いアルミニウム合金押出パイプが内側となるようにそ
れらの管状継手部を互いに嵌め合わせる。次いで、これ
ら継手部の内側に電磁コイルを配置し、該コイルにパル
ス状大電流を流す。このパルス状大電流は、例えばコン
デンサに大電荷を蓄えておき、それを瞬間的に大電流と
して前記電磁コイルに流すことにより行われ得る。かか
る瞬間的な大電流は、パルス状の瞬間強磁界を発生せし
める。これによってコイル外に位置する内側継手部材
（押出パイプ）の表面層に誘導電流が流れる。すると、
この誘導電流と上記コイルに流れる電流との間に反発力
が作用し、その反発力により前記内側継手部が外側継手
部に押圧される。ここに、内側継手部の方が外側継手部
より硬度が低いため、内側継手部が外側継手部に圧着接
合されるものである。

【０００９】アルミニウム合金鋳物材や押出パイプにお
ける合金の種類や、管状継手部の厚さ、あるいは硬度の
如何に応じて、電磁コイルの形状や配置、同コイルに流
すパルス電流の大きさや通流時間等を適宜設定すること
により、被接合継手部相互を確実に接合することができ
る。

【００１０】

【実施例】この発明を図１および図２に示す実施例に基
づいて説明する。

【００１１】図示実施例は、アルミニウム合金鋳物から
なる筒状台座（１）に同合金製押出パイプ（２）を接続
する場合を示すものである。

【００１２】上記筒状台座（１）は、中心部に軸線方向
に沿った貫通孔（1a）を有するもので、その先端部内側
に拡径段部（1b）が形成され、該先端部が継手部（1c）
を構成するものとなされている。一方、該台座（１）に
接合すべき前記押出パイプ（２）は、その外径が上記貫
通孔（1a）の拡径段部（1b）の内径より若干径小に設定
されたもので、その一端部が継手部（2a）を構成するも
のである。

【００１３】上記筒状台座（１）は、押出パイプ（２）
よりも硬度の高いアルミニウム合金からなるものであ
る。

【００１４】しかして、両者の接合は次ぎのようにして
行われる。

【００１５】即ち、上記筒状台座（１）と押出パイプ
（２）とを同一軸線上で水平状に配置し、台座（１）の
継手部（1c）に、押出パイプ（２）の継手部（2a）を嵌
め合わせる。そして、台座（１）の基端部側から電磁コ
イル（３）を挿入し、該コイル（３）を前記継手部（1
c）（2a）近傍に位置させる。そして、該コイル（３）
に交流高電圧電源（４）からパルス状大電流を流す。こ
のパルス状大電流は、図示しないコンデンサに蓄えた大
電荷をコイル（３）に放電することによっても発生せし
められる。このようにパルス状大電流をコイル（３）に
流すと、パルス状の瞬間強磁界が発生し、これによって
コイル（３）近傍の押出パイプ（２）の継手部（2a）の
表面層に誘導電流が流れる。すると、この誘導電流と上
記コイル（３）に流れる電流との間に反発力が作用し、
その結果、押出パイプ（２）の継手部（2a）が台座
（１）の継手部（1c）に向けて瞬間的に押圧され、両者
が圧着接合される。その後、電磁コイル（３）を抜き出
すことによって接合作業は完了される。

【００１６】上記実施例では、台座（１）と押出パイプ
（２）とを、左右方向に配置した状態で接合した場合を
示したが、図２に示すように、上下方向に配置した状態
で接合することも、もとより可能である。

【００１７】両継手部（1c）（2a）のみを、効率良くし
かも確実に接合するためには、電磁コイル（３）により
発生される磁束を集中させることが有効である。

【００１８】

【発明の効果】上述のとおり、この発明にかかる、管状
継手部を有するアルミニウム材相互の電磁接合方法は、
電磁力を利用して、外側のアルミニウム合金鋳物材と硬
度の低い内側のアルミニウム合金押出パイプの管状継手
部相互を圧着接合せしめるようにしたものであるから、
ろう付けする場合におけるようなろう材の流れ現象を考
慮する必要がないので如何なる姿勢でも接合することが
できる。また、フラックスの巻き込み現象に伴うろう付
不良を生ずることもないので、接合部の信頼性を向上し
得る。更には、ろう付する場合のような煩わしい露点管
理や温度管理等を不要とし得る。

【００１９】このように本願発明によれば、如何なる姿
勢でも確実かつ迅速、しかも容易に接合することができ
る。

【００２０】しかもまた、電磁力により内側のパイプは
外側の継手部の内周面形状に沿って拡径変形するため、
外側の継手部の内周面形状を適宜設定することで、継手
強度が種々異なる各種の管状継手を作製することができ
る。この場合、外側の管状継手部をアルミニウム合金鋳
物材で構成したから、任意形状の管状継手部を容易に作
製することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる接合方法の実施例を示すもの
であって、被接合金属部材の継手部どおしを水平状態に
して接合する場合を断面で示す概略説明図である。

【図２】被接合金属部材の継手部どおしを垂直状態にし
て接合する場合を断面で示す概略説明図である。

【符号の説明】

１…アルミニウム合金鋳物材（台座） 1c…管状継手部 ２…アルミニウム合金押出パイプ 2a…管状継手部 ３…電磁コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 39/04 B21D 26/14 B23K 20/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管状継手部を有するアルミニウム材相互を
   その継手部において接合する方法であって、上記両アル
   ミニウム材として硬度の異なるアルミニウム合金鋳物材
   とアルミニウム合金押出パイプとを用い、硬度の低いア
   ルミニウム合金押出パイプが内側となるように前記両管
   状継手部を嵌め合わせ、これら継手部の内側に電磁コイ
   ルを配置して該コイルにパルス状大電流を流すことによ
   り、両継手部相互を圧着接合せしめることを特徴とす
   る、管状継手部を有するアルミニウム材相互の電磁接合
   方法。