JPH1133712A - 流体管の接合構造 - Google Patents
流体管の接合構造Info
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- JPH1133712A JPH1133712A JP19551497A JP19551497A JPH1133712A JP H1133712 A JPH1133712 A JP H1133712A JP 19551497 A JP19551497 A JP 19551497A JP 19551497 A JP19551497 A JP 19551497A JP H1133712 A JPH1133712 A JP H1133712A
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- fluid
- fluid tube
- fluid pipe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体管の内面側にはんだが漏れず、安価なコ
ストで製造できる流体管の接合構造を提供する。 【解決手段】 第１流体管１に第２流体管４を嵌合し、
超音波はんだ付けによってこれらの流体管同士１，４を
接合した流体管の接合構造において、上記第１流体管１
の端部２の壁内に壁面に沿った溝３を設け、この溝３に
第２流体管４の端部５を嵌合したことを特徴とする流体
管の接合構造。
ストで製造できる流体管の接合構造を提供する。 【解決手段】 第１流体管１に第２流体管４を嵌合し、
超音波はんだ付けによってこれらの流体管同士１，４を
接合した流体管の接合構造において、上記第１流体管１
の端部２の壁内に壁面に沿った溝３を設け、この溝３に
第２流体管４の端部５を嵌合したことを特徴とする流体
管の接合構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波はんだ付け
を用いた流体管の接合構造に関する。
を用いた流体管の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波はんだ付けを用いた流体管
の接合方法として、例えば特開昭５５−５４２６４号公
報に開示されたものがある。この接合方法は、以下に示
す工程から成る。まず、接合部を有する一対の流体管の
うち、少なくとも一方の流体管の接合部にはんだ被覆層
を形成する。次いで、上記一対の流体管同士を嵌合し、
加熱し、超音波振動を付与して上記はんだ被覆層を溶融
させ、この溶融したはんだを上記接合部に充填する。最
後に、この接合部を冷却してはんだを固化させることに
より、上記流体管同士の接合を行うものである。
の接合方法として、例えば特開昭５５−５４２６４号公
報に開示されたものがある。この接合方法は、以下に示
す工程から成る。まず、接合部を有する一対の流体管の
うち、少なくとも一方の流体管の接合部にはんだ被覆層
を形成する。次いで、上記一対の流体管同士を嵌合し、
加熱し、超音波振動を付与して上記はんだ被覆層を溶融
させ、この溶融したはんだを上記接合部に充填する。最
後に、この接合部を冷却してはんだを固化させることに
より、上記流体管同士の接合を行うものである。
【０００３】しかし、この接合方法の場合、図１１に示
したように、嵌合させた２本の流体管１０１，１０２の
間に僅かでも隙間ｌが生じていると、接合のために加
熱、溶融したはんだ１０３が超音波の振動によって流体
管１０２の内面へ漏れることがあった。そのため、接合
部１０４へのはんだ充填量が不足して強固な接合が得ら
れなかったり、はんだの充填量が不十分になって、流体
管１０１，１０２の気密性が低下するおそれがあった。
また、流体管１０２の内面へ漏れ出たはんだ１０３が障
害となって流体管１０１，１０２内の液体や気体等の流
動を阻害するおそれがあった。
したように、嵌合させた２本の流体管１０１，１０２の
間に僅かでも隙間ｌが生じていると、接合のために加
熱、溶融したはんだ１０３が超音波の振動によって流体
管１０２の内面へ漏れることがあった。そのため、接合
部１０４へのはんだ充填量が不足して強固な接合が得ら
