JPH0360862A - 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し、さらに詳しくい
えば、自動車用吸気マニホルドや、熱交換器等の２以上
の金属材からなり、かつ略水平ろう材部および略垂直ろ
う材部が混在しており、略水平ろう材部において、第１
金属材が備えている略水平筒状部内に、第２金属材が備
えている差込み部が差し込まれた状態で、第１金属材と
第２金属材とがろう付されている金属製品を製造するさ
いに、第１金属材の略水平筒状部と、略水平筒状部内に
差込まれた第２金属材の差込み部とをろう付する方法に
関する。

この明細書において、「アルミニウム」という語には、
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。また、この明細書において、「略水平」という語に
は、完全な水平状態はもちろんのこと、水平から４５度
未満傾斜した状態までも含むものとする。また、「略垂
直」という語には、完全な垂直状態はもちろんのこと、
垂直から４５度未満傾斜した状態までも含むものとする
。

従来の技術と発明の課題 たとえば、自動車用吸気マニホルドのように、２以上の
金属材からなり、かつ略水平ろう何部および略垂直ろう
何部が混在しており、略水平ろう何部において、第１金
属材が備えている略水平筒状部内に、第２金属材が備え
ている差込み部が差し込まれた状態で、第１金属材と第
２金属材とがろう付されている金属製品を製造するする
場合、従来は、次の３つの方法で行っていた。

その１は、略垂直ろう何部となるろう付予定部位をろう
付する前に、第１金属材の略水平筒状部内に第２金属材
の差込み部を差込んだ状態で両金属材をアーク溶接法に
より溶接しておき、その後略垂直ろう付予定部位をろう
付する方法である。しかしながら、この方法では、溶接
後に溶着金属がろう付温度まで加熱されるため、溶接に
用いる溶加材としては、後工程のろう付温度よりも高い
融点を有するものを用いなければならず、したがって母
材となる金属材の材質が限定されるという問題がある。

その２は、略垂直ろう付予定部位をろう付した後、第１
金属材の略水平筒状部内に第２金属材の差込み部を差込
んだ状態で両金属材をアーク溶接法により溶接する方法
である。しかしながら、この方法では、既にろう付され
た部品が邪魔になって溶接用トーチが入らなかったり、
溶接姿勢が効率の悪いものとなったりして、製品形状が
限定されるとともに、生産性が悪くなるという問題があ
る。

その３は、略垂直ろう付予定部位をろう付した後、第１
金属材の略水平筒状部内に第２金属材の差込み部を差込
んだ状態で両金属材をトーチろう打法によりろう付する
方法である。しかしながら、この方法では、トーチろう
付のさいにフラックスを用いる必要があり、ろう付部に
フラックスを除去する必要があるため、作業が面倒にな
るという問題がある。

この発明の目的は、上−記問題を解決した金属材のろう
付方法を提供することにある。

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、略水平筒状部を
有する第１金属材と、第１金属材の略水平筒状部内に差
込む差込み部を有する第２金属材とを、第１金属材の略
水平筒状部内に第２金属材の差込み部を差込んだ状態で
ろう付するにあたり、第１金属材の略水平筒状部の内周
面と、第２金属材における筒状部内への差込み部分の外
周面との間にろう材を介在させ、さらに第１金属材の略
水平筒状部の外周部に、第１金属材の熱膨張係数よりも
小さな熱膨張係数を有する金属製リングを嵌め被せて第
１および第２金属材をろう付することを特徴とするもの
である。

上記において、ろう材としては、たとえば全体がろう材
シートからリング状に形成されているものを用いるのが
好ましいが、プレージングシートからリング状に形成さ
れているものを用いてもよい。プレージングシートから
形成されているものを用いる場合、その芯材の肉厚は、
通常のプレージングシートにおける芯材の肉厚よりも薄
くしておくのがよい。また、ろう材は、略水平筒状部お
よび差込み部のうちの少なくともいずれか一方と一体的
に形成しておいてもよい。すなわち、略水平筒状部の内
周面および差込み部の外周面のうちの少なくともいずれ
か一方をろう材層で覆っておいてもよい。

上記において、第１金属材と、金属製リングとの熱膨張
係数の差は、４Ｘ１０−’〜２０×１０−６／’Ｃ程度
であることが好ましい。具体的にいえば、第１金属材が
アルミニウム製の場合、金属製リングはステンレス鋼等
の鉄合金、Ｎｉ合金、真鍮等からなるものを用いるのが
よい。

また、第１金属材の略水平筒状部の内径と第２金属材の
差込み部の外径との差および第１金属材の略水平筒状部
分の外径と金属製リングの内径との差は、それぞれ０．
２〜３．０ｍｍおよび０〜０．０５＋Ｉｍの範囲内にあ
ることが好ましい。

また、第１金属材の略水平筒状部の内径をＤＯ−■、第
２金属材の差込み部の外径をＤ　１　ａｍとした場合、
リング状ろう材の厚さは最大許容寸法が（ＤＩ−Ｄｏ）
／２＋Ｏｍ麿、最少許容寸法が（ＤＩ−ＤＯ）／２−０
．０５＋ｇ＊とするのがよい。さらに、ろう材の軸線方
向の長さは、第１金属材の略水平筒状部と第２金属材の
差込み部との重なり長さよりも１１１１程度長くしてお
くのがよい。金属製リングとしては、リング状に一体成
形されたもの、および帯状のものを曲げてリング状とし
たものなどが用いられる。

