特許 6552174 ミグろう付け装置及びミグろう付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6552174

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】ミグろう付け装置及びミグろう付け方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 1/00 20060101AFI20190722BHJP

   B23K 31/02 20060101ALI20190722BHJP

   B23K 1/005 20060101ALI20190722BHJP

   B60K 15/04 20060101ALN20190722BHJP

   B23K 101/06 20060101ALN20190722BHJP

【ＦＩ】

   B23K1/00 L

   B23K1/00 320

   B23K31/02 310H

   B23K1/005 B

   !B60K15/04 C

   B23K101:06

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-203326(P2014-203326)

(22)【出願日】2014年10月1日

(65)【公開番号】特開2016-68146(P2016-68146A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】590000721

【氏名又は名称】株式会社キーレックス

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山根 稔正

(72)【発明者】

【氏名】田川 諭

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０９０２８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１７７８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ １／００

Ｂ２３Ｋ １／００５

Ｂ２３Ｋ ３１／０２

Ｂ６０Ｋ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤ状のろう材を送出可能なろう付け用トーチを有し、金属製第１筒部材の一端側外周面全周を金属製第２筒部材の外周面に連続させた状態で当該第１及び第２筒部材の連続部に対して上記ろう付け用トーチから上記ろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させて当該ろう材を溶融させながら上記連続部に沿って付着させることにより当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成して上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐミグろう付け装置であって、
上記ろう付け用トーチの側方には、上記連続部におけるろう付け開始領域を予め加温する加温手段が設けられており、
上記ろう付け開始領域の加温が完了した後、上記加温手段による上記ろう付け開始領域の加温を停止させた状態で、上記連続部に対して上記ろう付け用トーチから上記ろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させて当該ろう材を溶融させながら上記連続部に沿って付着させることにより当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成して上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐことを特徴とするミグろう付け装置。

【請求項2】

請求項１に記載のミグろう付け装置において、
上記加温手段は、近赤外線を照射する近赤外線照射器であることを特徴とするミグろう付け装置。

【請求項3】

金属製第１筒部材の一端側外周面全周を金属製第２筒部材の外周面に連続させた状態で当該第１及び第２筒部材の連続部に対してろう付け用トーチからワイヤ状のろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させることにより、溶融した上記ろう材を上記連続部に沿って付着させて当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成することで上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐミグろう付け方法であって、
上記連続部におけるろう付け開始領域を加温手段で予め加温した後、上記ろう付け部を形成するミグろう付け工程を含み、
上記ミグろう付け工程は、上記ろう付け開始領域の加温が完了した後、上記加温手段による上記ろう付け開始領域の加温を行うことなく、上記連続部に対して上記ろう付け用トーチから上記ろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させて当該ろう材を溶融させながら上記連続部に沿って付着させることにより当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成して上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐ工程であることを特徴とするミグろう付け方法。

【請求項4】

請求項３に記載のミグろう付け方法において、
ろう付け開始直前において、上記連続部におけるろう付け開始領域に近赤外線を照射して加温することを特徴とするミグろう付け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つの金属製筒部材のうちの一方の一端側外周面全周を他方の外周面に連続させた状態において、その連続部をミグろう付けにて繋ぐミグろう付け装置及びミグろう付け方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、自動車部品を組み立てる際に、２つの金属製筒部材のうちの一方の一端側外周面全周を他方の外周面に繋げることが行われている。例えば、特許文献１に開示されている燃料給油管には、燃料蒸気を含む空気を燃料タンクから給油管本体に抜くためのブリーザチューブが設けられ、該ブリーザチューブは、その一端側を給油管本体に形成された貫通孔に差し込むとともに、ミグろう付けによって給油管本体外周面及びブリーザチューブ外周面の連続部に環状のろう付け部を形成することで給油管本体に繋げられるのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−９１５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ミグろう付けにおけるろう付け開始直後は、給油管本体外周面及びブリーザチューブ外周面の連続部とろう材との間に発生するアークが不安定でアーク熱が低い状態であるため、図６に示すように、連続部１６に対するろう材Ｗの付着が不完全になって連続部１６とろう付け部１７との間に微細な隙間Ｓが発生することがある。そうすると、ろう付け開始部分Ｒにろう付け終了部分を重ね合わせて環状のろう付け部１７を形成したとしても、当該ろう付け部１７のろう付け開始部分Ｒと連続部１６との間に微細な隙間Ｓが残った状態となってしまい、外観上においてろう付け部１７が健全な状態であったとしても、上記隙間Ｓによって気密性が保てなくなってしまう。

