JPH10314932A - 金属接合品とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】金属パイプ１の一端部２に隣接する端部隣
接部３を金属板４の嵌入孔５に内嵌させ、金属パイプ１
の一端部２にフランジ６を形成し、金属パイプ１のフラ
ンジ６と端部隣接部３とを嵌入孔５の周肉部７にロウ８
で接合した金属接合品を提供する。また、固定治具１２
と回転治具１６を用いた金属接合品の製造方法を提供す
る。 【効果】接合の範囲が広く、接合強度を高くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属接合品とその
製造方法に関する。この発明で金属接合品とは、タンク
本体となる金属板に燃料導出パイプとなる金属パイプを
接合させた燃料タンク、アッパータンクとなる金属板に
給水パイプとなる金属パイプを接合させたラジエータ、
入力レバーとなる金属板に弁軸となる金属棒を接合させ
たスロットル弁やチョーク弁等の金属製品をいう。

【０００２】

【従来の技術】金属接合品とその製造方法の従来技術と
して、燃料タンクとその製造方法がある。この燃料タン
クの接合部分の構成は次の通りである。図４（Ｂ）に示
すように、金属パイプ１０１の一端部１０２に連なる端
部隣接部１０３を金属板１０４の嵌入孔１０５に内嵌さ
せ、金属パイプ１０１を嵌入孔１０５の周肉部１０７に
融接してある。

【０００３】接合部分の接合方法は次の通りである。図
４（Ａ）に示すように、金属パイプ１０１を上下の固定
治具１１９・１２０で支持させ、金属パイプ１０１の下
端部１０２に隣接する端部隣接部１０３を金属板１０４
の嵌入孔１０５に内嵌させ、嵌入孔１０５の周肉部１０
７の上方に溶接棒１２３を供給し、金属パイプ１０１と
嵌入孔１０５の周肉部１０７と溶接棒１２３とをガスト
ーチ１２４の火炎１２５で高温になるまで加熱し、金属
パイプ１０１を嵌入孔１０５の周肉部１０７に融接す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、次
の問題がある。金属パイプ１０１と嵌入孔１０５の周肉
部１０７とを高温になるまで加熱するので、加熱に時間
がかかり、これが製造時間を長びかせる要因になってい
る。また、金属パイプ１０１と嵌入孔１０５の周肉部１
０７とが熱劣化によって強度低下を起こし易く、これが
金属接合品の耐久性を低下させる要因となっている。

【０００５】金属パイプ１０１と嵌入孔１０５の周肉部
１０７とをガストーチ１２４の火炎１２５で高温になる
まで加熱するので、これらの一方または双方の表面に防
錆皮膜が形成されていると、これが焼失し、その焼失部
分に防錆の修復作業が必要となり、これが製造時間を長
びかせる要因となっている。

【０００６】本発明は上記問題を解決する金属接合品と
その製造方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明から第５発明
は、いずれも金属接合品に関する発明である。第１発明
は、図１（Ｅ）または図２（Ｅ）に示すように、金属パ
イプ１の一端部２に隣接する端部隣接部３を金属板４の
嵌入孔５に内嵌させ、金属パイプ１の一端部２にフラン
ジ６を形成し、金属パイプ１のフランジ６と端部隣接部
３とを嵌入孔５の周肉部７にロウ８で接合したことを特
徴とする。

【０００８】第２発明は、図１（Ｅ）に示すように、第
１発明において、隣合う金属パイプ１の端部隣接部３と
中間部９との境界に係止部１０を設け、この係止部１０
とフランジ６で嵌入孔５の周肉部７を挟み付けたことを
特徴とする。第３発明は、図１（Ｅ）または図２（Ｅ）
に示すように、第１発明または第２発明において、ロウ
８にハンダを用いたことを特徴とする。第４発明は、図
３（Ｅ）に示すように、第１発明から第３発明のいずれ
かにおいて、金属パイプ１に代えて、金属棒１１を用い
たことを特徴とする。第５発明は、第１発明から第４発
明のいずれかにおいて、ロウ８に代えて、接着剤を用い
たことを特徴とする。

