JP7126924B2 - ろう付固定方法、構造体の製造方法、および、固定構造 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態の構造体10(ろう付構造体)の製造前の構成を示す模式図である。図2は、第1実施形態のろう付固定方法のフローチャートである。図3は、第1実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。図4は、第1実施形態の構造体10の模式図である。第1実施形態のろう付固定方法は、図1に示す一対の金属部材11、12をろう付によって互いに固定し、構造体10を製造する。
準備工程(S11)では、後段の係合部形成工程と被係合部形成工程とにおいて使用する金属部材11、12と、係合部21として機能する金属シート材と、被係合部22として機能する固定ろう材と、を準備する。金属部材11、12は、平板状の部材であって、例えば、ステンレス鋼からなる。
図5は、第2実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第2実施形態のろう付固定方法は、第1実施形態のろう付固定方法(図3)と比較すると、係合部および被係合部の形状が異なる。
図6は、第3実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第3実施形態のろう付固定方法は、第1実施形態のろう付固定方法(図3)と比較すると、係合部および被係合部の形状が異なる。
図7は、第4実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第4実施形態のろう付固定方法は、第1実施形態のろう付固定方法(図3)と比較すると、金属シート材に対する固定ろう材の体積の比が異なる。
図8は、第5実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第5実施形態のろう付固定方法は、第1実施形態のろう付固定方法(図3)と比較すると、金属シート材に対する固定ろう材の体積の比が異なる。
図9は、第6実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第6実施形態のろう付固定方法は、第1実施形態のろう付固定方法(図3)と比較すると、金属シート材に対する固定ろう材の体積の比が異なる。
図10は、第7実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第7実施形態のろう付固定方法は、第1実施形態のろう付固定方法(図3)と比較すると、一対の金属部材の形状、および、係合体の形状が異なる。
金属部材51、52は、管状に形成されている部材であって、例えば、ステンレス鋼からなる。本実施形態では、「一方の金属部材」としての金属部材51と「他方の金属部材」としての金属部材52とは、金属部材51の側面53と、金属部材52の側面54とが対向するように固定される。本実施形態の固定部は、図10に示す係合部56と被係合部57が係合することによって形成される係合体55に含まれる固定ろう材が溶融する温度まで加熱されることによって生成される。
図11は、第8実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第8実施形態のろう付固定方法は、第7実施形態のろう付固定方法(図10)と比較すると、係合体の形状が異なる。
図12は、第9実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第9実施形態のろう付固定方法は、第7実施形態のろう付固定方法(図10)と比較すると、係合体の形状が異なる。
図13は、第10実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第10実施形態のろう付固定方法は、第7実施形態のろう付固定方法(図10)と比較すると、係合体の形状が異なる。
図14は、第11実施形態のろう付固定方法を説明する模式図である。第11実施形態のろう付固定方法は、第7実施形態のろう付固定方法(図10)と比較すると、係合体の形状が異なる。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
図15は、第7実施形態の変形例の固定構造を説明する模式図である。図15(a)に示す変形例では、金属部材11に配置される係合部81は、直線状の金属シート材である。金属部材12に配置される被係合部82は、一対の金属部材11、12を固定するときに係合部81の長手方向の両側において係合部81に係合可能な2つの固定ろう材83、84である。この変形例では、係合部81と被係合部82とは、平板状の金属部材11、12の縁部以外に配置されている。これによっても、一対の金属部材11、12の位置決めの精度を向上することができる。