れなかったり、はんだの充填量が不十分になって、流体
管１０１，１０２の気密性が低下するおそれがあった。
また、流体管１０２の内面へ漏れ出たはんだ１０３が障
害となって流体管１０１，１０２内の液体や気体等の流
動を阻害するおそれがあった。
【０００４】また、流体管１０１の端面１０５の加工精
度を向上させて隙間ｌのない理想的な流体管の接合は、
時間とコストが多大にかかり、例えば４輪車に使用され
ているインテークマニホールドのような複雑な形状の流
体管を多数備えたものにおいては、その接合を同時に漏
れなく行うことは困難であった。よって、従来のインテ
ークマニホールドは、通常、大型の金型や複雑な中子を
用いるアルミ鋳造によって製造されており、型費や中子
費等にかかるコストが高く、生産効率も低かった。
度を向上させて隙間ｌのない理想的な流体管の接合は、
時間とコストが多大にかかり、例えば４輪車に使用され
ているインテークマニホールドのような複雑な形状の流
体管を多数備えたものにおいては、その接合を同時に漏
れなく行うことは困難であった。よって、従来のインテ
ークマニホールドは、通常、大型の金型や複雑な中子を
用いるアルミ鋳造によって製造されており、型費や中子
費等にかかるコストが高く、生産効率も低かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、流体管の内面側にはんだが漏れ
ず、安価なコストで製造できる流体管の接合構造を提供
することにある。
鑑みてなされたもので、流体管の内面側にはんだが漏れ
ず、安価なコストで製造できる流体管の接合構造を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、請求項１に記載された流体管の接合構造は、第１流
体管に第２流体管を嵌合し、超音波はんだ付けによって
これらの流体管同士を接合した流体管の接合構造におい
て、上記第１流体管の端部の壁内に壁面に沿った溝を設
け、この溝に第２流体管の端部を嵌合したことを特徴と
する。請求項２に記載された流体管の接合構造は、上記
第２流体管の端部を拡張することによって、この第２流
体管の拡張した上記端部以外の本体の内径と、上記第１
流体管の端部の内径とを略同一にしたことを特徴とす
る。請求項３に記載された流体管の接合構造は、上記第
１流体管の端部の外径を大きくすることによって、該第
１流体管の端部の肉厚を他の部位における肉厚よりも大
きくしたことを特徴とする。
め、請求項１に記載された流体管の接合構造は、第１流
体管に第２流体管を嵌合し、超音波はんだ付けによって
これらの流体管同士を接合した流体管の接合構造におい
て、上記第１流体管の端部の壁内に壁面に沿った溝を設
け、この溝に第２流体管の端部を嵌合したことを特徴と
する。請求項２に記載された流体管の接合構造は、上記
第２流体管の端部を拡張することによって、この第２流
体管の拡張した上記端部以外の本体の内径と、上記第１
流体管の端部の内径とを略同一にしたことを特徴とす
る。請求項３に記載された流体管の接合構造は、上記第
１流体管の端部の外径を大きくすることによって、該第
１流体管の端部の肉厚を他の部位における肉厚よりも大
きくしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態に係る流体管の接合構造を詳細に説明す
る。以下においては、接合する管が円形断面を有する場
合を例に説明するが、管の断面は楕円又は四辺形などの
その他の形状であっても良い。まず、図１に示すよう
に、第１流体管１の端部２の壁内に、鋳造又は機械加工
等により該流体管１の壁面に対してほぼ同心円状の溝３
を予め設けておく。該溝３は、第２流体管４の端部５を
挿入することができる程度の大きさが必要である。この
第２流体管４を第１流体管１の溝３に挿入して嵌合させ
ると、図２に示すように第２流体管４の端部５と第１流
体管１の溝３との間に空隙６が形成される。
明の実施の形態に係る流体管の接合構造を詳細に説明す
る。以下においては、接合する管が円形断面を有する場
合を例に説明するが、管の断面は楕円又は四辺形などの
その他の形状であっても良い。まず、図１に示すよう