【０００９】第６発明から第１２発明は、いずれも金属
接合品の製造方法に関する発明である。第６発明は、図
１（Ａ）・（Ｂ）または図２（Ａ）・（Ｂ）に示すよう
に、金属パイプ１を上下方向に向かう姿勢で固定治具１
２に支持させ、金属パイプ１の上の一端部２に隣接する
端部隣接部３を金属板４の嵌入孔５に内嵌させ、嵌入孔
５の周肉部７の上面１５にロウ８を載置し、金属パイプ
１の上の一端部２に回転治具１６の下向きの押圧面１７
を接当させ、図１（Ｃ）・（Ｄ）または図２（Ｃ）・
（Ｄ）に示すように、回転治具１６を回転させながら下
降させることにより、回転治具１６の押圧面１７で金属
パイプ１の上の一端部２を押し広げてフランジ６を形成
しながら、その際に発生する摩擦熱でロウ８を熔融さ
せ、金属パイプ１のフランジ６と端部隣接部３とを嵌入
孔５の周肉部７にロウ８で接合することを特徴とする。

【００１０】第７発明は、図１（Ａ）・（Ｂ）に示すよ
うに、第６発明において、隣合う金属パイプ１の端部隣
接部３と中間部９との境界に係止部１０を設け、嵌入孔
５の周肉部７を係止部１０の上に載せ、図１（Ｃ）・
（Ｄ）に示すように、フランジ６の形成により、係止部
１０とフランジ６とで嵌入孔５の周肉部７を挟みつける
ようにしたことを特徴とする。第８発明は、図１（Ａ）
・（Ｂ）または図２（Ａ）・（Ｂ）に示すように、第６
発明または第７発明のいずれかにおいて、金属パイプ１
の端部２に回転治具１６の押圧面１７を接当させる際、
回転治具１６の押圧面１７の中央部から垂設した突起１
８を金属パイプ１の上の一端部２に内嵌させることを特
徴とする。

【００１１】第９発明は、図１または図２に示すよう
に、第６発明から第８発明のいずれかにおいて、ロウ８
にハンダを用いたことを特徴とする。第１０発明は、図
２（Ａ）・（Ｂ）に示すように、第６発明から第９発明
のいずれかにおいて、金属パイプ１の上の一端部２を予
めフランジ形に形成しておくことを特徴とする。第１１
発明は、図３に示すように、第６発明から第１０発明の
いずれかにおいて、金属パイプ１に代えて、金属棒１１
を用いたことを特徴とする。第１２発明は、第６発明か
ら第１１発明のいずれかにおいて、ロウ８に代えて、熱
硬化性の接着剤を用いたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の作用及び効果】第１発明は、次の作用効果を奏
する。図１（Ｅ）または図２（Ｅ）に示すように、金属
パイプ１を嵌入孔５の周肉部７にロウ８で接合するの
で、加熱に時間がかからず、製造時間を短縮できる。ま
た、金属パイプ１と嵌入孔５の周肉部７とが高温になら
ず、これらの熱劣化による強度低下が起こりにくく、金
属接合品の耐久性を高めることができる。また、金属パ
イプ１と嵌入孔５の周肉部７の一方または双方に防錆皮
膜で形成されていても、その焼失が起こりにくく、その
修復作業を不要にでき、または軽減でき、製造時間を短
くできる。また、フランジ６と端部隣接部３とを嵌入孔
５の周肉部７に接合したので、接合の範囲が広く、接合
強度を高くできる。

【００１３】第２発明は、第１発明の作用効果に加え、
次の作用効果を奏する。図１（Ｅ）に示すように、係止
部１０とフランジ６との間に嵌入孔５の周肉部７を挟み
付けるので、接合強度をより高くできるとともに、接合
部分のシール性を高めることができる。

