特開 2024-137678 回り止めピン付アイジョイントの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137678

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】回り止めピン付アイジョイントの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 27/093 20060101AFI20240927BHJP

   F16L 41/02 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

F16L27/093

F16L41/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023214546

(22)【出願日】2023-12-20

(31)【優先権主張番号】P 2023046842

(32)【優先日】2023-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000233619

【氏名又は名称】株式会社ニチリン

(71)【出願人】

【識別番号】390020606

【氏名又は名称】名古屋技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】桝野 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】林 健次

【テーマコード（参考）】

3H019

3H104

【Ｆターム（参考）】

3H019BA48

3H019BB10

3H019BD05

3H104KA01

3H104KB15

3H104KC03

3H104KC09

(57)【要約】

【課題】製造コストを低下させることが可能な回り止めピン付アイジョイントの製造方法を提供する。
【解決手段】ソケット１１を端部に有するとともに円環部１２を有するアイジョイント１と、回り止めピン２とが結合してなる回り止めピン付アイジョイントの製造方法であって、回り止めピン２の素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用い、円環部１２の外周面に回り止めピン２をスポット溶接する溶接工程と、回り止めピン２がスポット溶接されたアイジョイント１を焼鈍処理する焼鈍工程と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状部またはパイプ接続部を端部に有するとともに円環部を有するアイジョイントと、回り止めピンとが結合してなる回り止めピン付アイジョイントの製造方法であって、
前記回り止めピンの素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用い、
前記円環部の外周面に前記回り止めピンをスポット溶接する溶接工程と、
前記回り止めピンがスポット溶接された前記アイジョイントを焼鈍処理する焼鈍工程と、
を備える、
回り止めピン付アイジョイントの製造方法。

【請求項2】

前記焼鈍工程において、前記回り止めピンがスポット溶接された前記アイジョイントを９００℃以上１１５０℃以下の温度で加熱する、
請求項１に記載の回り止めピン付アイジョイントの製造方法。

【請求項3】

前記溶接工程は、
溶接治具本体の第１空洞部に前記円環部を配置する第１工程と、
前記溶接治具本体の第２空洞部であって、前記第１空洞部と連通する第２空洞部に絶縁材料で形成されたピン用治具を嵌め込むとともに、前記ピン用治具の筒孔に前記回り止めピンを配置する第２工程と、
前記第１空洞部に配置された前記円環部の外周面に、前記筒孔に配置された前記回り止めピンをスポット溶接する第３工程と、
を有し、
前記ピン用治具の前記筒孔に、前記回り止めピンの端部が溶融した溶融物が、前記筒孔の外部へ漏出するのを抑制する逃げ空洞部であって、前記円環部の厚みよりも小径の逃げ空洞部が設けられている、
請求項１または２に記載の回り止めピン付アイジョイントの製造方法。

【請求項4】

前記溶接治具本体に、前記第１空洞部における前記円環部が配置される部分と交差する第３空洞部であって、電極棒が挿入される第３空洞部が形成されており、
前記第３工程において、前記第１空洞部に配置された前記円環部に前記電極棒を挿入してスポット溶接する、
請求項３に記載の回り止めピン付アイジョイントの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回り止めピン付アイジョイントの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、自動車等のブレーキは、ペダル踏力が液圧へと変換され、液圧を伝達するブレーキオイルが、ブレーキホース内を通ってブレーキキャリパーに送られることで作用する。このようなブレーキホース等には、一般的に先端にアイジョイントが取り付けられており、アイジョイントを介してブレーキキャリパーに接続される。