に、第１流体管１の端部２の壁内に、鋳造又は機械加工
等により該流体管１の壁面に対してほぼ同心円状の溝３
を予め設けておく。該溝３は、第２流体管４の端部５を
挿入することができる程度の大きさが必要である。この
第２流体管４を第１流体管１の溝３に挿入して嵌合させ
ると、図２に示すように第２流体管４の端部５と第１流
体管１の溝３との間に空隙６が形成される。
【０００８】第１流体管１に設ける溝３の外径Ｄ1 は、
第２流体管４の端部５の外径Ｄ2 とのクリアランスを考
慮して決定することが好ましい。例えば、第２流体管４
の端部５の外径Ｄ2 をφ３５mm、クリアランスＬ（溝３
の外径Ｄ1 と第２流体管４の端部５の外径Ｄ2 との差）
を１mm、第１流体管の溝の外径Ｄ1 をφ３７mmとする
と、溝外径Ｄ1 （φ３７mm）＝第２流体管の外径Ｄ
2 （φ３５mm）＋クリアランスＬ（１mm）×２となる。
クリアランスＬを小さく、例えば＋０．１mm程度にまで
することも可能であるが、第２流体管の寸法精度や挿入
角度のバラツキを吸収するため、クリアランスＬは大き
めに設定するのが好ましい。クリアランスＬを大きめに
設定すると、接合強度はあまり変化しないが、空隙６が
大きくなり該空隙６を充填するためのはんだ量が増大し
てコストアップとなる。したがって、コストを勘案する
とクリアランスＬの上限は＋２．０mmが望ましい。
第２流体管４の端部５の外径Ｄ2 とのクリアランスを考
慮して決定することが好ましい。例えば、第２流体管４
の端部５の外径Ｄ2 をφ３５mm、クリアランスＬ（溝３
の外径Ｄ1 と第２流体管４の端部５の外径Ｄ2 との差）
を１mm、第１流体管の溝の外径Ｄ1 をφ３７mmとする
と、溝外径Ｄ1 （φ３７mm）＝第２流体管の外径Ｄ
2 （φ３５mm）＋クリアランスＬ（１mm）×２となる。
クリアランスＬを小さく、例えば＋０．１mm程度にまで
することも可能であるが、第２流体管の寸法精度や挿入
角度のバラツキを吸収するため、クリアランスＬは大き
めに設定するのが好ましい。クリアランスＬを大きめに
設定すると、接合強度はあまり変化しないが、空隙６が
大きくなり該空隙６を充填するためのはんだ量が増大し
てコストアップとなる。したがって、コストを勘案する
とクリアランスＬの上限は＋２．０mmが望ましい。
【０００９】次いで、はんだを、例えば高周波誘導加熱
により溶融し、この溶融したはんだに超音波を印加する
と、はんだ表面の酸化膜が破れて上記空隙６に溶融した
はんだ７が流入し、充填される。このとき、第２流体管
４の端面と上記溝３との隙間８から漏れ出たはんだ７
は、図３に示すように、第１流体管１の内側の空隙６で
せき止められるため、上記第１及び第２流体管１，４の
内面にはんだ７が漏れることはない。これと同時に、超
音波のキャビテーションによって、上記第１流体管１と
第２流体管４は、はんだ７を介して強固に接合される。
により溶融し、この溶融したはんだに超音波を印加する
と、はんだ表面の酸化膜が破れて上記空隙６に溶融した
はんだ７が流入し、充填される。このとき、第２流体管
４の端面と上記溝３との隙間８から漏れ出たはんだ７
は、図３に示すように、第１流体管１の内側の空隙６で
せき止められるため、上記第１及び第２流体管１，４の
内面にはんだ７が漏れることはない。これと同時に、超
音波のキャビテーションによって、上記第１流体管１と
第２流体管４は、はんだ７を介して強固に接合される。
【００１０】ただし、図４に示すように上記第２流体管
４の内径ｄ1 が全体に亘って同一であると、第１流体管
１と第２流体管４の内径の大きさに差異が発生する。こ
の差異により、２本の流体管１，４の接合部に段差９が
生じ、該段差９のために流体の流れ１０が乱れて流体管
１，４の付帯装置の性能が低下するおそれがある。そこ
で、図５のように、第２流体管４の端部５を拡張して、
該第２流体管４の端部以外の内径ｄ2 と第１流体管１の
内径ｄ3 とを略同一にすることにより、流体の流れをス
ムーズにし、上記付帯装置の性能低下を防止することが
できる。また、第１流体管１の材質が例えばアルミニウ
ム等の場合、この端部２に設けた溝３にはんだ７を流
入、充填させると、該溝３の表面がはんだ７と一部合金
