JPH026049A - 金属材のろう付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、金属材のろう付方法に関する。

この明細書において、「アルミニウム」と０う語には純
アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする
。

従来の技術 たとえば、第７図に示すように、金属管（１００）と、
金属管（１００）の端部を挿入しうる孔（１０２）を有
する金属部品（１０１）とを置ろう方式でろう付するに
あたり、従来は、金属管（１００）の端部を金属部品（
１０１）の孔（１０２）に挿入するとともに、金属管（
１００）にリング状ろう材を嵌め被せて行なりでいた。

発明が解決しようとする課題 ところが、数多くの部材がろう付されることにより製造
された製品では、金属管（ＩＱＯ）を横向きに配置せざ
るを得ない場合がある。このような場合に従来の方法で
ろう付を行なうと、リング状ろう材が溶融したさいに、
接合予定部位全体のうち最上部を含んで円周方向に所定
長さにわたる部分のろう材が流れ落ち、第７図に示すよ
うに、金属管（１００）の外周面と金属部品（１０１）
の金属管挿入側端面の接合予定部位との間のフィレット
（ｌｏｇ）が小さくなって十分なろう付強度が得られな
いという問題があった。

課題を解決するための手段 この発明による金属材のろう付方法は、一方の金属材に
、リング状ろう材がほぼ垂直な姿勢をとるように嵌め被
せられ、この状態で上記金属材を他の金属材に接触させ
て置きろう方式により２つの金属材をろう付するにあた
り、上記リング状ろう材よりも融点の低いろう材粉末と
、フラックスと、基材とからなるペーストを、上記２つ
の金属材の接合予定部位全体のうち少くとも最上部を含
むように、円周方向に所定長さにわたって塗布し、その
後ろう付を行なうことを特徴とするものである。

上記において、ペーストを塗布する範囲は、接合予定部
位全体のうち最上部を含み、かつ垂線を中心として中心
角度４５度の角度範囲内であることが好ましい。上記中
心角度が４５度を越えると、金属材の接合予定部位にお
いて、ペースト中のろう材により濡らされる範囲が広く
なりすぎ、リング状ろう材が溶融したさいにその溶融ろ
うが予め濡れた部分全体に拡がって流れてしまうおそれ
があるからである。

作　　　用 この発明の方法によれば、ろう付のさいには、まずペー
スト中のろう材が溶融し、この溶融ろうによって、２つ
の金属材の接合予定部位が、その全体のうち少くとも最
上部を含んで円周方向に所定長さにわたって濡らされ、
その後リング状ろう材が溶融したさいに、先に濡れた部
分に馴染んでここにとどまり、その結果リング状ろう材
の溶融ろうの流下が防止される。

実　　施　　例 以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明する。

実施例１ この実施例は、この発明の方法を自動車用吸気マニホル
ドの製造に適用したものである。

第３図および第４図は、自動車用吸気マニホルドを示す
。吸気マニホルド（１０）は、一端が開口するとともに
他端が閉鎖され、かつ周壁に複数の孔（２１）が形成さ
れるとともに番孔（２■）の周囲に分岐管接続用筒状外
方突出部（２２）が一体向に設けられたアルミニウム展
伸材からなる主管（２０）と、各一端が分岐管接続用筒
状外方突出部（２２）に嵌め合せ状態で接続されたアル
ミニウム展伸材からなる複数の分岐管（３０）とを備え
ている。主管（２０）の開口端には、アルミニウム鋳造
品からなるスロットルボディ取付体（４０）が固定され
ている。スロットルボディ取付体（４０）には図示され
ないスロットルボディが取付けられ、これにエアクリー
ナからの送気管が接続される。

各分岐管（３０）の他端は、１つのアルミニウム鋳物製
のシリンダヘッドへの取付はフランジ（５０）にまとめ
て接続されている。取付はフランジ（５０）を介して各
分岐管（３０）が図示しないエンジンのシリンダヘッド
に接続される。