【0003】

アイジョイントは、その円環部に挿通されたボルトで固定されるのが一般的である。このボルトによる固定時にアイジョイントが回転してしまうのを防止するために、アイジョイントの円環部に回り止めピンを設けることが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－０２７４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、回り止めピンをアイジョイントの円環部に結合するために、当該円環部の側面に凹部を形成して、回り止めピンを凹部に圧入してロウ付けすることが一般的である。また、例えば、特許文献１のアイジョイントでは、凹部を形成してはいないが、回り止めピンの溶接強度を向上させるために、回り止め用のピンに対して、アイジョイントとの接合部を湾曲させた状態に加工し、さらに、その湾曲面に突起を設けて溶接を行っている。しかしながら、上記従来の方法では、手間がかかり、製造コストが高くなる。

【0006】

そこで、本発明の目的は、製造コストを低下させることが可能な回り止めピン付アイジョイントの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の回り止めピン付アイジョイントの製造方法は、筒状部を端部に有するとともに円環部を有するアイジョイントと、回り止めピンとが結合してなる回り止めピン付アイジョイントの製造方法であって、
前記回り止めピンの素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用い、
前記円環部の外周面に前記回り止めピンをスポット溶接する溶接工程と、
前記回り止めピンがスポット溶接された前記アイジョイントを焼鈍処理する焼鈍工程と、
を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、アイジョイントに対して、回り止めピンをスポット溶接する。このとき、回り止めピンがスポット溶接の熱により硬化および脆化し、溶接部の強度が低下したとしても、回り止めピンの素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用いていること、および、その後に焼鈍処理を行うことによって溶接部の靭性が上がり、溶接部の強度を向上させることが可能となる。その結果、アイジョイントへの回り止めピンの結合に簡易な方法を採用することが可能となり、製造コストを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】回り止めピン付アイジョイント１００の一例を示す斜視図である。

【図2】回り止めピン付アイジョイント１００の一例を示す縦断側面図である。

【図3】アイジョイント１に回り止めピン２をスポット溶接する際の概略図である。

【図4】回り止めピンの強度を計測する際の回り止めピン付アイジョイント１００の治具３への設置状態を示す図である。

【図5】アイジョイント１の他の例を示す説明図である。

【図6】溶接治具の分解斜視図と、溶接工程におけるアイジョイント１０および回り止めピン２の溶接治具に対する配置位置を示す説明図である。

【図7】溶接治具本体４０における第１空洞部６１、第２空洞部６２、および、第３空洞部６３の位置関係を示す溶接治具本体４０の断面図である。

【図8】ピン用治具５０によるアイジョイント１０に対する回り止めピン２の位置決めを説明する概略図である。

【図9】溶接時における溶接治具と、アイジョイント１０および回り止めピン２と、溶接用の電極と、の位置関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

（回り止めピン付アイジョイント１００の構成）
図１に示すように、本実施形態の回り止めピン付アイジョイント１００は、アイジョイント１と、回り止めピン２とが結合してなる。

【0012】

（アイジョイント１）
アイジョイント１は、図１および図２に示すように、筒状部としてのソケット１１と、円環部１２と、首部１３と、ニップル１４とを有する。

【0013】

ソケット１１は、アイジョイント１の一端部に設けられる。ソケット１１は、内部に挿入部１１ａが設けられている（図２参照）。内部に設けられる挿入部１１ａは、管形状をなす。ソケット１１と挿入部１１ａとは、軸心が一致する。

【0014】

円環部１２は、アイジョイント１の他端部に設けられる。円環部１２は、固定のためのボルトが挿通される貫通孔１２ｂを有した円環状の部材である。円環部１２には、その上面と下面との略中央部に、円環部１２の側壁面を貫く打込孔１２ａ（図２参照）が設けられている。打込孔１２ａには、首部１３の先端が打ち込まれ、銅ロウ付けにより当該箇所が接合される。

【0015】

首部１３は、ソケット１１と一体的に形成されたソケット１１よりも細い筒型形状であり、内部に連通孔１３ａ（図２参照）が設けられている。上述のように、首部１３の先端が、円環部１２の打込孔１２ａに打ち込まれることで、ソケット１１と円環部１２とが接続される。