また、図15(b)に示す変形例では、金属部材11に配置される係合部81は、直線状の金属シート材81aと、金属シート材81aの両端に位置する2つの固定ろう材81b、81cから構成されている。金属部材12に配置される被係合部82は、一対の金属部材11、12を固定するときに係合部81の長手方向の両側において係合部81に係合可能な二つの固定ろう材83、84であって、長手方向の長さが、金属シート材81aと同じである。これにより、一対の金属部材11、12を固定するとき、被係合部82は、互いに直交する係合部81の長手方向と当該長手方向に直交する方向との2方向において係合部81と係合する。これによっても、一対の金属部材11、12の位置決めの精度を向上することができるとともに、当該2方向への金属部材11、12の移動を規制することができる。
図16は、第7実施形態の別の変形例の固定構造を説明する模式図である。図16(a)に示す変形例では、金属部材11に配置される係合部86は、直線状の金属シート材86aと、直線状の固定ろう材86bとから構成されており、金属シート材86aと固定ろう材86bとは、図16(a)に示すように、それぞれの長手方向においてずれて配置されている。金属部材12に配置される被係合部87は、直線状の金属シート材87aと、直線状の固定ろう材87bとから構成されており、金属シート材87aと固定ろう材87bとは、図16(a)に示すように、それぞれの長手方向においてずれて配置されている。図16(a)の変形例において、金属部材11と金属部材12とを固定するとき、金属シート材86aと固定ろう材87bとを係合し、金属シート材87aと固定ろう材86bとを係合させる。これによっても、一対の金属部材11、12の位置決めの精度を向上することができるとともに、当該2方向への金属部材11、12の移動を規制することができる。
また、図16(b)に示す変形例では、金属部材11に配置される係合部86は、長さが金属部材11の長さより短い直線状の金属シート材86aと、長さが金属部材11の長さと同じ程度の直線状の固定ろう材86bとから構成されている。金属部材12に配置される被係合部87は、一対の金属部材11、12を固定するときに金属シート材86aの両端に位置することが可能な二つの金属シート材87aと、長さが金属部材12の長さと同じ程度の直線状の固定ろう材87bとから構成されている。一対の金属部材11、12を固定するとき、固定ろう材86bと固定ろう材87bとの間に、金属シート材86aと2つの金属シート材87aとが一列に並ぶよう位置する。これによっても、一対の金属部材11、12の位置決めの精度を向上することができるとともに、当該2方向への金属部材11、12の移動を規制することができる。
図17は、第7実施形態のさらに別の変形例の固定構造を説明する模式図である。図17に示す変形例では、金属部材11に配置される係合部91は、長さが金属部材11の長さよりやや短い直線状の金属シート材である。金属部材12に配置される被係合部92は、固定ろう材であって、一対の金属部材11、12を固定するとき、係合部91の長手方向に沿った側面91aと、係合部91の両端の端面91b、91cと、に接触可能に形成されている。これによっても、一対の金属部材11、12の位置決めの精度を向上することができるとともに、当該2方向への金属部材11、12の移動を規制することができる。
第1実施形態の係合体では、係合部21は金属シート材であって、被係合部22は固定ろう材であるとした。第3実施形態では、係合部31、32は金属シート材と固定ろう材とであるとした。しかしながら、係合体の構成はこれに限定されない。係合部が、金属シート材と固定ろう材との少なくとも一方であって、他方のろう材が、金属シート材と固定ろう材との少なくとも他方であればよい。
第1実施形態の係合体では、係合部21と、被係合部22とは、環状に形成されるとした。しかしながら、係合部21、22の形状はこれに限定されない。金属部材11に配置される係合部21と金属部材12に配置される被係合部22とが係合可能であればよい。
第1実施形態の係合体では、係合部21は、金属部材の縁に設けられ、被係合部22は、組合せ部材16と組合せ部材17とを組み合わせるとき、係合部21の内側に位置するよう設けられるとした。しかしながら、係合部および被係合部が設けられる位置はこれに限定されない。係合部21は、金属部材の略中央に配置され、被係合部22が係合部21に係合可能な位置に配置されていてもよい。
第1実施形態のろう付固定方法では、係合部21は、金属粉末の集合体をシート状に形成した「支持金属材」としての金属シート材であるとした。しかしながら、「支持金属材」の形状は、シート状に限定されない。
第2実施形態では、係合部に凹部が形成され、被係合部に凸部が形成されるとした。しかしながら、係合部に凸部が形成され、被係合部に凹部が形成されてもよい。
第7実施形態のろう付固定方法は、管状の金属部材51と管状の金属部材52とを接合するとした。しかしながら、一方が管状の金属部材であって、他方が平板状の金属部材であってもよい。
第2実施形態から第6実施形態の係合体25、30、35、40、45の構成を、第7実施形態に記載の管状の金属部材51、52に適用してもよいし、第8実施形態から第11実施形態の係合体60、65、70、75の構成を、第1実施形態に記載の平板状の金属部材11、12に適用してもよい。また、変形例1から変形例5の構成を、管状の金属部材51、52に適用してもよい。