主管（２０）はアルミニウム展伸材たとえば衝撃押出バ
イブや押出バイブからつくられる。主管（２０）他端の
閉鎖壁（２３）は外方に突出した半球状であり、その内
面は凹球面となされている。これによって消音効果が期
待できる。分岐管接続用筒状外方突出部（２２）の内径
は、分岐管（３０）の内径と同一である。また、筒状外
方突出部（２２）の先端に、分岐管（３０）の外径より
も大きな内径を有する拡管部（２４）が一体向に形成さ
れている。

分岐管（３０）は、アルミニウム展伸材、たとえば押出
バイブからつくられる。分岐管（３０）の主管（２０）
に接続すべき一端部は、分岐管接続用筒状外方突出部（
２２）先端の拡管部（２４）内に、両者の軸線が一致す
るように嵌め入れられて拡管部（２４）にるう付されて
いる。

主管（２０）および分岐管（３０）としては、たとえば
Ｊ　Ｉ　５Ａ６０６３、ＪＩＳＡ６０６１のようなＪ　
Ｉ　５Ａ６０００系アルミニウム材からなるものを使用
するのが好ましい。

スロットルボディ取付体（４０）は、円筒状で、その一
端に外方突出フランジ（４１）が一体向に設けられてい
る。そして、第４図に詳しく示すように、その貫通孔（
４２）の他端には所定長さにわたって径大部（４３）が
設けられている。貫通孔（４２）の径大部（４３）以外
の部分の内径は主管（２０）の内径と同一である。径大
部（４３）の内径は主管（２０）の外径よりも若干大き
くなされている。また、スロットルボディ取付体（４０
）は鋳造品であるので、鋳造したままのものの表面には
、酸化物や汚染物を含む表面皮膜（４５）が存在してい
るが、スロットルボディ取付体（４０）の両端面、径大
部（４３）を含む貫通孔（４２）全体の内周面、貫通孔
（４２）における径大部（４３）と他の部分との間の段
部（４４）表面、および外周面における主管（２０）挿
入側端部の所定幅部分の表面皮膜（４５）は除去されて
いる。主管（２０）の開口した一端部は、スロットルボ
ディ取付体（４０）におけるフランジ（４１）が設けら
れていない側の端部から径大部（４３）内に挿入されか
つその端面が段部（４４）に当接させられて、スロット
ルボディ取付体（４０）にろう付されている。主管（２
０）とスロットルボディ取付体（４０）とをろう付して
いるろう材（６０）は、スロットルボディ取付体（４０
）の主管（２０）挿入側端面と主管（２０）外周面との
間に介在せしめられている。

また、図示は省略したが、ろう材は、径大部（４３）内
周面と主管（２０）外周面との間にも入り込んでいる。

スロットルボディ取付体（４０）は、径大部（４３）を
持たないものを鋳造した後、切削加工を施して径大部（
４３）および段部（４４）を形成し、さらに上述した両
端面、貫通孔（４２）および外周面の所定部分の表面皮
膜（４５）を除去することによって製造される。

シリンダヘッドへの取付はフランジ（５０）はアルミニ
ウム展伸材およびアルミニウム鋳造品のいずれかからな
る。取付はフランジ（５０）は、横長方形状であって４
つの孔（図示略）と、孔の周囲に一体的に設けられた分
岐管接続用筒状突出部（５１）とを備えている。突出部
（５１）の先端には、拡管部（５３）が一体向に形成さ
れている。また、取付はフランジ（５０）の６孔の上方
には燃料噴射装置の差込み部（５２）が一体向に設けら
れている。そして、分岐管（３０）は、突出部（５１）
の拡管部（５３）内に挿入されて、ろう付されている。