化して強度が低下する。このため、図６に示すように、
第１流体管１の端部２の外径Ｄ3 を他の部位に比較して
大きくすることによって、該端部２の肉厚を大きくする
ことが好ましい。
４の内径ｄ1 が全体に亘って同一であると、第１流体管
１と第２流体管４の内径の大きさに差異が発生する。こ
の差異により、２本の流体管１，４の接合部に段差９が
生じ、該段差９のために流体の流れ１０が乱れて流体管
１，４の付帯装置の性能が低下するおそれがある。そこ
で、図５のように、第２流体管４の端部５を拡張して、
該第２流体管４の端部以外の内径ｄ2 と第１流体管１の
内径ｄ3 とを略同一にすることにより、流体の流れをス
ムーズにし、上記付帯装置の性能低下を防止することが
できる。また、第１流体管１の材質が例えばアルミニウ
ム等の場合、この端部２に設けた溝３にはんだ７を流
入、充填させると、該溝３の表面がはんだ７と一部合金
化して強度が低下する。このため、図６に示すように、
第１流体管１の端部２の外径Ｄ3 を他の部位に比較して
大きくすることによって、該端部２の肉厚を大きくする
ことが好ましい。
【００１１】接合に用いるはんだ７は、Ｚｎ−Ａｌ系、
Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｃｄ−Ｓｎ系、Ｚｎ−Ｃｄ系などのアル
ミニウム用はんだのいずれも使用可能である。しかし、
Ｃｄを含有するものは公害の恐れがあり、Ｓｎ−Ｚｎ系
は耐熱性、強度の点で劣るため、例えば複合インテーク
マニホールドの接合には、耐熱性、強度に優れるＺｎ−
Ａｌ系が望ましい。また、はんだ７の形状としては、線
径、巻数を調整して供給するはんだ７の量をコントロー
ルすることが正確かつ容易にできるリング状が望まし
い。さらに、防錆のため、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃ
ｕメッキを第１流体管１及び第２流体管４に施すことが
好ましい。
Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｃｄ−Ｓｎ系、Ｚｎ−Ｃｄ系などのアル
ミニウム用はんだのいずれも使用可能である。しかし、
Ｃｄを含有するものは公害の恐れがあり、Ｓｎ−Ｚｎ系
は耐熱性、強度の点で劣るため、例えば複合インテーク
マニホールドの接合には、耐熱性、強度に優れるＺｎ−
Ａｌ系が望ましい。また、はんだ７の形状としては、線
径、巻数を調整して供給するはんだ７の量をコントロー
ルすることが正確かつ容易にできるリング状が望まし
い。さらに、防錆のため、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃ
ｕメッキを第１流体管１及び第２流体管４に施すことが
好ましい。
【００１２】
【実施例】以下、本発明に係る接合構造を車両用やその
他の動力源用のエンジンの複合インテークマニホールド
に適用した実施例を図７〜図１０に基づき順序を追って
説明する。複合インテークマニホールドは、通常、マニ
ホールドとフランジから構成されている。このフランジ
は、シリンダーヘッドとの取付面の平滑性や、燃料噴射
用インジェクターの取り付け及びシリンダーヘッドへの
ボルトによる固定のための剛性が必要となり、ＡＣ４Ｂ
やＡＤＣ１２（ＪＩＳ規格）等のアルミ鋳物にて製造さ
れる。フランジ素材としては、大量かつ安価に製造を行
うことができるダイカスト法によって製造された素材が
好ましい。
他の動力源用のエンジンの複合インテークマニホールド
に適用した実施例を図７〜図１０に基づき順序を追って
説明する。複合インテークマニホールドは、通常、マニ
ホールドとフランジから構成されている。このフランジ
は、シリンダーヘッドとの取付面の平滑性や、燃料噴射
用インジェクターの取り付け及びシリンダーヘッドへの
ボルトによる固定のための剛性が必要となり、ＡＣ４Ｂ
やＡＤＣ１２（ＪＩＳ規格）等のアルミ鋳物にて製造さ
れる。フランジ素材としては、大量かつ安価に製造を行
うことができるダイカスト法によって製造された素材が
好ましい。
【００１３】〔実施例〕 (1) マニホールドについて 図７に示すように、複合インテークマニホールドは、マ
