JP2844941B2 - フランジ付筒体の製造方法および製造装置 - Google Patents
フランジ付筒体の製造方法および製造装置Info
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- JP2844941B2 JP2844941B2 JP3044295A JP4429591A JP2844941B2 JP 2844941 B2 JP2844941 B2 JP 2844941B2 JP 3044295 A JP3044295 A JP 3044295A JP 4429591 A JP4429591 A JP 4429591A JP 2844941 B2 JP2844941 B2 JP 2844941B2
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- Japan
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- superposed
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、拡散接合を利用した組
立てによるフランジ付筒体の製造方法および製造装置に
関する。
立てによるフランジ付筒体の製造方法および製造装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】パワーショベルに使用されるブッシュ
は、従来は丸棒からの削り出しにより製造されていた。
丸棒からの削り出しによるブッシュの製造方法を図4に
示す。この方法では、まず、丸棒1からフランジ付筒体
2を削り出す。次いで、このフランジ付筒体2を熱処理
した後、仕上げ加工してブッシュ3となす。
は、従来は丸棒からの削り出しにより製造されていた。
丸棒からの削り出しによるブッシュの製造方法を図4に
示す。この方法では、まず、丸棒1からフランジ付筒体
2を削り出す。次いで、このフランジ付筒体2を熱処理
した後、仕上げ加工してブッシュ3となす。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなブッシュの
製造方法では、丸棒1からフランジ付筒体2を削り出す
際に多量の材料ロスが生じ、歩留りが悪い。また、削り
出しに時間がかかり、能率も悪い。従って、製造コスト
が嵩み生産性も低い。
製造方法では、丸棒1からフランジ付筒体2を削り出す
際に多量の材料ロスが生じ、歩留りが悪い。また、削り
出しに時間がかかり、能率も悪い。従って、製造コスト
が嵩み生産性も低い。
【0004】本発明の目的は、低コストで能率なフラン
ジ付筒体の製造方法および製造装置を提供することにあ
る。
ジ付筒体の製造方法および製造装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、円
筒部材と鍔状部材とを両部材間にインサート材を挟んで
同心状に重ね合せ、その重ね合せ体を軸心方向を拘束す
ると共に、重ね合せ体の内面側および外面側をシールド
ガスに置換した状態で、重ね合せ体の合せ面近傍を内面
側および外面側から、前記インサート材の融点以上に加
熱して、両部材を拡散接合することを特徴としてなる。
筒部材と鍔状部材とを両部材間にインサート材を挟んで
同心状に重ね合せ、その重ね合せ体を軸心方向を拘束す
ると共に、重ね合せ体の内面側および外面側をシールド
ガスに置換した状態で、重ね合せ体の合せ面近傍を内面
側および外面側から、前記インサート材の融点以上に加
熱して、両部材を拡散接合することを特徴としてなる。
【0006】本発明の製造装置は、円筒部材と鍔状部材
とを両部材間にインサート材を挟んで同心状に重ね合せ
た重ね合せ体を鉛直状に支持する鉛直方向に移動自在な
支持台と、該支持台上の重ね合せ体を上方より押圧して
重ね合せ体を軸心方向に拘束する蓋体と、該重ね合せ体
の少なくとも合せ面近傍を外面側から覆うチャンバと、
該チャンバ内に配設されて重ね合せ体の合せ面近傍を包
囲する環状の外面用高周波加熱コイルと、重ね合せ体の
内面側に位置してその合せ面近傍の内周面に対向する環
状の内面用高周波加熱コイルと、チャンバ内および重ね
合せ体内にシールドガスを供給するガス供給手段とを具
備している。
とを両部材間にインサート材を挟んで同心状に重ね合せ
た重ね合せ体を鉛直状に支持する鉛直方向に移動自在な
支持台と、該支持台上の重ね合せ体を上方より押圧して
重ね合せ体を軸心方向に拘束する蓋体と、該重ね合せ体
の少なくとも合せ面近傍を外面側から覆うチャンバと、
該チャンバ内に配設されて重ね合せ体の合せ面近傍を包
囲する環状の外面用高周波加熱コイルと、重ね合せ体の
内面側に位置してその合せ面近傍の内周面に対向する環
状の内面用高周波加熱コイルと、チャンバ内および重ね
合せ体内にシールドガスを供給するガス供給手段とを具
備している。
【0007】