【００１４】第３発明は、第１発明または第２発明の作
用効果に加え、次の作用効果を奏する。図１（Ｅ）また
は図２（Ｅ）に示すように、ロウ３に低融点のハンダを
用いるので、熔融に時間がかからず、製造時間を短くで
きる。また、金属パイプ１と嵌入孔５の周肉部７への熱
影響も小さくなり、これらの熱劣化による強度低下等も
一層抑制される。また、金属パイプ１と嵌入孔５の周肉
部７との隙間にハンダがスムーズに流れ込み、接合部分
のシール性が高まる。

【００１５】第４発明は、図３（Ｅ）に示すように、第
１発明から第３発明のいずれかにおいて、金属パイプ１
に代えて金属棒１１を用いるため、第１発明から第３発
明のいずれかと同じ作用効果を奏する。

【００１６】第５発明は、第１発明から第４発明のいず
れかにおいて、ロウ８に代えて、接着剤を用いるため、
第１発明から第４発明のいずれかと同じ作用効果を奏す
る。

【００１７】第６発明は、次の作用効果を奏する。図１
または図２に示すように、第１発明の金属接合品を製造
できるので、第１発明の作用効果を奏する。回転治具１
６でフランジ６を形成する際に発生する摩擦熱でロウ８
の熔融を行うので、フランジ６の形成処理とロウ８の熔
融処理とを同時に行うことができ、処理時間が短くて済
み、製造時間を短くできる。また、回転治具１６でフラ
ンジ６を形成する際に発生する摩擦熱でロウ８の熔融を
行うので、ロウ８の加熱温度の調節を回転治具１６の回
転速度の調節によって簡単に行うことができる。

【００１８】第７発明は、第６発明の作用効果に加え、
次の作用効果を奏する。図１に示すように、第２発明の
金属接合品を製造できるので、第２発明の作用効果を奏
する。フランジ６の形成により、係止部１０とフランジ
６とで嵌入孔５の周肉部７を挟み付けるので、専用の挟
み付け作業がいらず、作業時間を短く維持できる。

【００１９】第８発明は、第６発明または第７発明のい
ずれかの作用効果に加え、次の作用効果を奏する。図１
または図２に示すように、回転治具１６の押圧面１７か
ら垂設した突起１８を金属パイプ１の上の一端部２に内
嵌させるので、その上の一端部１３が内向きに倒れ込む
おそれがなく、フランジ６の形成をスムーズに行うこと
ができる。

【００２０】第９発明は、第６発明から第８発明のいず
れかの作用効果に加え、次の作用効果を奏する。図１ま
たは図２に示すように、第３発明の金属接合品を製造で
きるので、第３発明の作用効果を奏する。

【００２１】第１０発明は、第６発明から第９発明のい
ずれかの作用効果に加え、次の作用効果を奏する。図２
に示すように、金属パイプ１の上の一端部２を予めフラ
ンジ形に形成しておくので、フランジ６の形成に時間が
かからず、製造時間を短くできる。

【００２２】第１１発明は、図３に示すように、第６発
明から第１０発明のいずれかにおいて、金属パイプ１に
代えて、金属棒１１を用いるので、第６発明から第１０
発明のいずれかと同じ作用効果を奏する。

【００２３】第１２発明は、第６発明から第１１発明の
いずれかにおいて、ロウ８に代えて熱硬化性の接着剤を
用いるので、第６発明から第１１発明のいずれかと同じ
作用効果を奏する。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。第１実施形態では、エンジンの燃料タン
クとその製造方法を取り扱う。図１は本発明の第１実施
形態に係る燃料タンクの接続部分とその接続方法を説明
する図である。燃料タンクの接合部分の構成は次の通り
である。図１（Ｅ）に示すように、燃料タンクの接合部
分は、タンク本体となる金属板４に燃料導出パイプとな
る金属パイプ１を接合して構成してある。すなわち、金
属パイプ１の一端部２に隣接する端部隣接部３を金属板
４の嵌入孔５に内嵌させ、金属パイプ１の一端部２にフ
ランジ６を形成し、金属パイプ１のフランジ６と端部隣
接部３とを嵌入孔５の周肉部７にロウ８で接合してあ
る。