【0016】

ニップル１４は、外径が、連通孔１３ａに合わせて形成された筒型部材であり、内部に流体孔１４ａが形成されている。ニップル１４の先端部は、連通孔１３ａに打ち込まれ、銅ロウ付けにより当該箇所が接合される。これにより、ニップル１４の流体孔１４ａは、円環部１２に形成された貫通孔１２ｂに、連通孔１３ａを介して連通される。また、ソケット１１は、ニップル１４の接合によりソケット型に構成されるので、例えば、ブレーキホース等を挿入部１１ａに挿入して接続することが可能となる。

【0017】

ソケット１１と円環部１２と首部１３とニップル１４とは、ソケット１１に設けられた挿入部１１ａの軸心と、円環部１２に設けられた打込孔１２ａおよび首部１３に設けられた連通孔１３ａの軸心と、ニップル１４に設けられた流体孔１４ａの軸心とが、一致するように構成されている。

【0018】

アイジョイント１の形状は、液圧ブレーキ系の実用上に問題のないものであれば、この限りではない。また、アイジョイント１の材質は、液圧ブレーキ系の実用上に問題のないものであれば、いかなるものでも構わない。

【0019】

また、本実施形態において、アイジョイント１の材質は、例えば、炭素鋼を用いる。具体的に、アイジョイント１の材質は、カーボン量として、０．１０重量％以上０．１５重量％以下を含む炭素鋼を用いる。より具体的に、アイジョイント１の材質は、冷間圧造用炭素鋼のＳＷＣＨ１２ＡまたはＳＷＣＨ１２Ｒを用いる。

【0020】

（回り止めピン２）
回り止めピン２は、円環部１２の外周面に設けられる。本実施形態では、ソケット１１と対向する位置に設けられるが、これに限定されない。円環部１２の外周面における他のいずれの位置であってもよいし、複数個所に設けられていてもよい。また、本実施形態の回り止めピン２の形状は円柱形状であるが、これに限定されず、Ｌ字形状等であってもよい。

【0021】

また、本実施形態において、回り止めピン２の材質は、カーボン量として、０．４２重量％以上０．４８重量％以下を含む炭素鋼を用いる。より具体的に、回り止めピン２の材質は、冷間圧造用炭素鋼のＳＷＣＨ４５Ｋを用いる。このように、回り止めピン２には、アイジョイント１よりも多くのカーボン量を含む炭素鋼を用いる。

【0022】

（回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法：溶接工程）
まず、回り止めピン２をアイジョイント１にスポット溶接する溶接工程が行われる。図３に示すように、回り止めピン２は、スポット溶接される側の端部において、先細りのテーパ形状に加工されたテーパ部２ａを有していることが好ましい。これにより、回り止めピン２における電気抵抗が高くなるため、テーパ部２ａにスポット溶接による発熱を、より集中させて溶融させることができる。このように、本実施形態では、溶接材は用いず、回り止めピン２のテーパ部２ａを溶融させて、アイジョイント１に接合させる。

【0023】

このように、回り止めピン２をスポット溶接してアイジョイント１に接合される。回り止めピン２はカーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼であるため、スポット溶接の熱により、回り止めピン２の機械的性質として、硬化および脆化の変化が生じると考えられる。

【0024】

上述したアイジョイント１は、ブレーキホース（不図示）の端部に装着されるものである。例えば、ソケット１１にブレーキホースの端部を差し込み、ソケット１１の内部に設けられたニップル１４によってブレーキホースを保持しつつ、ソケット１１を加締めて、縮径させることによって、アイジョイント１がブレーキホースの端部に装着される。

【0025】

上述のようなブレーキホースを装着するアイジョイント１に限定されず、例えば、パイプ接続用のアイジョイント１０であってもよい。具体的には、図５に示すパイプ接続用のアイジョイント１０を用いた回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法に、本発明を適用してもよい。図５に示すように、アイジョイント１０は、円環部１２と、円筒状のパイプ接続部１５と、を有している。パイプ接続部１５は、一端部が円環部１２と一体に形成され、他端部がパイプ１６に接続される。パイプ接続部１５とパイプ１６との接続態様については、例えば、ロウ付けが用いられる。パイプ１６には、例えば、二重巻鋼管が用いられる。また、パイプ１６の端部にソケットを接続する場合には、例えば、特許第６９０６２３０に記載の方法を用いることができる。

