JPH04300070A

JPH04300070A - 金属材のろう付方法

Info

Publication number: JPH04300070A
Application number: JP6472891A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Sato; 昭一佐藤; Seiji Tazaki; 田崎　清司
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-10-23
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3087130B2

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】

【０００１】

【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
、熱交換器等を製造するさいに、第１金属材の筒状部分
の端部を第２金属材に形成された孔に差し込んだ状態で
置きろう方式により両金属材をろう付する方法に関する
。

【０００２】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、「孔」と
いう語には、貫通孔の他に有底孔を含むものとする。

【０００３】

【従来の技術】従来、たとえば金属管と、金属管の端部
を差し込む孔を有する筒状金属部品とを置きろう方式に
よりろう付するには、図６に示すように、筒状金属部品
（３０）の孔（３１）の内周面における開口側端部に段
部（３２）を介して大径部（３３）を形成しておき、金
属管（３４）の端部を筒状金属部品（３０）の孔（３１
）の大径部（３３）内に差し込んでその端面を段部（３
２）に当接させ、金属管（３４）の孔（３１）の外側に
存在する部分に断面円形のリング状ろう材（３５）を嵌
め被せて行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法でろう付を行った場合、図７に示すように、金属管
（３４）の端面と、筒状金属部品（３０）の段部（３２
）との間においては、フィレット（３６）は周方向に間
隔をおいて部分的に形成されるだけであり、接合強度が
不足するという問題があった。しかも、フィレット（３
６）が形成されなかった部分から水分が侵入し、フラッ
クスの残渣と反応して金属管および金属部品に腐食を発
生させるという問題があった。

【０００５】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。

【０００６】

【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、筒状部分を有する第１金属材と、第１金
属材の筒状部分の端部を差し込む孔を有する第２金属材
とを用意し、第２金属材の孔の内周面における開口側端
部に段部を介して大径部を形成しておき、第１金属材の
筒状部分を第２金属材に形成された孔に差し込んで筒状
部分の端面を段部に当接させた状態で置きろう方式によ
り両金属材をろう付するにあたり、第１金属材の筒状部
分の端面、および段部のうちいずれか一方に、周方向に
間隔をおいて複数の凹所を形成しておくことを特徴とす
るものである。

【０００７】上記において、凹所の大きさ、および使用
するろう材の量は、ろう付後凹所が完全にろう材で埋め
られるような量とするのがよい。

【０００８】上記において、第１金属材および第２金属
材としては、たとえばＪＩＳＡ１０００系、３０００系
、６０００系、７０００系のアルミニウムからなるもの
が用いられる。この場合、ろう材としては、たとえばＡ
ｌ−６．８〜１１．７ｗｔ％Ｓｉ合金からなるものが用
いられ、フラックスとしては、たとえば塩化物系、弗化
物系等のものが用いられる。また、窒素ガス雰囲気中ま
たは大気雰囲気中で５８０〜６２０℃程度に加熱するの
がよい。

【０００９】

【作用】この発明の金属材のろう付方法によれば、ろう
付時の加熱により溶融したろう材は、まず第１金属材の
筒状部分の外周面と、第２金属材の孔の内周面との間を
通って凹所内に流入し、ついで第１金属材の筒状部分の
端面と段部との間における凹所の両側の部分に流入する
。したがって、第１金属材の筒状部分の端面と段部との
間には、凹所の部分も含んで全周にわたってフィレット
が形成される。

【００１０】

【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。

【００１１】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。

【００１２】図５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
とともに各孔（３）　の周囲に分岐管接続用筒状突出部
（４）　が一体的に設けられたアルミニウム展伸材から
なるプレナムチャンバ（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。プレナムチャンバ（２）　および分岐管
（５）　としては、たとえばＪＩＳＡ６０６３、ＪＩＳ
Ａ６０６１のようなＪＩＳＡ６０００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。

【００１３】プレナムチャンバ（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。

【００１４】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。

【００１５】スロットルボディ取付体（６）　は円筒状
で、その一端に外向きフランジ（８）　が一体的に設け
られている。プレナムチャンバ（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。

【００１６】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（１０）の上方には燃料噴射装置の差込み部（１１）
が一体的に設けられている。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。