【００２５】このような構成によれば、金属パイプ１を
嵌入孔５の周肉部７にロウ８で接合するので、加熱に時
間がかからず、製造時間を短縮できる。また、金属パイ
プ１と嵌入孔５の周肉部７とが高温にならず、これらの
熱劣化による強度低下が起こりにくく、金属接合品の耐
久性を高めることができる。また、金属パイプ１と嵌入
孔５の周肉部７の一方または双方に防錆皮膜で形成され
ていても、その焼失が起こりにくく、その修復作業を不
要にでき、または低減でき、製造時間を短くできる。ま
た、フランジ６と端部隣接部３とを嵌入孔５の周肉部７
に接合したので、接合の範囲が広く、接合強度を高くで
きる。なお、金属板４には表面に防錆皮膜を形成した鉄
板を用い、金属パイプ１には継ぎ目なしの銅管を用いて
いる。

【００２６】この実施形態では、隣合う金属パイプ１の
端部隣接部３と中間部９との境界に係止部１０を設け、
この係止部１０とフランジ６で嵌入孔５の周肉部７を挟
み付けてある。このため、接合強度をより高くできると
ともに、接合部分のシール性を高めることができる。

【００２７】この実施形態では、ロウ８に低融点のハン
ダを用いている。このため、熔融に時間がかからず、製
造時間を短くできる。また、金属パイプ１と嵌入孔５の
周肉部７への熱影響も小さくなり、これらの熱劣化によ
る強度低下等も一層抑制される。金属パイプ１と嵌入孔
５の周肉部７との隙間にハンダがスムーズに流れ込み、
接合部分のシール性が高まる。

【００２８】接合部分の接合方法は次の通りである。図
１（Ａ）・（Ｂ）に示すように、金属パイプ１を上下方
向に向かう姿勢で固定治具１２に支持させ、金属パイプ
１の上の一端部２に隣接する端部隣接部３を金属板４の
嵌入孔５に内嵌させ、嵌入孔５の周肉部７の上面１５に
ロウ８を載置し、金属パイプ１の上の一端部２に回転治
具１６の下向きの押圧面１７を接当させる。

【００２９】次に、図１（Ｃ）・（Ｄ）に示すように、
回転治具１６を回転させながら下降させることにより、
回転治具１６の押圧面１７で金属パイプ１の上の一端部
２を押し広げてフランジ６を形成しながら、その際に発
生する摩擦熱でロウ８を熔融させ、金属パイプ１のフラ
ンジ６と端部隣接部３とを嵌入孔５の周肉部７にロウ８
で接合する。

【００３０】この方法によれば、フランジ６の形成処理
とロウ８の熔融処理とを同時に行うことができ、処理時
間が短くて済み、製造時間を短くできる。また、ロウ８
の加熱温度の調節を回転治具１６の回転速度の調節によ
って簡単に行うことができる。

【００３１】この実施形態では、図１（Ａ）・（Ｂ）に
示すように、隣合う金属パイプ１の端部隣接部３と中間
部９との境界に係止部１０を設け、嵌入孔５の周肉部７
を係止部１０の上に載せ、図１（Ｃ）・（Ｄ）に示すよ
うに、フランジ６の形成により、係止部１０とフランジ
６とで嵌入孔５の周肉部７を挟み付けるようにしてあ
る。このようにすると、専用の挟み付け作業がいらず、
作業時間を短く維持できる。