【0026】

次に説明する溶接工程の具体例では、図５の例に示した、アイジョイント１０を用いて説明する。

【0027】

（溶接工程の具体例）
例えば、溶接治具を用いて、円環部１２に回り止めピン２をスポット溶接する溶接工程が行われる。図６に示すように、溶接治具は、溶接治具本体４０と、ピン用治具５０と、から構成される。溶接治具本体４０は、溶接工程において、円環部１２およびパイプ接続部１５を固定するために用いられる。ピン用治具５０は、溶接工程において、円環部１２に対して、回り止めピン２を位置決めするために用いられる。

【0028】

（溶接工程の具体例：溶接治具本体４０）
溶接治具本体４０は、内部に、第１空洞部６１、第２空洞部６２、および、第３空洞部６３を有する。第１空洞部６１は、円環部１２およびパイプ接続部１５を配置するための空間である。第２空洞部６２は、ピン用治具５０を配置するための空間である。また、第３空洞部６３（図７参照）は、スポット溶接を行うための電極（例えば、図９を参照して説明する円環部側電極棒７０）を配置するための空間である。

【0029】

図６に示すように、溶接治具本体４０は、割型状の治具であって、第１溶接治具本体４１と、第２溶接治具本体４２と、を備える。第１溶接治具本体４１と、第２溶接治具本体４２と、は互いに当接される当接面４０ａのそれぞれに、対称形状の嵌め込み穴が形成されている。第１溶接治具本体４１と、第２溶接治具本体４２とが当接されたときに、この対称形状の嵌め込み穴によって、第１空洞部６１、および、第２空洞部６２が形成される。なお、本実施形態では、溶接治具本体４０は、第１溶接治具本体４１および第２溶接治具本体４２を有した割型状に形成されているが、円環部１２およびパイプ接続部１５が配置される形状であればよく、これに限定されない。

【0030】

第１溶接治具本体４１、および、第２溶接治具本体４２は、互いに当接される当接面４０ａを有している。円環部１２およびパイプ接続部１５は、この当接面４０ａに形成される第１空洞部６１に配置される。円環部１２およびパイプ接続部１５は、円環部１２における貫通孔１２ｂの軸方向が、第１溶接治具本体４１、および、第２溶接治具本体４２が当接される方向と一致するように、第１空洞部６１に配置される。

【0031】

以下、第１溶接治具本体４１、および、第２溶接治具本体４２が当接される方向を前後方向Ｘとする。前後方向Ｘにおいて、第１溶接治具本体４１がある側を前側Ｘ１とし、第２溶接治具本体４２がある側を後側Ｘ２とする。また、アイジョイント１０の筒型形状であるパイプ接続部１５の軸方向を上下方向Ｚとする。上下方向Ｚにおいて、上下方向Ｚのパイプ接続部１５から円環部１２へ向かう方向を上側Ｚ１とし、その逆側を下側Ｚ２とする。また、前後方向Ｘおよび上下方向Ｚのそれぞれに直交する方向を横方向Ｙとする。

【0032】

図６中の左上部に示すように、溶接治具本体４０の嵌め込み穴は、第１空洞部６１、および、第１空洞部６１の上側Ｚ１に連通する第２空洞部６２を形成する。第１空洞部６１には、円環部１２およびパイプ接続部１５が嵌め込まれる。円環部１２およびパイプ接続部１５を第１空洞部６１に嵌め込んだとき、円環部１２の上側Ｚ１の一部が、第２空洞部６２に突出した状態となる。第２空洞部６２には、ピン用治具５０が配置される。ピン用治具５０が、溶接治具本体４０の上側Ｚ１から配置できるように、第２空洞部６２は、溶接治具本体４０の上側Ｚ１に貫通している。なお、図６中の左上部や図７などには、対称形状の一対の嵌め込み穴のうち、一方の穴（第１溶接治具本体４１の嵌め込み穴）のみを示している。