【0005】

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２つの金属製筒部材のうちの一方の一端側外周面全周を他方の外周面にミグろう付けで繋げる際、ろう付け部において高い気密性を確保できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明は、ろう付け開始直前においてろう付け開始領域の温度を予め上昇させておくようにしたことを特徴とする。

【0007】

具体的には、ワイヤ状のろう材を送出可能なろう付け用トーチを有し、金属製第１筒部材の一端側外周面全周を金属製第２筒部材の外周面に連続させた状態で当該第１及び第２筒部材の連続部に対して上記ろう付け用トーチから上記ろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させて当該ろう材を溶融させながら上記連続部に沿って付着させることにより当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成して上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐミグろう付け装置において次のような解決手段を講じた。

【0008】

すなわち、第１の発明では、上記ろう付け用トーチの側方には、上記連続部におけるろう付け開始領域を予め加温する加温手段が設けられており、上記ろう付け開始領域の加温が完了した後、上記加温手段による上記ろう付け開始領域の加温を停止させた状態で、上記連続部に対して上記ろう付け用トーチから上記ろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させて当該ろう材を溶融させながら上記連続部に沿って付着させることにより当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成して上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐことを特徴とする。

【0009】

第２の発明では、第１の発明において、上記加温手段は、近赤外線を照射する近赤外線照射器であることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、金属製第１筒部材の一端側外周面全周を金属製第２筒部材の外周面に連続させた状態で当該第１及び第２筒部材の連続部に対してろう付け用トーチからワイヤ状のろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させることにより、溶融した上記ろう材を上記連続部に沿って付着させて当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成することで上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐミグろう付け方法をも対象とし、次のような解決手段を講じた。

【0011】

すなわち、第３の発明では、上記連続部におけるろう付け開始領域を加温手段で予め加温した後、上記ろう付け部を形成するミグろう付け工程を含み、上記ミグろう付け工程は、上記ろう付け開始領域の加温が完了した後、上記加温手段による上記ろう付け開始領域の加温を行うことなく、上記連続部に対して上記ろう付け用トーチから上記ろう材を送出させ、且つ、上記連続部と上記ろう材との間にアークを発生させて当該ろう材を溶融させながら上記連続部に沿って付着させることにより当該連続部に沿う環状のろう付け部を形成して上記第１及び第２筒部材を互いに繋ぐ工程であることを特徴とする。

【0012】

第４の発明では、第３の発明において、上記連続部におけるろう付け開始領域に近赤外線を照射して加温することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

第１及び第３の発明では、第１及び第２筒部材の連続部におけるろう付け開始領域とろう材との間でアークが発生した際、上記連続部のろう付け開始領域の温度が予め高い状態になるので、アーク熱で溶融したろう材が上記連続部に密着（浸透）し易くなる。したがって、ろう付け開始時のように、アークが不安定でアーク熱が低く、アーク熱だけでは上記連続部におけるろう付け開始領域の温度が十分に高くならないような状態であっても、上記連続部のろう付け開始領域と上記ろう付け部との間に隙間が発生することがなく、ろう付け部について高い気密性を確保することができる。

【0014】

第２及び第４の発明では、近赤外線によって第１及び第２筒部材の外周面側だけが加温されるようになるので、予め加温する連続部の領域が入熱過多によって変形してしまうといったことが回避され、第１及び第２筒部材を精度良く繋ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るミグろう付け装置で組み立てられた燃料給油管、燃料給油管が接続される燃料タンク、及び、給油口を旋蓋する給油キャップの斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るミグろう付け装置の概略構成図である。

【図3】図１のＡ矢視相当図であり、ミグろう付けを開始する直前の状態を示す。

【図4】図１のＡ矢視相当図であり、ミグろう付けを開始した直後の状態を示す。

【図5】図１のＡ矢視相当図であり、ミグろう付けを終了した直後の状態を示す。

【図6】（ａ）は、従来のミグろう付け装置を用いてミグろう付けを開始した直後の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

【0017】

図１は、車両の燃料タンク２０及び該燃料タンク２０に対して燃料を給油する際の通路となる燃料給油管１であり、該燃料給油管１は、一端側が拡径されてなるとともに、他端が上記燃料タンク２０に接続された略円形筒状の金属製給油管本体２（第２筒部材）と、該給油管本体２の拡径部分に嵌合された略円形短筒状のリテーナ３とを備えている。