ニホールド１１とフランジ１２から構成されている。こ
のマニホールド１１は、外径φ３１．８mm、板厚ｔ＝
１．２mmのＳＴＫＭ１１Ａ（機械構造用炭素鋼）鋼管か
ら成るインテークパイプ１３と、外径φ５０mm、板厚ｔ
＝１．２mmのＳＴＫＭ１１Ａ鋼管から成るサージタンク
１４とで構成されている。上記インテークパイプ１３を
所望の形状に曲げ加工をしたのち、銅ろうによるろう付
けにより該インテークパイプ１３とサージタンク１４と
を接合して３気筒エンジン用マニホールド１１を作製す
る。このとき、インテークパイプ１３の嵌合部（長さ１
２mmの範囲）を外径φ３５mmに拡管して、インテークパ
イプ１３とフランジ１２の内面における段差をなくし
た。また、防錆のため、Ｃｕメッキをインテークパイプ
１３に施した。
ニホールド１１とフランジ１２から構成されている。こ
のマニホールド１１は、外径φ３１．８mm、板厚ｔ＝
１．２mmのＳＴＫＭ１１Ａ（機械構造用炭素鋼）鋼管か
ら成るインテークパイプ１３と、外径φ５０mm、板厚ｔ
＝１．２mmのＳＴＫＭ１１Ａ鋼管から成るサージタンク
１４とで構成されている。上記インテークパイプ１３を
所望の形状に曲げ加工をしたのち、銅ろうによるろう付
けにより該インテークパイプ１３とサージタンク１４と
を接合して３気筒エンジン用マニホールド１１を作製す
る。このとき、インテークパイプ１３の嵌合部（長さ１
２mmの範囲）を外径φ３５mmに拡管して、インテークパ
イプ１３とフランジ１２の内面における段差をなくし
た。また、防錆のため、Ｃｕメッキをインテークパイプ
１３に施した。
【００１４】(2) フランジについて 本実施例では、３気筒エンジン用フランジ１２の材質と
してＡＣ４Ｂ（ＪＩＳ規格）を用いた。また、フランジ
１２の寸法は、長さ３００mm、幅８０mm及び高さ９０mm
であり、図８に示すように、このフランジ１２の端部１
６（マニホールドとの嵌合部）に外径φ３７mm、内径φ
３２mm、深さ１０mmの溝１７を設けた。この溝１７の外
径は上述したように、インテークパイプ外径（φ３５m
m）＋（クリアランス）１mm×２＝溝外径（φ３７mm）
という関係式から算出したものである。
してＡＣ４Ｂ（ＪＩＳ規格）を用いた。また、フランジ
１２の寸法は、長さ３００mm、幅８０mm及び高さ９０mm
であり、図８に示すように、このフランジ１２の端部１
６（マニホールドとの嵌合部）に外径φ３７mm、内径φ
３２mm、深さ１０mmの溝１７を設けた。この溝１７の外
径は上述したように、インテークパイプ外径（φ３５m
m）＋（クリアランス）１mm×２＝溝外径（φ３７mm）
という関係式から算出したものである。
【００１５】(3) マニホールドとフランジの嵌合につい
て フランジ１２の溝１７にインテークパイプ１３の端部１
５を５００Ｎの加圧力で挿入して嵌合し、複合インテー
クマニホールドを仮組みした。挿入したインテークパイ
プ１３と溝１７によって、接合部のインテークパイプ外
側と内側にそれぞれ空隙が形成された。
て フランジ１２の溝１７にインテークパイプ１３の端部１
５を５００Ｎの加圧力で挿入して嵌合し、複合インテー
クマニホールドを仮組みした。挿入したインテークパイ
プ１３と溝１７によって、接合部のインテークパイプ外
側と内側にそれぞれ空隙が形成された。
【００１６】(4) 高周波誘導加熱について 図９に示すように、分割型の加熱コイル１８を用いた高
周波誘導加熱によりマニホールド１１とフランジ１２の
接合部１９を一体に加熱した。このときの高周波の周波
数は３０ＫＨｚ、出力は２５０Ｖ、８０Ａであり、加熱
開始から約３０秒で接合部の温度が４００℃に達した。
周波誘導加熱によりマニホールド１１とフランジ１２の
接合部１９を一体に加熱した。このときの高周波の周波
数は３０ＫＨｚ、出力は２５０Ｖ、８０Ａであり、加熱
開始から約３０秒で接合部の温度が４００℃に達した。
【００１７】(5) はんだについて 本実施例においては、９５ｗｔ％Ｚｎ−５ｗｔ％Ａｌの
組成を持ち、融点が３８２℃、引張強度が２００ＭＰａ
と耐熱性、機械的性質に優れるＺｎ−Ａｌ系はんだ７を