【0033】

当接面４０ａには、第１溶接治具本体４１にピン穴４１２が設けられており、第２溶接治具本体４２の対向する位置に位置決めピン４２２が設けられている。ピン穴４１２に位置決めピン４２２が挿入されることで、第１溶接治具本体４１と第２溶接治具本体４２とを容易に合体させることができる。

【0034】

また、図７に示すように、溶接治具本体４０には、溶接治具本体４０を前後方向Ｘに貫通する第３空洞部６３が形成されている。第３空洞部６３は、第１空洞部６１に円環部１２が配置された際に、円環部１２が配置される部分と交差するように形成される。本実施形態では、第３空洞部６３の断面形状は、円環部１２の貫通孔１２ｂの断面形状と略一致するように形成されるが、これに限定されない。第３空洞部６３には、円環部側電極棒７０（後述）が挿入される。

【0035】

（溶接工程の具体例：ピン用治具５０）
上述したように、ピン用治具５０は、溶接工程において、円環部１２に対して、回り止めピン２を位置決めするために用いられる。ピン用治具５０は、絶縁材料で形成されており、例えば、セラミックで形成されている。図８に示すように、ピン用治具５０は、円環部用嵌合穴５１と、筒孔５２とを有している。円環部用嵌合穴５１は、ピン用治具５０の下側Ｚ２に形成される。円環部用嵌合穴５１は、円環部１２の第２空洞部６２に突出する部分が嵌め込まれる嵌合穴である。すなわち、円環部用嵌合穴５１は、第２空洞部６２に突出する円環部１２の形状に合致する。筒孔５２は、円環部用嵌合穴５１と連通し、円環部用嵌合穴５１の上側Ｚ１に位置する。筒孔５２に回り止めピン２が配置されることで、回り止めピン２の下側Ｚ２の先端部分が、円環部１２の外周面に当接される。

【0036】

また、図８に示すように、筒孔５２には、逃げ空洞部５２ａが形成されている。逃げ空洞部５２ａは、筒孔５２の下側Ｚ２の先端部分において、径が拡大された拡大部分である。これにより、回り止めピン２の下側Ｚ２の端部が溶融した溶融物を逃げ空洞部５２ａに逃がすことができるので、回り止めピン２の溶融物が筒孔５２の外部へ漏出するのを抑制することが可能となる。また、逃げ空洞部５２ａは、前後方向Ｘにおいて、円環部１２の厚みよりも小径に形成されている。これにより、回り止めピン２の端部が溶融した溶融物が、逃げ空洞部５２ａを介して円環部１２へ漏出するのを抑制することが可能となる。

【0037】

（溶接工程の具体的な一例）
溶接工程は、以下の第１工程～第３工程を有している。図９に示すように、第１工程では、第１空洞部６１に円環部１２およびパイプ接続部１５が配置される。例えば、円環部１２およびパイプ接続部１５は、第１溶接治具本体４１に嵌め込まれる。そして、円環部１２およびパイプ接続部１５が嵌め込まれた第１溶接治具本体４１に、第２溶接治具本体４２が、ピン穴４１２および位置決めピン４２２によって位置決めされながら当接される。

【0038】

第２工程では、ピン用治具５０が第２空洞部６２に嵌め込まれる。そして、図８に示すように、回り止めピン２がピン用治具５０の筒孔５２に配置される。

【0039】

第３工程では、第１空洞部６１に配置された円環部１２の外周面に、筒孔５２に配置された回り止めピン２がスポット溶接される。まず、例えば、図９に示すように、前側Ｘ１から、第３空洞部６３に、スポット溶接を行うための電極である円環部側電極棒７０が挿入される。これにより、円環部側電極棒７０は、円環部１２の貫通孔１２ｂに挿入され、円環部１２と電気的に接続されることになる。