【0018】

該リテーナ３の一端は、上記燃料給油管１の給油口３ｂを構成する一方、上記リテーナ３の他端側は、端部に向かうにつれて緩やかに縮径する形状をなしている（図２参照）。

【0019】

上記リテーナ３の一端側内周面には、給油キャップ１１の雄螺旋部１１ａと螺合する雌螺旋部３ｃが一条形成され、上記給油口３ｂは、上記給油キャップ１１で開閉可能に施蓋されるとともに、図示しない給油ガンのノズルが挿入されるようになっている。

【0020】

上記給油管本体２の側方には、当該給油管本体２のリテーナ３側に一端が接続される一方、上記燃料タンク２０に他端が接続された細筒状の金属製ブリーザチューブ４（第１筒状部材）が並設され、該ブリーザチューブ４は、上記燃料タンク２０に溜まる燃料蒸気を含む空気を上記給油管本体２の一端側に抜くようになっている。

【0021】

上記給油管本体２と上記ブリーザチューブ４とは、本発明の実施形態に係るミグろう付け装置１０で組み立てられている。

【0022】

該ミグろう付け装置１０は、図２及び図３に示すように、ワイヤ状のろう材５ｄを送出可能なろう付け用トーチ５と、上記給油管本体２及び上記ブリーザチューブ４の少なくとも一方と上記ろう材５ｄとの間に電圧をかけることが可能な溶接電源６と、上記ろう付け用トーチ５の側方に配置され、近赤外線Ｈを照射可能な近赤外線照射器７（加温手段）と、上記ろう付け用トーチ５及び上記近赤外線照射器７を把持して当該ろう付け用トーチ５及び近赤外線照射器７の位置を移動させることが可能なマニピュレーター８と、上記ろう付け用トーチ５、上記溶接電源６、上記近赤外線照射器７及び上記マニピュレーター８に接続され、当該各機器に作動信号を出力する制御盤９とを備えている。

【0023】

尚、本発明の近赤外線照射器７には、例えば、ハロゲンヒーターが用いられる。

【0024】

上記給油管本体２と上記ブリーザチューブ４とは、図示しない固定治具によって固定され、上記給油管本体２の一端側に形成された貫通孔２ａに上記ブリーザチューブ４の一端側を嵌入して、ブリーザチューブ４の一端側外周面を給油管本体２の外周面に連続させた状態となっている。

【0025】

上記ろう付け用トーチ５は、円柱状のトーチ本体５ａを備え、該トーチ本体５ａの先端側には、円筒状のトーチノズル５ｂが装着されている。

【0026】

上記トーチ本体５ａの先端中央には、上記ろう材５ｄを案内するコンタクトチップ５ｃの基端側が螺合連結され、上記トーチノズル５ｂは、上記コンタクトチップ５ｃを囲っている。

【0027】

上記マニピュレーター８は、上記給油管本体２及び上記ブリーザチューブ４の連続部１２に沿って上記ろう付け用トーチ５のろう材５ｄ先端及び上記近赤外線照射器７の照射位置Ｚが移動するよう上記ブリーザチューブ４の一端側の中心線Ｃ周りに上記ろう付け用トーチ５及び上記近赤外線照射器７を回転させるようになっている。

【0028】

上記制御盤９は、上記ろう付け用トーチ５のろう材送出動作、上記溶接電源６の電圧値、上記近赤外線照射器７の近赤外線照射量、及び上記マニピュレーター８の移動動作を制御するようになっている。

【0029】

そして、上記制御盤９は、図３に示すように、上記近赤外線照射器７に作動信号を出力して上記連続部１２におけるろう付け開始領域Ｒを予め加温するようになっている。

【0030】

また、上記制御盤９は、図４に示すように、上記近赤外線照射器７に停止信号を出力して、上記ろう付け開始領域Ｒに対する加温を停止させるとともに、上記ろう付け用トーチ５に作動信号を出力して上記連続部１２に対して上記ろう付け用トーチ５からろう材５ｄを送出させ、且つ、上記溶接電源６に作動信号を出力して上記連続部１２と上記ろう材５ｄとの間に電圧をかけることによりアークを発生させるようになっている。

【0031】

さらに、上記制御盤９は、図５に示すように、上記マニピュレーター８に作動信号を出力して上記ろう付け用トーチ５及び上記近赤外線照射器７を移動させることにより、アーク熱により溶融させたろう材５ｄを上記連続部１２に沿って付着させて当該連続部１２に沿う環状のろう付け部１３を形成して給油管本体２とブリーザチューブ４とを互いに繋ぐようになっている。