作　　　用 この発明の方法によれば、ろう何時の加熱のさいに、第
１金属材の略水平筒状部の径方向外方への熱膨張が金属
製リングにより抑制され、第１金属材の略水平筒状部の
内周面と、第２金属材の差込み部の外径との差が小さく
なり、溶融ろうは、第１金属材の略水平筒状部の内周面
と、第２金属材の差込み部の外周面との間にとどまり、
その結果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。

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２図は、自動車用吸気マニホルドを示す。

吸気マニホルド（１）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（３）が形成されると
ともに番孔（３〉の周囲に分岐管接続用筒状突出部（４
）が一体内に設けられたアルミニウム展伸材からなる主
管（２）と、各一端が分岐管接続用筒状外方突出部（４
）に嵌め合せ状態でろう付されたアルミニウム展伸材か
らなる複数の分岐管（５）とを備えている。

主管（２）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（６）がろう付されている。ス
ロットルボディ取付体〈６）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（５）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接続部材（７）にまとめてろう付さ
れている。接続部材（７〉を介して各分岐管（５）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
（２〉および分岐管（５）としては、たとえばＪ　Ｉ　
５Ａ６０６３、ＪＩＳＡ６０６１のようなＪ　Ｉ　５Ａ
６０００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（８）は、円筒状で、その一端
に外方突出フランジ（８〉が一体内に設けられている。

主管（２〉の開口した一端部は、スロットルボディ取付
体（６）の孔（９〉内に差込まれてスロットルボディ取
付体（６〉にろう付されている。接続部材（７）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（１０）とを
備えている。突出部（ｌＯ）の上方には燃料噴射装置の
差込み部（１４〉が一体内に設けられている。そして、
分岐管〈５）は、突出部（１０）内に挿入されて、ろう
付されている。

上記吸気マニホルド（１）は、筒状突出部（４）（１０
）が垂直上方を向くように、主管（２）および接続部材
（７〉を配置し、主管（２）と分岐管（５〉、主管〈２
〉とスロットルボディ取付体（Ｂ）、および分岐管（５
）と接続部材（７）とを同時にろう付することににより
製造される。そして、主管（２）とスロットルボディ取
付体（６）とのろう付に本願発明の方法が適用される。

以下、第１図を参照して、主管（２〉（第２金属材）と
スロットルボディ取付体（Ｂ〉（第１金属材）とのろう
付方法について説明する。

スロットルボディ取付体（８）の貫通孔〈９〉における
主管（２〉差込み側の端部に段部（１２）を介して径大
部（１１）を形成しておいた。径大部（１１）の内径は
６１．３１１１％径大部（１１〉の軸線方向の長さは９
■であった。また、主管（２）の開口端部の外径は６０
．Ｃ１ｖであった。そして、径大部（１１）の内周面に
塩素系フラックスを塗布しておくとともに、主管（２）
の外周面に厚さ０．６同のシートから形成されたリング
状ろう材（１３）を嵌めておいた。リング状ろう材（１
３）は短筒状であり、その軸線方向の長さは１０ＩＩｍ
であった。

ついで、主管（２）の開口端部をろう材（１３）ととも
にスロットルボディ取付体（８）の径大部（１，１）内
に差込み、その後スロットルボディ取付体（６）外周面
の径大部（１１）と対応する部分にステンレス鋼製リン
グ（１５〉を嵌め被せておいた。リング〈１５〉の内径
は７２．０ｍｍであった。また、分岐管（５〉および接
続部材（７）も組合わせておき、主管（２）と分岐管（
５）の筒状突出部（４）、および分岐管（５〉と接続部
材（７）の筒状突出部（１０）との間にもろう材を配置
しておいた。そして、筒状突出部（４）　（１０）が垂
直上方を向くような姿勢で、主管（２）、分岐管（５）
、スロットルボディ取付体（Ｂ）、および接続部材（７
）の組合わせ体を炉の中に入れｑ炉中において窒素ガス
雰囲気中で６００℃で５分間加熱することによって、主
管（２〉の筒状突出部（４）と分岐管（５〉、主管（２
）とスロットルボディ取付体（Ｂ〉、および分岐管（５
）と接続部材（７〉の筒状突出部（ｌＯ〉とを−括して
ろう付した。

主管（２〉とスロットルボディ取付体（８）とのろう打
部を調べたところ、主管（２）の差込み部の外周面と、
径大部（１１）の周面との間には、全周にわたってほぼ
均一なフィレットが形成されており、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。

上記実施例においては、第１金属材がスロットルボディ
取付体（６）で、第２金属材が主管（２）であるが、こ
れに限るものではない。

発明の効果 この発明の方法によれば、上述のように、第１金属材の
略水平筒状部の内周面と、第２金属材の差込み部の外周
面との間にとどまり、その結果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図はこの発明の実施例を示す縦断面図、第２図はこ
の発明の方法で主管とスロットルボディ取付体とがろう
付された吸気マニホルドの斜視図である。 （２）・・・主管（第２金属材）　、（８）・・・スロ
ットルボディ取付体 （第１金属材） （１３）・・・ろう材、 （１５〉・・・金属製リ ング。 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　略水平筒状部を有する第１金属材と、第１金属材の略
   水平筒状部内に差込む差込み部を有する第２金属材とを
   、第１金属材の略水平筒状部内に第２金属材の差込み部
   を差込んだ状態でろう付するにあたり、第１金属材の略
   水平筒状部の内周面と、第２金属材における筒状部内へ
   の差込み部分の外周面との間にろう材を介在させ、さら
   に第１金属材の略水平筒状部の外周部に、第１金属材の
   熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有する金属製リン
   グを嵌め被せて第１および第２金属材をろう付すること
   を特徴とする金属材のろう付方法。