【0040】

そして、ピン用治具５０に配置されている回り止めピン２に、ピン側電極棒７１を接触させる。そして、ピン側電極棒７１で、回り止めピン２に対して下側Ｚ２へ圧力を掛けながら、図示しないバッテリーから電流を流してスポット溶接が行われる。スポット溶接が行われると、回り止めピン２は、下側Ｚ２のテーパ状に形成された先端部分から溶融され、円環部１２の外周面と接合される。このとき、回り止めピン２の溶融物は、逃げ空洞部５２ａへ広がるので、溶融物が筒孔の外部へ漏出するのが抑制される。

【0041】

（回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法：焼鈍工程）
次に、回り止めピン２がスポット溶接されたアイジョイント１を焼鈍処理する焼鈍工程が行われる。焼鈍工程は、例えば、連続炉を用いた、加熱処理および冷却処理を含む。具体的に、焼鈍工程において、回り止めピン付アイジョイント１００は、ベルトコンベアで毎分数十ｍｍの速度で運搬され、加熱炉と冷却設備とを通過することにより焼鈍が行われる。

【0042】

加熱炉は、例えば、９００℃以上１１５０℃以下、好ましくは、９５０℃以上１１２０℃以下の温度に設定され、酸化を防止するために、メタンやプロパン等のガス雰囲気にされることが好ましい。冷却設備は、例えば、内部のガスを外側から水で冷却する構成にされている。なお、連続炉における、加熱炉および冷却設備は、それぞれ複数であってもよい。

【0043】

このように、硬化および脆化により、強度が低下した回り止めピン２に対して、焼鈍を行うことにより、回り止めピン２の溶接部における靭性を向上させることが可能となる。

【0044】

なお、この焼鈍工程において、上述した打込孔１２ａへの首部１３の打ち込み箇所や、連通孔１３ａへのニップル１４の打ち込み箇所についての銅ロウ付けを同時に行ってもよい。この場合、首部１３およびニップル１４に、銅線をリング状に成形した銅リング（不図示）を、上記打ち込み箇所近傍に配置した状態にしておくことで、焼鈍工程における熱処理によって銅リングが溶融し、銅の溶湯が毛細管現象により打込孔１２ａに首部１３を打ち込んだ隙間や、連通孔１３ａにニップル１４を打ち込んだ隙間に侵入してロウ付けされる。これにより、首部１３が円環部１２に接合され、ニップル１４がソケット１１に接合される。

【0045】

上記のような銅ロウ付けを行う場合等において、例えば、加熱炉を二層構成としてもよい。具体的には、一層目として、銅の融点（１０８３℃）よりも低い温度（例えば、９００℃等）まで加熱する加熱炉を設ける。そして、二層目として、銅の融点（１０８３℃）よりも高い温度（例えば、１１５０℃等）まで加熱する加熱炉を設ける。これにより、一層目で、回り止めピン付アイジョイント１００全体を均等に加熱し、二層目で銅の融点を超える温度まで加熱することで、溶融した銅の浸透性を向上させることが可能となる。

【0046】

このように、ロウ付けの工程が必要なアイジョイント１の場合には、回り止めピン付アイジョイント１００を焼鈍する工程で、同時にロウ付けの工程も行うことができる。

【0047】

以上、本発明の一実施形態に係る回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法について説明した。前記の記載により、回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法について、以下の技術的特徴が開示された。

【0048】

本実施形態の回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法は、ソケット１１を端部に有するとともに円環部１２を有するアイジョイント１と、回り止めピン２とが結合してなる回り止めピン付アイジョイントの製造方法であって、回り止めピン２の素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用い、円環部１２の外周面に回り止めピン２をスポット溶接する溶接工程と、回り止めピン２がスポット溶接されたアイジョイント１を焼鈍処理する焼鈍工程と、を備える。