用いた。図９に示すように、φ２mmのワイヤー状Ｚｎ−
Ａｌ系はんだ７をインテークパイプ１３にリング状に巻
き、加熱コイル１８の上側に配置した。高周波誘導加熱
により、はんだ７、フランジ１２及びマニホールド１１
とともに加熱した。
組成を持ち、融点が３８２℃、引張強度が２００ＭＰａ
と耐熱性、機械的性質に優れるＺｎ−Ａｌ系はんだ７を
用いた。図９に示すように、φ２mmのワイヤー状Ｚｎ−
Ａｌ系はんだ７をインテークパイプ１３にリング状に巻
き、加熱コイル１８の上側に配置した。高周波誘導加熱
により、はんだ７、フランジ１２及びマニホールド１１
とともに加熱した。
【００１８】(6) 超音波はんだ付けについて 図９に示すように、高周波誘導加熱によりはんだ７が溶
融した時点で超音波ホーン２０によって超音波を印加す
ると、はんだ表面の酸化膜が破れてフランジ１２とマニ
ホールド１１の空隙にはんだ７が流入した。さらに続け
て超音波を印加すると、超音波によるキャビテーション
が作用してマニホールド１１とフランジ１２との接合部
１９の表面の酸化膜が破壊されて清浄な金属面が現れ、
はんだ７との合金化が生じてフランジ１２とマニホール
ド１１が強固に接合された。このとき、印加した超音波
は、周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗで、印加時間は５
秒間であった。そして、マニホールド１１の寸法精度や
位置精度の狂いなどから生じたインテークパイプ１３端
面と溝１７の底面との隙間からはんだ７の漏れが生じた
が、内側の空隙ではんだ７がせき止められた。よって、
インテークパイプ１３及びフランジ１２の内面へはんだ
７が流出せず、健全な接合を得ることができた。
融した時点で超音波ホーン２０によって超音波を印加す
ると、はんだ表面の酸化膜が破れてフランジ１２とマニ
ホールド１１の空隙にはんだ７が流入した。さらに続け
て超音波を印加すると、超音波によるキャビテーション
が作用してマニホールド１１とフランジ１２との接合部
１９の表面の酸化膜が破壊されて清浄な金属面が現れ、
はんだ７との合金化が生じてフランジ１２とマニホール
ド１１が強固に接合された。このとき、印加した超音波
は、周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗで、印加時間は５
秒間であった。そして、マニホールド１１の寸法精度や
位置精度の狂いなどから生じたインテークパイプ１３端
面と溝１７の底面との隙間からはんだ７の漏れが生じた
が、内側の空隙ではんだ７がせき止められた。よって、
インテークパイプ１３及びフランジ１２の内面へはんだ
７が流出せず、健全な接合を得ることができた。
【００１９】図１０は、上記実施例によって鋼管製マニ
ホールド１１とアルミニウム鋳物製フランジ１２を接合
した複合インマニ２１の正面図である。接合部１９の溝
１７内にはんだ７が充填されて良好に接合され、はんだ
７のフランジ内面側への流入も全く生じなかった。この
複合インテークマニホールド２１に対して１４７ｋＰａ
の空気圧にて圧漏れ試験を実施したところ、マニホール
ド１１とフランジ１２の接合部１９より漏れは全く生じ
なかった。また、複合インテークマニホールド２１の実
体破壊試験及び疲労試験を行ったところ、両試験とも接
合部１９での破壊は生じずにマニホールド１１側で破壊
が生じた。したがって、本案による複合インテークマニ
ホールド２１は、接合部１９において十分な密閉性と強
度を有しているといえる。
ホールド１１とアルミニウム鋳物製フランジ１２を接合
した複合インマニ２１の正面図である。接合部１９の溝
１７内にはんだ７が充填されて良好に接合され、はんだ
７のフランジ内面側への流入も全く生じなかった。この
複合インテークマニホールド２１に対して１４７ｋＰａ
の空気圧にて圧漏れ試験を実施したところ、マニホール
ド１１とフランジ１２の接合部１９より漏れは全く生じ
なかった。また、複合インテークマニホールド２１の実
体破壊試験及び疲労試験を行ったところ、両試験とも接
合部１９での破壊は生じずにマニホールド１１側で破壊
が生じた。したがって、本案による複合インテークマニ