このような吸気マニホルドの製造方法を具体的に示せば
次の通りである。

まず、４つの孔（２１）、および拡管部（２４）を備え
た４つの分岐管接続用筒状外方突出部（２２）を有する
Ｊ　ｌ５Ａ６０６３製主管（２０）、ＪＩＳＡ６０６３
製ヘアピン状分岐管（３０）、フランジ（４１）および
径大部（４３）を備えた貫通孔（４２）を有するＡＡ７
１２．０製スロットルボディ取付体（４０）、ならびに
孔、突出部（５１）および差込み部（５２）を有する取
付はフランジ（５０）を用意した。ついで、主管（２０
）の開口した一端部、および分岐管（３０）の両端部を
清浄化しておいた。また、上述したように、スロットル
ボディ取付体（４０）におけるろう付後にろう材（６０
）と接する接合予定部位である主管（２０）挿入側端面
、径大部（４３）内周面、および段部（４４）表面の表
面皮膜（４５）の他に、ろう付後もろう材（６０）と接
しない非接合予定部位である外周面の所定箇所および貫
通孔（４２）の内周面の表面皮膜（４５）も除去してお
いた。

非接合予定部位である外周面の所定箇所の表面皮膜（４
５）を除去しておく理由は次の通りである。

すなわち、スロットルボディ取付体（４０）の外周面の
主管（２０）挿入側端部の表面皮膜（４５）が除去され
ていないと、ろう材中に溶融したろうが広がってスロッ
トルボディ取付体（４ｏ）の主管（２ｏ）挿入側端面の
外周縁まで到達する結果、この溶融ろうがスロットルボ
ディ取付体（４０）外周面の表面皮膜（４５）と地肌と
の間に毛細管現象によって流入し、主管（２０）とスロ
ットルボディ取付体（４０）との接合に存在すべきろう
の量が不足してろう付不良を起こすおそれがあるからで
ある。

このような現象が生じるのは、径大部（４３）内周面と
主管（２０）外周面との間の接合間隙における毛細管浸
透力よりも鋳物の表面皮膜と地肌との間における毛細管
浸透力の方がまさるからであると考えられる。上記のよ
うに、スロットルボディ取付体（４０）外周面の表面皮
膜を除去しておけば、ろう材中に溶融したろうは、スロ
ットルボディ取付体（４０）の主管（２０）挿入側端面
の外周縁まで広がっても表面皮膜には到達しない。した
がって、溶融したろうは皮膜（４５゛）と地肌との間に
は流れ込まず、もって良好なろう付が行なわれることと
なる。上記皮膜除去処理は、グラインダ、ヤスリ、機械
加工、ブラシなどによる機械的方法の外、電気化学的方
法等により行なってもよい。

ついで、筒状突出部（２２）（５１）が垂直上方を向く
ように、主管（２０）および取付はフランジ（５０）を
配置し、分岐管（３０）の一端部を主管（２０）におけ
る外方突出部（２２）先端の拡管部（２４）内に、他端
部を取付はフランジ（５０）における筒状突出部（５１
）先端の拡管部（５３）内にそれぞれ挿入するとともに
、拡管部（２４）　（５３）内にろう材を配置した。

また、主管（２０）に、Ｊ　Ｉ　５ＢＡ４０４５製リン
グ状ろう（８０）を嵌め被せ、主管（２０）の開口端部
をスロットルボディ取付体（４０）の径大部（４３）内
に挿入した。ついで、弗化物系フラックス５０ｗｔ％、
エタノール５０ｗｔ％からなる懸濁液を、主管（２０）
およびスロットルボディ取付体（４０）の接合予定部位
、ならびにリング状ろう材（６０）に塗布した。その後
、上記リング状ろう材よりも融点の低い＃４８〜１００
メツシュのＪＩＳＢＡ４０４７製ろう材粉末４０νｔ％
と、基材としての流動パラフィン３０ｖｔ％と、弗化物
系フラックス３０ｖｔ％結合材とからなるペースト（６
１）を、スロットルボディ取付体（４０）の主管挿入側
端面における接合予定部位全体のうち最上部を含み、か
つ垂線を中心として中心角度４５度の角度範囲にわたっ
て塗布した（第１図および第２図参照）。そして、露点
−４０℃、酸素濃度５０　ｐｐａｌの窒素ガス雰囲気中
で、６０５℃で３分間加熱することによりろう付を行な
った。