【００１７】そして、たとえばプレナムチャンバ（２）
　の開口端部とスロットルボディ取付体（６）　とのろ
う付に本発明の方法が適用される。

【００１８】以下、図１および図２を参照して、プレナ
ムチャンバ（２）　の開口端部とスロットルボディ取付
体（６）　とのろう付方法について説明する。

【００１９】まず、スロットルボディ取付体（６）　の
孔（９）　の内周面におけるフランジ（８）　とは反対
側の端部に段部（１３）を介して大径部（１４）を形成
しておく。また、プレナムチャンバ（２）　の開口側端
面に、周方向に等間隔をおいて複数の凹所（１５）を形
成しておく。凹所（１５）の周方向の長さは０．５ｍｍ
以上、深さは０．５〜５．０ｍｍとしておくのがよい。また、凹所（１５）の数は４つ以上とするのがよい。

【００２０】ついで、プレナムチャンバ（２）　の開口
側端部をスロットルボディ取付体（６）　の孔（９）　
の大径部（１４）内に差し込むとともに、プレナムチャ
ンバ（２）　の外周面にリング状ろう材（１６）を嵌め
被せてスロットルボディ取付体（６）　のフランジ（８
）　とは反対側の端面に接触させておく。そして、炉中
において、塩化物系や、弗化物系のフラックスを使用し
、窒素ガス雰囲気または大気雰囲気中で５８０〜６２０
℃程度に加熱することによって、プレナムチャンバ（２
）　とスロットルボディ取付体（６）　とをろう付する
。

【００２１】ろう付時の加熱により溶融したろう材は、
まずプレナムチャンバ（２）　の外周面と、スロットル
ボディ取付体（６）　の孔（９）　の大径部（１４）の
内周面との間を通って凹所（１５）内に流入し、ついで
プレナムチャンバ（２）　の端面と段部（１３）との間
の部分における凹所（１５）の両側に流入する。こうし
て、プレナムチャンバ（２）の端面と段部（１３）との
間には、凹所（１５）の部分も含んで全周にわたってフ
ィレット（１７）が形成される。当然のことながら、プ
レナムチャンバ（２）　の外周面と、大径部（１４）の
内周面との間にもフィレット（１７）が形成される。

【００２２】なお、上記吸気マニホルド（１）　におい
ては、通常、プレナムチャンバ（２）　とスロットルボ
ディ取付体（６）　とのろう付は、プレナムチャンバ（
２）　の筒状突出部（４）　と分岐管（５）　、および
分岐管（５）　と接続部材（７）　の筒状突出部（１０
）のろう付と同時に行われる。この場合、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く。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（
６）　、および接続部材（７）　の組合わせ体を炉の中
に入れ、プレナムチャンバ（２）の筒状突出部（４）　
と分岐管（５）　、プレナムチャンバ（２）　とスロッ
トルボディ取付体（６）　、および分岐管（５）　と接
続部材（７）　の筒状突出部（１０）とを一括してろう
付する。こうして、吸気マニホルド（１）　が製造され
る。

【００２３】

【具体的実験例】外径６０ｍｍ、周壁の肉厚２．５ｍｍ
のプレナムチャンバ（２）　の開口側の端面に、深さ１
．０ｍｍ、周方向の長さ１．０ｍｍの凹所（１５）を、
周方向に等間隔をおいて６個、８個または１６個形成し
ておいた。そして、Ａｌ−９ｗｔ％Ｓｉ合金からなるリ
ング状ろう材（１６）を使用し、塩化物系フラックスを
使用して炉中において窒素ガス雰囲気で６００℃で５分
間加熱し、プレナムチャンバ（２）　とスロットルボデ
ィ取付体（６）　とをろう付した。その後、プレナムチ
ャンバ（２）　の端面と段部（１３）との間の部分を観
察した。その結果、いずれの場合も、全周にわたってフ
ィレット（１７）が形成されていた。また、凹所（１５
）もフィレットで埋められていた。

【００２４】比較のために、凹所を形成しなかった以外
は上記と同様にしてプレナムチャンバ（２）　とスロッ
トルボディ取付体（６）　とをろう付し、プレナムチャ
ンバ（２）　の端面と段部（１３）との間の部分を観察
した。その結果、フィレットは周方向に間隔をおいて複
数箇所で形成されており、各部分の周方向の長さを合計
しても全周長の５／６未満であった。