ホールド２１は、接合部１９において十分な密閉性と強
度を有しているといえる。
【００２０】実施の他の形態 上記実施例においては、超音波の印加をはんだ溶融の時
点から連続で行ったが、超音波の印加を２回以上に分け
ても同等の効果が得られる。また、リング状のはんだ７
を予めフランジ１２の溝１７内に配置しても上記実施例
の場合と同様に強固な接合を得ることができる。
点から連続で行ったが、超音波の印加を２回以上に分け
ても同等の効果が得られる。また、リング状のはんだ７
を予めフランジ１２の溝１７内に配置しても上記実施例
の場合と同様に強固な接合を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明に係る流体管の
接合構造によれば、 (1) 第１流体管に設けた溝によりはんだの漏れが防止さ
れるため、接合部へのはんだ充填が良好に行われ、気密
性の高い強固な接合が得られる。 (2) はんだが流体管の内面へ漏れて障害物を形成するこ
とがないため、流体物の流動が阻害されず、スムーズに
なり、該流体管の付帯装置の性能低下が防止できる。 (3) 本発明に係る接合構造を自動車やオートバイ用エン
ジンの複合インテークマニホールドに適用した場合、鋼
管製マニホールドとアルミ鋳物製フランジを組み合わせ
て複合インテークマニホールドを製造することが可能と
なる。このため、従来のアルミ鋳物製インテークマニホ
ールドに比較して、大型の金型や複雑な中子が不要とな
り、大幅なコストダウンが図れる。また、鋼管を用いる
ことにより強度が向上するため、マニホールド部の肉厚
を薄くすることができて軽量化を図ることができる。
接合構造によれば、 (1) 第１流体管に設けた溝によりはんだの漏れが防止さ
れるため、接合部へのはんだ充填が良好に行われ、気密
性の高い強固な接合が得られる。 (2) はんだが流体管の内面へ漏れて障害物を形成するこ
とがないため、流体物の流動が阻害されず、スムーズに
なり、該流体管の付帯装置の性能低下が防止できる。 (3) 本発明に係る接合構造を自動車やオートバイ用エン
ジンの複合インテークマニホールドに適用した場合、鋼
管製マニホールドとアルミ鋳物製フランジを組み合わせ
て複合インテークマニホールドを製造することが可能と
なる。このため、従来のアルミ鋳物製インテークマニホ
ールドに比較して、大型の金型や複雑な中子が不要とな
り、大幅なコストダウンが図れる。また、鋼管を用いる
ことにより強度が向上するため、マニホールド部の肉厚
を薄くすることができて軽量化を図ることができる。
【図１】本発明に係る第１流体管を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１流体管の溝に第２流体管を挿
入した状態を示す断面図である。
入した状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る流体管の接合部にはんだを流入し
た状態を示す断面図である。
た状態を示す断面図である。
【図４】内径が一定の流体管同士を接合したときの流体
管内部の流動状態を示す断面図である。
管内部の流動状態を示す断面図である。
【図５】端部を拡張した第２流体管と内径が一定の第１
流体管とを接合した流体管内部の流動状態を示す断面図
である。
流体管とを接合した流体管内部の流動状態を示す断面図
である。
【図６】端部の肉厚を大きくした第１流体管に、端部を
拡張した第２流体管を接合したものの断面図である。
拡張した第２流体管を接合したものの断面図である。
【図７】実施例で用いた３気筒エンジン用鋼管製マニホ
ールドを示す正面図である。
ールドを示す正面図である。
【図８】実施例で用いた３気筒エンジン用アルミ鋳物製
フランジを示す平面図である。
フランジを示す平面図である。
【図９】実施例で適用した複合インテークマニホールド
の超音波はんだ付けを示す側面図である。
の超音波はんだ付けを示す側面図である。
【図１０】実施例で用いた複合インテークマニホールド
の完成した状態を示す正面図である。
の完成した状態を示す正面図である。
【図１１】従来の流体管の接合構造を示す断面図であ
る。
る。