【0049】

上記構成によれば、アイジョイント１に対して、回り止めピン２をスポット溶接する。このとき、回り止めピン２がスポット溶接の熱により硬化および脆化し、溶接部の強度が低下したとしても、回り止めピン２の素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用いていること、および、その後に焼鈍処理を行うことによって溶接部の靭性が上がり、溶接部の強度を向上させることが可能となる。その結果、アイジョイント１への回り止めピン２の結合に簡易な方法を採用することが可能となり、製造コストを低下させることができる。

【0050】

また、本実施形態の回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法において、溶接工程は、第１工程と、第２工程と、第３工程と、を有する。第１工程は、溶接治具本体４０の第１空洞部６１に円環部１２およびパイプ接続部１５を配置する。第２工程は、溶接治具本体４０の第２空洞部６２であって、第１空洞部６１と連通する第２空洞部６２に絶縁材料で形成されたピン用治具５０を嵌め込むとともに、ピン用治具５０の筒孔５２に回り止めピン２を配置する。第３工程は、第１空洞部６１に配置された円環部１２の外周面に、筒孔５２に配置された回り止めピン２をスポット溶接する。ピン用治具５０の筒孔５２には、逃げ空洞部５２ａが設けられている。逃げ空洞部５２ａは、回り止めピン２の端部が溶融した溶融物が、筒孔の外部へ漏出するのを抑制する。逃げ空洞部５２ａは、円環部１２の厚みよりも小径である。

【0051】

上記構成によれば、円環部１２およびパイプ接続部１５は、溶接治具本体４０によって配置され、回り止めピン２は、ピン用治具５０によって、円環部１２に対して配置される。また、回り止めピン２が配置されるピン用治具５０の筒孔５２には、逃げ空洞部５２ａが設けられている。これにより、円環部１２および回り止めピン２の配置を、溶接治具本体４０およびピン用治具５０によって行うことができ、さらに、スポット溶接時の溶融物の外部への漏出を抑制することができる。

【0052】

また、本実施形態の回り止めピン付アイジョイント１００の製造方法において、溶接治具本体４０に、第１空洞部６１における円環部１２が配置される部分と交差する第３空洞部６３が形成されている。第３空洞部６３には、円環部側電極棒７０が挿入される。第３工程において、第１空洞部６１に配置された円環部１２の貫通孔１２ｂに、円環部側電極棒７０を挿入してスポット溶接する。

【0053】

上記構成によれば、円環部側電極棒７０は、溶接治具本体４０の第３空洞部６３に挿入されるとともに、円環部１２の貫通孔１２ｂに挿入される。これにより、円環部側電極棒７０は、円環部１２との電気的接続を行うことを実現するとともに、溶接治具本体４０と円環部１２との位置ずれをも抑制することが可能となる。

【0054】

以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

【実施例0055】

（焼鈍後の回り止めピン２のピン強度）
次に、本実施形態に係る回り止めピン付アイジョイント１００の比較例と実施例とを用いて、回り止めピン付アイジョイント１００における回り止めピン２のピン強度について、具体的に説明する。

【0056】

表１に示すように、比較例１～６は、回り止めピン２の材質として、ＪＩＳ規格のカーボン量が、０．１０重量％以上０．１５重量％以下であるＳＷＣＨ１２Ａを用いた。これに対し、実施例１～３および比較例７～９は、回り止めピン２の材質として、ＪＩＳ規格のカーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下であるＳＷＣＨ４５Ｋを用いた。なお、回り止めピン２のピン径としては、いずれも５ｍｍのものを用いた。また、アイジョイント１の材質としては、いずれもＳＷＣＨ１２Ａを用いた。