11、12、51、52…金属部材
13、14…平面
15…固定部
16、17…組合せ部材
20、25、30、35、40、45、55、60、65、70、75…係合体
21、26、31、41、56、61、66、71、76、81、86、91…係合部
22、27、32、37、42、47、57、62、67、72、77、82、87、92…被係合部
23、43…内周面
24、39、44、49…外周面
26a、26b、31a、32a、41a、61a、62a、66a、67a、81a、86a、87a…金属シート材
26c、31b、32b、41b、61b、62b、66b、67b、77a、77b、77c、77d、77e、81b、81c、83、84、86b、87b…固定ろう材
26d…隙間
53、54、58、59、61c、61d、62d、66c、66d、67c、67d、73、74、78a、78b、91a…側面
56a、78c、78d、91b、91c…端面
Claims (7)
- 一対の金属部材をろう付によって互いに固定するろう付固定方法であって、
前記金属部材に拡散して前記金属部材と固着する固定ろう材と、金属粉末を含む支持金属材とを準備する工程と、
前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも一方を前記一対の金属部材のうちの一方の金属部材に配置して係合部を形成する係合部形成工程と、
前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも他方を前記一対の金属部材のうちの他方の金属部材に配置して被係合部を形成する被係合部形成工程と、
前記係合部と前記被係合部とが係合するように、前記一対の金属部材を配置した状態で、前記係合部と前記被係合部との係合体に含まれる前記固定ろう材を溶融して前記支持金属材に含浸させることによって前記一対の金属部材を互いに固定する固定工程と、を備える、
ろう付固定方法。 - 請求項1に記載のろう付固定方法であって、
前記係合部形成工程では、前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも一方を用いて前記係合部に凹部を形成し、
前記被係合部形成工程では、前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも他方を用いて前記被係合部に凸部を形成し、
前記固定工程では、前記凹部と前記凸部とを係合することによって、前記一対の金属部材の位置決めを行う、
ろう付固定方法。 - 請求項1または請求項2に記載のろう付固定方法であって、
前記係合体に含まれる前記固定ろう材の体積の合計は、前記係合体に含まれる前記支持金属材の体積の合計の2倍以上である、
ろう付固定方法。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のろう付固定方法であって、
前記係合体において、前記係合部は、前記被係合部によって少なくとも互いに直交する2方向への移動が規制される、
ろう付固定方法。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のろう付固定方法であって、
前記一方の金属部材と前記他方の金属部材との少なくとも一方は、管状に形成されており、
前記係合部と前記被係合部との少なくとも一方は、曲面上に形成されている、
ろう付固定方法。 - 一対の金属部材と、前記一対の金属部材を互いに固定する固定部と、を備える構造体の製造方法であって、
前記金属部材に拡散して前記金属部材と固着する固定ろう材と、金属粉末を含む支持金属材とを準備する工程と、
前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも一方を前記一対の金属部材のうちの一方の金属部材に配置して係合部を形成する係合部形成工程と、
前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも他方を前記一対の金属部材のうちの他方の金属部材に配置して被係合部を形成する被係合部形成工程と、
前記係合部と前記被係合部とが係合するように、前記一対の金属部材を配置した状態で、前記係合部と前記被係合部との係合体に含まれる前記固定ろう材を溶融して前記支持金属材に含浸させることによって前記固定部を形成する固定部形成工程と、を備える、
構造体の製造方法。 - 一対の金属部材をろう付によって互いに固定するために用いられる固定構造であって、
前記金属部材に拡散して前記金属部材と固着する固定ろう材と、金属粉末を含む支持金属材との少なくとも一方であって、前記一対の金属部材のうちの一方の金属部材に配置される係合部と、
前記固定ろう材と、前記支持金属材との少なくとも他方であって、前記一対の金属部材のうちの他方の金属部材に配置される被係合部と、を備え、
前記係合部と前記被係合部とは、係合可能に形成されている、
固定構造。
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