JPH04309455A - 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】

【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】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の置きろう方式によるろ
う付は、従来、次のような方法で行われていた。すなわ
ち、図１０に示すように、まず、筒状金属部品（３０）
の開口側端部に所定長さを有する拡管部（３１）を形成
するとともに、拡管部（３１）の先端部にフレア（３２
）を形成しておく。ついで、金属管（３３）に断面円形
でかつ外径がフレア（３２）の最大径部分の内径よりも
大きいリング状ろう材（３４）を嵌め被せるとともに、
金属管（３３）の端部を拡管部（３１）内に差し込む。 そして、この状態でフラックスを使用し、炉中において
大気雰囲気または窒素ガス雰囲気で加熱することによっ
てろう付を行っていた。

【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、ろう付時に発生するガスや
、フラックスの残渣により、ろう付部に形成されたフィ
レット（３５）に、図１１に示すような空孔（３６）が
生じ、所望の接合強度が得られず、しかもろう付部から
洩れが発生す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】第１の発明による金属材
のろう付方法は、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にあたり、第１金属材の筒状
部分における第２金属材の孔への差し込み部分の外周面
に、軸方向にのび、かつ一端部が孔の外部に至る深さ０
．３〜１．５ｍｍの溝を、周方向に５〜３０ｍｍの間隔
をおいて複数形成しておくことを特徴とするものである
。

【０００７】第２の発明による金属材のろう付方法は、
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
う付するにあたり、第２金属材の孔の内周面における第
１金属材の筒状部分の外周面と接する部分の開口端部に
、軸方向にのびる深さ０．３〜１．５ｍｍの溝を、周方
向に５〜３０ｍｍの間隔をおいて複数形成しておくこと
を特徴とするものである。

【０００８】上記において、溝の深さを０．３〜１．５
ｍｍに限定したのは、０．３ｍｍ未満ではろう付時に発
生するガスやフラックスの残渣の抜けが十分ではなく、
１．５ｍｍを越えるとろう材が不足してろう付後溝がろ
う材で埋められなくなって接合強度が不足するからであ
る。溝の深さは、好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの
範囲内にあるのがよい。

【０００９】溝を形成する間隔を５〜３０ｍｍに限定し
たのは、５ｍｍ未満では溝の数が多くなり、ろう材が不
足してろう付後溝がろう材で埋められなくなって接合強
度が不足し、３０ｍｍを越えるとろう付時に発生するガ
スやフラックスの残渣の抜けが十分ではなくなるからで
ある。

【００１０】溝の横断面形状は、半円形、台形等にする
のがよい。また、溝の数は、４〜１６程度であることが
好ましい。

【００１１】また、このような溝は、特に、第１金属材
の筒状部分および第２金属材の孔が略垂直になるような
姿勢で両金属材をろう付するさいに効果的である。略垂
直とは、完全な垂直状態はもちろんのこと、垂直から４
５度未満傾斜した状態までも含むものとする。

【００１２】

【作用】第１金属材の筒状部分における第２金属材の孔
への差し込み部分の外周面に、軸方向にのび、かつ一端
部が孔の外部に至る深さ０．３〜１．５ｍｍの溝を、周
方向に５〜３０ｍｍの間隔をおいて複数形成しておくと
、ろう付時に発生するガスやフラックスの残渣が溝を通
って外部に抜ける。したがって、ろう付部に形成された
フィレットに空孔等の欠陥が生じるのを防止できる。 しかも、溝の部分がすべてろう材で埋められる。

【００１３】第２金属材の孔の内周面における第１金属
材の筒状部分の外周面と接する部分の開口端部に、軸方
向にのびる深さ０．３〜１．５ｍｍの溝を、周方向に５
〜３０ｍｍの間隔をおいて複数形成しておく場合も、上
記と同様に、ろう付部に形成されたフィレットに空孔等
の欠陥が生じるのを防止できる。しかも、溝の部分がす
べてろう材で埋められる。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】図５はこの発明の方法を適用して製造され
た自動車用吸気マニホルドを示す。自動車用吸気マニホ
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外方突出部（４
）　が一体的に設けられたアルミニウム展伸材またはア
ルミニウム鋳物製管状プレナムチャンバ（２）と、各一
端が分岐管接続用筒状外方突出部（４）　に嵌め入れら
れた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。

【００１７】上記吸気マニホルド（１）　において、プ
レナムチャンバ（２）　の開口端には、アルミニウム鋳
物製スロットルボディ取付体（６）　がろう付されてい
る。プレナムチャンバ（２）　が鋳物製である場合、ス
ロットルボディ取付体（６）　をこれと一体に鋳造して
おいてもよい。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。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、ＪＩＳＡ６０６１のようなＪＩＳＡ
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。

【００１８】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。

【００１９】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
分岐管接続用筒状外方突出部（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（１
１）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。

【００２０】そして、たとえばプレナムチャンバ（２）
　の筒状突出部（４）　および接続部材（７）の筒状突
出部（１０）と分岐管（５）とのろう付に本発明の方法
が適用される。