【0057】

【表1】

【0058】

また、それぞれ上記の回り止めピン２をスポット溶接した回り止めピン付アイジョイント１００を以下の条件で焼鈍した。具体的に、焼鈍工程では、長さ約２０ｍの連続炉において、回り止めピン付アイジョイント１００を、速さ３５ｍｍ／分のベルトコンベアで移動させて加熱および冷却を行った。加熱炉内の温度は、約９５０℃～１１００℃に設定され、約４ｍの距離を上記速度で回り止めピン付アイジョイント１００を移動させた。冷却設備は、冷却塔による冷却水循環で室内が冷却されるものであり、約９ｍの距離を移動させて回り止めピン付アイジョイント１００を冷却した。冷却設備を冷却した排水温度は、約２５℃～５０℃であった。

【0059】

また、回り止めピン２のピン強度の測定には、図４に示すような治具３を用いた。具体的に、治具３は、回り止めピン付アイジョイント１００を設置する設置台３３と、設置台３３において、回り止めピン付アイジョイント１００の円環部１２の貫通孔に嵌合する嵌合部３１と、回り止めピン付アイジョイント１００の回動を制止する制止部３２と、を有している。嵌合部３１に嵌合させた回り止めピン付アイジョイント１００は、回動可能にされる。回動される回り止めピン付アイジョイント１００は、所定位置で制止部３２と回り止めピン２とが接触し、回動が制止される。このような状態で、比較例および実施例の回り止めピン付アイジョイント１００の制止部３２による制止方向へトルクを掛け、ピンの状態に変化が生じたときの強度を計測した。なお、実施例および比較例ごとに３個の試料を作製した（実施例１～３、比較例１～９）。比較例７～９および比較例１～３については、焼鈍工程前の段階（回り止めピン２をアイジョイント１にスポット溶接した段階）で上記計測を行った。なお、比較例７～９および比較例１～３について、円環部１２への首部１３のロウ付け、および、ソケット１１へのニップル１４のロウ付けは、まだ行われていない。また、実施例１～３、および、比較例４～６については、焼鈍工程後の段階で上記計測を行った。

【0060】

【表2】

【0061】

その結果、表２に示すように、焼鈍前の回り止めピン２のピン強度は、比較例７～９でそれぞれ２０、２５、２８Ｎ・ｍの強度であり、比較例１～３でそれぞれ３８、４５、５０Ｎ・ｍの強度であった。一方、焼鈍後の回り止めピン２のピン強度は、実施例１～３でそれぞれ６１、６４、６６Ｎ・ｍの強度であり、比較例４～６でそれぞれ３４、３５、３６Ｎ・ｍの強度であった。このように、実施例の回り止めピン２のピン強度が、焼鈍により大きく向上していることが分かった。また、比較例では、焼鈍後、回り止めピン２が変形しており、ピン自体が軟化していることが分かった。

【0062】

このように、回り止めピンをスポット溶接で簡易に接合したとしても、回り止めピン２の素材として、カーボン量が、０．４２重量％以上０．４８重量％以下の炭素鋼を用い、スポット溶接後に焼鈍を行うことにより、回り止めピン２のピン強度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0063】

１，１０ アイジョイント
２ 回り止めピン
２ａ テーパ部
３ 治具
１１ ソケット（筒状部）
１１ａ 挿入部
１２ 円環部
１２ａ 打込孔
１３ 首部
１３ａ 連通孔
１４ ニップル
１４ａ 流体孔
１５ パイプ接続部
１６ パイプ
３１ 嵌合部
３２ 制止部
３３ 設置台
４０ 溶接治具本体
４０ａ 当接面
４１ 第１溶接治具本体
４２ 第２溶接治具本体
５０ ピン用治具
５１ 円環部用嵌合穴
５２ 筒孔
５２ａ 逃げ空洞部
６１ 第１空洞部
６２ 第２空洞部
６３ 第３空洞部
７０ 円環部側電極棒
７１ ピン側電極棒
１００ 回り止めピン付アイジョイント
４１２ ピン穴
４２２ 位置決めピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】