主管（２０）とスロットルボディ取付体（４０）とのろ
う件部を調べたところ、その全周に渡ってろう切れがな
く、良好にろう付されていた。

また、ペースト（６１）は、第５図に示すように、スロ
ットルボディ取付体（４０）の主管挿入側端面および主
管（２０）の外周面の両方に触れるようにリング状ろう
材（６０）を覆って塗布してもよい。

比較のために、上記ペーストを塗布せずに上述したよう
に吸気マニホルド（１０）を製造したところ、主管（２
０）とスロットルボディ取付体（４０）とのろう付部全
周のうちの一部にフィレットの小さい部分が発生してい
た。

実施例２ この実施例は、この発明の方法を熱交換器の製造に適用
したものである。

第６図は、熱交換器を示す。熱交換器（９０）は、左右
方向に所定間隔をおいて配置された一対のヘッダ（９１
）と、両ヘッダ（９１）間に上下方向に所定間隔をおい
て配置され、かつ両ヘッダ（９１〉に接続された複数の
アルミニウム展伸材製偏平管（９２）と、隣り合う偏平
管（９２）どうしの間に配置されて偏平管（９２）にろ
う付されたアルミニウム製コルゲートフィン（９３）と
、一方のヘッダ（９１）に接続されたアルミニウム展伸
材製水平状熱媒体入口管（９４）と、熱媒体入口管（９
４）の先端にろう付されたアルミニウム鋳物製継手部材
（９５）とからなる。ヘッダ（９１）は、両面がろう材
で被覆されたアルミニウムプレージングシートから形成
された電縫管からなる。

そして、このような熱交換器（９０）の製造にあたり、
熱媒体入口管（９４）と継手部材（９５）とのろう付を
、上記実施例１における主管（２０）とスロットルボデ
ィ取付体（４０）とのろう付と同様に行なう。

発明の効果 この発明の方法によれば、リング状ろう材よりも融点の
低いろう材粉末と、フラックスと、基材とからなるペー
ストを、上記２つの金属材の接合予定部位全体のうち少
くとも最上部を含むように、円周方向に所定長さにわた
って塗布し、その後ろう付を行なうことを特徴とするも
のであるから、ろう付のさいには、まずペースト中のろ
う材が溶融し、この溶融ろうによって、２つの金属材の
接合予定部位が、その全体のうち少くとも最上部を含ん
で円周方向に所定長さにわたって濡らされ、その後リン
グ状ろう材が溶融したさいに、先に濡れた部分に馴染ん
でここにとどまり、その結果リング状ろう材の溶融ろう
の流下が防止される。したがって、２つの金属材の接合
部における上部にフィレットの小さい部分が発生するの
が防止され、その結果両金属材が強固にろう付される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の実施例１を示し、第１
図は吸気マニホルドにおける主管とスロットルボディ取
付は体とをろう付する方法を示す斜視図、第２図は同拡
大断面図、第３図はこの発明の方法で主管とスロットル
ボディ取付は体とがろう付された吸気マニホルドの斜視
図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図、
第５図はペーストの塗布方法の変形例を示す部分拡大断
面図、第６図はこの発明の実施例２を示し、この発明の
方法で熱媒体入口管と継手部材とがろう一付された熱交
換器の正面図、第７図は従来方法でろう付された２つの
金属材の断面図である。 （２０）・・・主管、（４０）・・・スロットルボディ
取付は体、（６０）・・・リング状ろう、（６１）・・
・ペースト、（９４）・・・熱媒体入口管、（９５）・
・・継手部材。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方の金属材に、リング状ろう材がほぼ垂直な姿勢をと
   るように嵌め被せられ、この状態で上記金属材を他の金
   属材に接触させて置きろう方式により２つの金属材をろ
   う付するにあたり、上記リング状ろう材よりも融点の低
   いろう材粉末と、フラックスと、基材とからなるペース
   トを、上記２つの金属材の接合予定部位全体のうち少く
   とも最上部を含むように、円周方向に所定長さにわたっ
   て塗布し、その後ろう付を行なうことを特徴とする金属
   材のろう付方法。