【００３２】この実施形態では、図１（Ａ）・（Ｂ）に
示すように、金属パイプ１の上の一端部２に回転治具１
６の押圧面１７を接当させる際、回転治具１６の押圧面
１７の中央部から垂設した突起１８を金属パイプ１の上
の一端部２に内嵌させてある。このため、上の一端部１
３が内向きに倒れ込むおそれがなく、フランジ６の形成
をスムーズに行うことができる。

【００３３】この実施形態では、ロウ８にリング状のハ
ンダを用いている。リング状のハンダは、金属パイプ１
の上の一端部２に外嵌して用いることができるため、位
置ずれがなく、金属パイプ１の全周にハンダが均一に行
き渡り、接合部分のシール性が高まる。

【００３４】なお、固定治具１２と回転治具１６の構成
は次の通りである。図１（Ａ）に示すように、固定治具
１２はブロック形で、上が開口した有底の支持孔１３を
備え、金属パイプ１を支持孔１３に差し込むと、支持孔
１３内で金属パイプ１が上下方向に向かう姿勢で支持さ
れる。図１（Ｂ）に示すように、金属パイプ１の上の一
端部２は、固定治具１２の上面１４よりも高い位置に突
き出る。嵌入孔５の周肉部７は固定治具１２の上面１４
に載置する。回転治具１６は棒形で、下面に形成された
押圧面１７の中央部から突起１８を垂設してある。押圧
面１７は上凸の円弧面で形成してある。固定治具１２は
基台２１に固定し、回転治具１６はモータの回転治具に
取り付けて用いる。

【００３５】図２に示す第２実施形態でも、エンジンの
燃料タンクとその製造方法を取り扱う。図２は本発明の
第２実施形態に係る燃料タンクの接合部分とその接合方
法を説明する図である。この燃料タンクの接合部分は、
図２（Ｅ）に示すように、金属パイプ１に係止部１０を
備えていない。それ以外の構造は、第１実施形態の燃料
タンクの接続部分と同じである。図２中、第１実施形態
と同一の要素には同一の符号を付しておく。この接合部
分の接合方法は、第１実施形態の接合方法において、図
２（Ａ）・（Ｂ）に示すように、金属パイプ１の上の一
端部２を予めフランジ形に形成しておく。このようにす
ると、フランジ６の形成に時間がかからず、製造時間を
短くできる。

【００３６】図３に示す第３実施形態では、エンジンの
キャブレータに用いるスロットルバルブとその製造方法
を取り扱う。第１実施形態の接合部分は、図１（Ｅ）に
示すように、金属板４に金属パイプ１を接合して構成し
たが、この第３実施形態の接合部分は、図３（Ｅ）に示
すように、金属パイプ１に代えて、金属棒１１を用いて
いる。この接合部分の接合方法は、第１実施形態の接合
部分の接合方法と同じである。図３中、第１実施形態と
同一の要素には同一の符号を付しておく。

【００３７】本発明の各実施形態の内容は以上の通りで
あるが、本発明は上記各実施形態の内容に限定されるも
のではない。例えば、ロウ８に代えて、熱硬化性の接着
剤を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る燃料タンクの接合部分とそ
の接合方法を説明する図で、図１（Ａ）は接合方法の初
期工程の説明図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の要部拡大
図、図１（Ｃ）は接合方法の中期工程の説明図、図１
（Ｄ）は接合方法の終期工程の説明図、図１（Ｅ）は接
合部分の拡大図である。