【００２５】図３および図４はこの発明の第２の実施例
を示す。図３および図４において、図１および図２に示
すものと同一部分には同一符号を付して説明を省略する
。

【００２６】プレナムチャンバ（２）　の開口側端面に
、周方向の長さが、該端面の全周長の１／４よりも若干
短い長さである凹所（２０）を、周方向に等間隔をおい
て４つ形成しておく。周方向に隣接する凹所（２０）ど
うしの間隔は０．５ｍｍ以上、深さは０．５〜５．０ｍ
ｍとしておくのがよい。また、凹所（２０）の数は３つ
以上とするのがよい。ついで、上記第１の実施例と同様
にして、プレナムチャンバ（２）　とスロットルボディ
取付体（６）　とをろう付する。

【００２７】ろう付時の加熱により溶融したろう材は、
まずプレナムチャンバ（２）　の外周面と、スロットル
ボディ取付体（６）　の孔（９）　の大径部（１４）の
内周面との間を通って凹所（２０）内に流入し、ついで
プレナムチャンバ（２）　の端面と段部（１３）との間
の部分における凹所（２０）の両側に流入する。こうし
て、プレナムチャンバ（２）の端面と段部（１３）との
間には、凹所（２０）の部分も含んで全周にわたってフ
ィレット（１７）が形成される。

【００２８】

【具体的実験例】外径６０ｍｍ、周壁の肉厚２．５ｍｍ
のプレナムチャンバ（２）　の開口側の端面に、深さ１
．０ｍｍの４つの凹所（２０）を、周方向に１．０ｍｍ
ずつの間隔をおいて形成しておいた。そして、Ａｌ−９
ｗｔ％Ｓｉ合金からなるリング状ろう材（１６）を使用
し、塩化物系フラックスを使用して炉中において窒素ガ
ス雰囲気で６００℃で５分間加熱し、プレナムチャンバ
（２）　とスロットルボディ取付体（６）　とをろう付
した。その後、プレナムチャンバ（２）　の端面と段部
（１３）との間の部分を観察した。その結果、全周にわ
たってフィレットが形成されていた。また、凹所（２０
）もフィレットで埋められていた。

【００２９】上記２つの実施例においては、プレナムチ
ャンバ（２）　の開口側端面に凹所（１５）（２０）が
形成されているが、これに代えて、スロットルボディ取
付体（６）　の段部（１３）に、周方向に間隔をおいて
複数の凹所を形成してもよい。

【００３０】

【発明の効果】この発明の金属材のろう付方法によれば
、上述のようにして、第１金属材の筒状部分の端面と段
部との間には、凹所の部分も含んで全周にわたってフィ
レットが形成される。したがって、従来の方法に比べて
接合強度が大きくなる。しかも、金属材に腐食が発生す
るのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示し、吸気マニホルドのプ
レナムチャンバとスロットルボディ取付体とのろう付前
の状態の拡大断面図である。

【図２】同じくろう付後の一部切欠き斜視図である。

【図３】この発明の他の実施例を示し、吸気マニホルド
のプレナムチャンバとスロットルボディ取付体とのろう
付前の状態の拡大断面図である。

【図４】同じくろう付後の一部切欠き斜視図である。

【図５】吸気マニホルドを示す斜視図である。

【図６】従来方法を示し、金属管と筒状金属部品とのろ
う付前の状態の拡大断面図である。

【図７】同じくろう付後の状態の拡大断面図である。

【符号の説明】

２　　　　　　　　　　　　プレナムチャンバ（第１金
属材）６　　　　　　　　　　　　スロットルボディ取
付体（第２金属材）９　　　　　　　　　　　　孔１３　　　　　　　　　　段部１４　　　　　　　　　　大径部１５　　　　　　　　　　凹所２０　　　　　　　　　　凹所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　筒状部分を有する第１金属材と、第１
金属材の筒状部分の端部を差し込む孔を有する第２金属
材とを用意し、第２金属材の孔の内周面における開口側
端部に段部を介して大径部を形成しておき、第１金属材
の筒状部分を第２金属材に形成された孔に差し込んで筒
状部分の端面を段部に当接させた状態で置きろう方式に
より両金属材をろう付するにあたり、第１金属材の筒状
部分の端面、および段部のうちいずれか一方に、周方向
に間隔をおいて複数の凹所を形成しておくことを特徴と
する金属材のろう付方法。