【００２１】次に、図１〜図４を参照して吸気マニホル
ド（１）　の製造方法について説明する。

【００２２】まず、分岐管（５）　の両端部におけるプ
レナムチャンバ（２）　の筒状外方突出部（４）　およ
び接続部材（７）　の筒状外方突出部（１０）への差込
み端部の外周面に、それぞれ軸方向にのび、かつ一端部
が両筒状外方突出部（４）（１０）　の外部に至る深さ
０．３〜１．５ｍｍの溝（１２）（１３）を、周方向に
５〜３０ｍｍの間隔をおいて複数形成しておく。また、
プレナムチャンバ（２）　の筒状突出部（４）　の先端
部に、段部（１４）を介して拡管部（１５）を形成し、
さらにその先端部にフレア加工を施して軸線方向外方に
向かって広くなったフレア（１６）を形成しておく。ま
た、接続部材（７）　の筒状外方突出部（１０）の先端
部に、上記と同様に、拡管部（１７）およびフレア（１
８）を形成しておく。

【００２３】そして、分岐管（５）　の両端部を、プレ
ナムチャンバ（２）　の筒状外方突出部（４）の拡管部
（５）　および接続部材（７）　の筒状外方突出部（１
０）の拡管部（１７）内にそれぞれ差し込み、分岐管（
５）　における筒状外方突出部（４）（１０）　の外側
に存在する部分にリング状ろう材（１９）を嵌め被せて
おく。

【００２４】また、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）　の貫通孔（９）
　における外向きフランジ（８）と反対側の端部内に差
し込み、プレナムチャンバ（２）　の貫通孔（９）　の
外側に存在する部分に図示しないリング状ろう材を嵌め
被せておく。この状態で、これらの組み合わせ体を、両
筒状外方突出部（４）（１０）　および分岐管（５）　
の両端部が略垂直な姿勢となるように炉中に入れ、分岐
管（５）　とプレナムチャンバ（２）　の筒状突出部（
４）および接続部材（７）　の筒状突出部（１０）、な
らびにプレナムチャンバ（２）　とスロットルボディ取
付体（６）　とを一括してろう付する。その結果、溝（
１２）（１３）の働きにより、筒状外方突出部（４）（
１０）　の内周面と分岐管（５）　の外周面との間には
全周にわたって均一なフィレット（２０）が形成され、
このフィレットには、図４に示すように、空孔は生じな
い。また、溶融したろう材が溝（１２）（１３）を通っ
て流入することにより、フィレット（２０）は分岐管（
５）　の先端面と段部（１４）との間の部分にも全周に
わたって均一に存在している。

【００２５】次に、具体的試験の結果を示す。

【００２６】外径３９ｍｍ、周壁の肉厚２ｍｍの分岐管
（５）　を用意した。分岐管（５）　の両端部の外周面
には周方向に等間隔をおいて長さ１０ｍｍの８つの溝（
１２）（１３）を形成しておいた。また、筒状外方突出
部（４）（１０）　の拡管部（１５）（１７）の軸方向
の長さを４ｍｍ、フレア（１６）（１８）の軸方向の長
さを２ｍｍとしておいた。そして、溝（１２）の深さを
種々変更しながら、ろう付を行い、空孔率を求めた。そ
の結果を図６に示す。

【００２７】図７〜図９は、この発明の他の実施例を示
す。この場合、プレナムチャンバ（２）　の筒状外方突
出部（４）　の拡管部（１５）の内周面に、軸方向にの
びかつ両端部がフレア（１６）および段部（１４）に若
干かかっている溝（２１）を、周方向に間隔をおいて複
数形成しておき、その他は上記と同様にしてろう付を行
う。分岐管（５）　と接続部材（７）　の筒状外方突出
部（１０）とのろう付部でも同様である。

【００２８】

【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、ろう付時に空孔などの欠陥が発生
するのを防止できる。しかも、溝の部分がすべてろう材
で埋められる。したがって、十分な接合強度が得られる
とともに、ろう付部から洩れ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、吸気マニホルドのろ
う付前の斜視図である。

【図２】吸気マニホルドのプレナムチャンバの筒状外方
突出部と分岐管とのろう付前の状態の拡大断面図である
。

【図３】分岐管の端部の横断面図である。

【図４】吸気マニホルドのプレナムチャンバの筒状外方
突出部と分岐管とのろう付後の状態の拡大断面図である
。

【図５】吸気マニホルドを示す斜視図である。

【図６】具体的実験例の結果を示すグラフである。

【図７】この発明の他の実施例を示す図２相当の図であ
る。

【図８】同じく筒状外方突出部の平面図である。

【図９】同じく図４相当の図である。

【図１０】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１１】図１０に示す従来方法によるろう付後の状態
の拡大断面図である。

【符号の説明】

２　　　　　　　　　　　　プレナムチャンバ（第２金
属材）４　　　　　　　　　　　　筒状外方突出部５　
　　　　　　　　　　　分岐管（第１金属材）７　　　
　　　　　　　　　接続部材（第２金属材）１０　　　
　　　　　　　筒状外方突出部１２　　　　　　　　　
　溝 １３　　　　　　　　　　溝 ２１　　　　　　　　　　溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　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にあたり、第１金属材の筒状
   部分における第２金属材の孔への差し込み部分の外周面
   に、軸方向にのび、かつ一端部が孔の外部に至る深さ０
   ．３〜１．５ｍｍの溝を、周方向に５〜３０ｍｍの間隔
   をおいて複数形成しておくことを特徴とする金属材のろ
   う付方法。
2. 【請求項２】　　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にあたり、第２金属材の孔の
   内周面における第１金属材の筒状部分の外周面と接する
   部分の開口端部に、軸方向にのびる深さ０．３〜１．５
   ｍｍの溝を、周方向に５〜３０ｍｍの間隔をおいて複数
   形成しておくことを特徴とする金属材のろう付方法。