【図２】第２実施形態に係る燃料タンクの接合部分とそ
の接合方法を説明する図で、図２（Ａ）〜図２（Ｅ）は
図１（Ａ）〜図１（Ｅ）相当図である。

【図３】第３実施形態に係るスロットルバルブの接合部
分とその接合方法を説明する図で、図３（Ａ）〜図３
（Ｅ）は図１（Ａ）〜図１（Ｅ）相当図である。

【図４】従来技術に係る燃料タンクの接合部分とその接
合方法を説明する図で、図４（Ａ）は接合方法の説明
図、図４（Ｂ）は接合部分の説明図である。

【符号の説明】

１…金属パイプ、２…一端部、３…端部隣接部、４…金
属板、５…嵌入孔、６…フランジ、７…周肉部、８…ロ
ウ、９…中間部、１０…係止部、１１…金属棒、１２…
固定治具、１６…回転治具、１７…押圧面、１８…突
起。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属パイプ(１)の一端部(２)に隣接する
   端部隣接部(３)を金属板(４)の嵌入孔(５)に内嵌させ、
   金属パイプ(１)の一端部(２)にフランジ(６)を形成し、
   金属パイプ(１)のフランジ(６)と端部隣接部(３)とを嵌
   入孔(５)の周肉部(７)にロウ(８)で接合したことを特徴
   とする金属接合品。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した金属接合品におい
   て、隣合う金属パイプ(１)の端部隣接部(３)と中間部
   (９)との境界に係止部(１０)を設け、この係止部(１０)
   とフランジ(６)とで嵌入孔(５)の周肉部(７)を挟み付け
   たことを特徴とする金属接合品。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した金属
   接合品において、ロウ(８)にハンダを用いたことを特徴
   とする金属接合品。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   した金属接合品において、金属パイプ(１)に代えて、金
   属棒(１１)を用いたことを特徴とする金属接合品。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   した金属接合品において、ロウ(８)に代えて、接着剤を
   用いたことを特徴とする金属接合品。
6. 【請求項６】 金属パイプ(１)を上下方向に向かう姿勢
   で固定治具(１２)に支持させ、金属パイプ(１)の上の一
   端部(２)に隣接する端部隣接部(３)を金属板(４)の嵌入
   孔(５)に内嵌させ、嵌入孔(５)の周肉部(７)の上面(１
   ５)にロウ(８)を載置し、金属パイプ(１)の上の一端部
   (２)に回転治具(１６)の下向きの押圧面(１７)を接当さ
   せ、回転治具(１６)を回転させながら下降させることに
   より、回転治具(１６)の押圧面(１７)で金属パイプ(１)
   の上の一端部(２)を押し広げてフランジ(６)を形成しな
   がら、その際に発生する摩擦熱でロウ(８)を熔融させ、
   金属パイプ(１)のフランジ(６)と端部隣接部(３)とを嵌
   入孔(５)の周肉部(７)にロウ(８)で接合すること特徴と
   する金属接合品の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載した金属接合品の製造方
   法において、隣合う金属パイプ(１)の端部隣接部(３)と
   中間部(９)との境界に係止部(１０)を設け、嵌入孔(５)
   の周肉部(７)を係止部(１０)の上に載せ、フランジ(６)
   の形成により、係止部(１０)とフランジ(６)とで嵌入孔
   (５)の周肉部(７)を挟み付けることを特徴とする金属接
   合品の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７に記載した金属
   接合品の製造方法において、金属パイプ(１)の上の一端
   部(２)に回転治具(１６)の押圧面(１７)を接当させる
   際、回転治具(１６)の押圧面(１７)の中央部から垂設し
   た突起(１８)を金属パイプ(１)の上の一端部(２)に内嵌
   させることを特徴とする金属接合品の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項６から請求項８のいずれかに記載
   した金属接合品の製造方法において、ロウ(８)にハンダ
   を用いたことを特徴とする金属接合品の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項６から請求項９のいずれかに記
    載した金属接合品の製造方法において、金属パイプ(１)
    の上の一端部(２)を予めフランジ形に形成しておくこと
    を特徴とする金属接合品の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項６から請求項１０のいずれかに
    記載した金属接合品の製造方法において、金属パイプ
    (１)に代えて、金属棒(１１)を用いたことを特徴とする
    金属接合品の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項６から請求項１１のいずれかに
    記載した金属接合品の製造方法において、ロウ(８)に代
    えて、熱硬化性の接着剤を用いたことを特徴とする金属
    接合品の製造方法。