【0032】

次に、上記ミグろう付け装置１０による上記給油管本体２及び上記ブリーザチューブ４の組み立てについて説明する。

【0033】

まず、作業者は、上記給油管本体２の貫通孔２ａにブリーザチューブ４の一端側を嵌入させるとともに、図示しない固定治具で給油管本体２及びブリーザチューブ４を固定する。

【0034】

次に、作業者は、図示しないろう付け開始ボタンを押す。すると、制御盤９は、近赤外線照射器７に作動信号を出力し、その信号に基づいて上記近赤外線照射器７は、図３に示すように、上記連続部１２におけるろう付け開始領域Ｒに近赤外線Ｈを照射して当該領域Ｒを予め加温する。

【0035】

次いで、制御盤９は、上記近赤外線照射器７に停止信号を出力し、その信号に基づいて近赤外線照射器７は上記ろう付け開始領域Ｒの加温を停止する。

【0036】

しかる後、上記制御盤９は、上記ろう付け用トーチ５に作動信号を出力して上記連続部１２に対して上記ろう付け用トーチ５からろう材５ｄを送出させ、且つ、上記溶接電源６に作動信号を出力して上記連続部１２と上記ろう材５ｄとの間に電圧をかけることによりアークを発生させる。

【0037】

その後、上記制御盤９は、図４及び図５に示すように、上記マニピュレーター８に作動信号を出力して上記ろう付け用トーチ５及び上記近赤外線照射器７を移動させることにより、アーク熱により溶融させたろう材５ｄを上記連続部１２に沿って付着させる。これにより、上記連続部１２に沿う環状のろう付け部１３が形成されて給油管本体２とブリーザチューブ４とが互いに繋がる。

【0038】

以上より、本発明の実施形態によると、給油管本体２及びブリーザチューブ４の連続部１２におけるろう付け開始領域Ｒとろう材５ｄとの間でアークが発生した際、上記近赤外線照射器７によって上記連続部１２のろう付け開始領域Ｒの温度が予め高い状態になるので、アーク熱で溶融したろう材５ｄが上記連続部１２に密着（浸透）し易くなる。したがって、ろう付け開始時のように、アークが不安定でアーク熱が低く、アーク熱だけでは上記連続部１２におけるろう付け開始領域Ｒの温度が十分に高くならないような状態であっても、上記連続部１２のろう付け開始領域Ｒと上記ろう付け部１３との間に隙間Ｓが発生することがなく、ろう付け部１３について高い気密性を確保することができる。

【0039】

また、近赤外線Ｈによって給油管本体２及びブリーザチューブ４の外周面側だけが加温されるようになるので（図３のＺ部分）、予め加温する連続部１２のろう付け開始領域Ｒが入熱過多によって変形してしまうといったことが回避され、給油管本体２及びブリーザチューブ４を精度良く繋ぐことができる。

【0040】

尚、本発明の実施形態では、ミグろう付け装置１０によって給油管本体２とブリーザチューブ４とを互いに繋いだが、これら給油管本体２及びブリーザチューブ４ではない２つの金属筒部材を繋ぐ場合にも本発明のミグろう付け装置１０及びミグろう付け方法を適用することができる。

【0041】

また、本発明の実施形態では、給油管本体２の一端側に形成された貫通孔２ａに上記ブリーザチューブ４の一端側を嵌入することでブリーザチューブ４の一端側外周面を給油管本体２の外周面に連続させた状態にしてミグろう付けをしているが、これに限らず、例えば、ブリーザチューブ４の一端周縁を貫通孔２ａ周縁に当接させることでブリーザチューブ４の一端側外周面を給油管本体２の外周面に連続させた状態にしてミグろう付けをしてもよい。

【0042】

さらに、本発明の実施形態では、ろう付け用トーチ５を用いて連続部１２に沿ってろう付けをする際、ろう付け用トーチ５だけでなく近赤外線照射器７も同時に移動させているが、当該近赤外線照射器７は上記ろう付け用トーチ５と同時に移動させることが必須要件ではなく、例えば、近赤外線照射器７をろう付け開始領域Ｒの近くに固定していてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、２つの金属製筒部材のうちの一方の一端側外周面全周を他方の外周面に連続させた状態において、その連続部をミグろう付けにて繋ぐミグろう付け装置及びミグろう付け方法に適している。

【符号の説明】

【0044】

１ 燃料給油管
２ 給油管本体（第２筒部材）
４ ブリーザチューブ（第１筒部材）
５ ろう付け用トーチ
５ｄ ろう材
７ 近赤外線照射器（加温手段）
１０ ミグろう付け装置
１２ 連続部
１３ ろう付け部
Ｒ ろう付け開始領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】