１ 第１流体管 ２ 端部 ３ 溝 ４ 第２流体管 ５ 端部 ６ 空隙 ７ はんだ ８ 隙間 ９ 段差 １０ 流体の流れ １１ マニホールド １２ フランジ １３ インテークパイプ １４ サージタンク １５ 嵌合部 １６ 端部 １７ 溝 １８ 加熱コイル １９ 接合部 ２０ 超音波ホーン ２１ 複合インテークマニホールド
Claims (3)
- 【請求項１】 第１流体管に第２流体管を嵌合し、超音
波はんだ付けによってこれらの流体管同士を接合した流
体管の接合構造において、上記第１流体管の端部の壁内
に壁面に沿った溝を設け、この溝に第２流体管の端部を
嵌合したことを特徴とする流体管の接合構造。 - 【請求項２】 上記第２流体管の端部を拡張することに
よって、この第２流体管の拡張した上記端部以外の本体
の内径と、上記第１流体管の端部の内径とを略同一にし
たことを特徴とする請求項１記載の流体管の接合構造。 - 【請求項３】 上記第１流体管の端部の外径を大きくす
ることによって、該第１流体管の端部の肉厚を他の部位
における肉厚よりも大きくしたことを特徴とする請求項
１又は２記載の流体管の接合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19551497A JPH1133712A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 流体管の接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19551497A JPH1133712A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 流体管の接合構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133712A true JPH1133712A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16342355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19551497A Pending JPH1133712A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 流体管の接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1133712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056496A1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-09-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method of fabricating generator main lead bushings |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP19551497A patent/JPH1133712A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056496A1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-09-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method of fabricating generator main lead bushings |
| US6164521A (en) * | 1999-03-22 | 2000-12-26 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method of fabricating generator main lead bushings |
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