【作用】本発明のフランジ付筒体の製造方法では、重ね
合せ体の合せ面近傍を高周波加熱することにより、合せ
面に介在するインサート材が溶融し、重ね合せ体を構成
する円筒部材と鍔状部材とが拡散接合されてフランジ付
筒体とされる。このとき、合せ面近傍を内面側および外
面側から高周波加熱するので、円筒部材と鍔状部材の外
径が異なるにもかかわらず、合せ面の全面にわたって均
一な加熱が行われる。また、その加熱に伴う重ね合せ体
の軸心方向の伸びによる反力により、合せ面に充分な接
合圧力が付加される。従って、削り出しによる一体式の
フランジ付筒体に匹敵する強度の組立式フランジ付筒体
が得られる。
合せ体の合せ面近傍を高周波加熱することにより、合せ
面に介在するインサート材が溶融し、重ね合せ体を構成
する円筒部材と鍔状部材とが拡散接合されてフランジ付
筒体とされる。このとき、合せ面近傍を内面側および外
面側から高周波加熱するので、円筒部材と鍔状部材の外
径が異なるにもかかわらず、合せ面の全面にわたって均
一な加熱が行われる。また、その加熱に伴う重ね合せ体
の軸心方向の伸びによる反力により、合せ面に充分な接
合圧力が付加される。従って、削り出しによる一体式の
フランジ付筒体に匹敵する強度の組立式フランジ付筒体
が得られる。
【0008】本発明のフランジ付筒体の製造装置では、
支持台上に重ね合せ体を載せ、蓋体を閉じて重ね合せ体
を軸心方向に拘束した状態で、チャンバ内および重ね合
せ体内にシールドガスを供給しながら、外面用および内
面用の各高周波加熱コイルに通電を行う。これにより、
重ね合せ体の合せ面近傍が外面側および内面側から合せ
面の全面にわたって均一に加熱され、合せ面に介在する
インサート材が溶融する。また、重ね合せ体軸心方向の
熱膨張による反力により合せ面に充分な接合圧力が付加
される。その結果、円筒部材と鍔状部材とが充分な接合
強度で拡散接合される。このとき、重ね合せ体を支持す
る支持台は、鉛直方向に移動自在とされているので、支
持台上の重ね合せ体と、重ね合せ体の外面側および内面
側に位置する高周波加熱コイルとの軸心方向の位置合せ
を用意かつ高精度に行うことができ、更に、支持台上へ
の重ね合せ体のセットや支持台上からのフランジ付筒体
の取り出しも容易となる。また、重ね合わせ体を拘束す
る蓋体により、重ね合わせ体内に供給されたシールドガ
スの逸散が抑制される。
支持台上に重ね合せ体を載せ、蓋体を閉じて重ね合せ体
を軸心方向に拘束した状態で、チャンバ内および重ね合
せ体内にシールドガスを供給しながら、外面用および内
面用の各高周波加熱コイルに通電を行う。これにより、
重ね合せ体の合せ面近傍が外面側および内面側から合せ
面の全面にわたって均一に加熱され、合せ面に介在する
インサート材が溶融する。また、重ね合せ体軸心方向の
熱膨張による反力により合せ面に充分な接合圧力が付加
される。その結果、円筒部材と鍔状部材とが充分な接合
強度で拡散接合される。このとき、重ね合せ体を支持す
る支持台は、鉛直方向に移動自在とされているので、支
持台上の重ね合せ体と、重ね合せ体の外面側および内面
側に位置する高周波加熱コイルとの軸心方向の位置合せ
を用意かつ高精度に行うことができ、更に、支持台上へ
の重ね合せ体のセットや支持台上からのフランジ付筒体
の取り出しも容易となる。また、重ね合わせ体を拘束す
る蓋体により、重ね合わせ体内に供給されたシールドガ
スの逸散が抑制される。
【0009】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1〜図3は本発明のフランジ付筒体の製造装
置の一例を示し、図1は縦断面図、図2は平面図、図3
は正面図である。
明する。図1〜図3は本発明のフランジ付筒体の製造装
置の一例を示し、図1は縦断面図、図2は平面図、図3
は正面図である。
【0010】ここに示された製造装置は、円筒部材10
に鍔状部材11を同心状に重ね合せた重ね合せ体13の
接合に使用されるものであり、その重ね合せ体13を支
持する箱状の支持台14を有する。支持台14は、架台
15の上方に配設され、複数本の鉛直なロッド16によ
り昇降自在とされている。支持台14の下面には、スク
リュウ17が鉛直状に取付けられている。スクリュウ1
7は、カサ歯車18,19の一方に螺合しており、その
他方がハンドル20にて回転されることにより、軸心方
向に駆動されて支持台14を昇降させる。
に鍔状部材11を同心状に重ね合せた重ね合せ体13の
接合に使用されるものであり、その重ね合せ体13を支
持する箱状の支持台14を有する。支持台14は、架台
15の上方に配設され、複数本の鉛直なロッド16によ
り昇降自在とされている。支持台14の下面には、スク
リュウ17が鉛直状に取付けられている。スクリュウ1
7は、カサ歯車18,19の一方に螺合しており、その
他方がハンドル20にて回転されることにより、軸心方
向に駆動されて支持台14を昇降させる。
【0011】支持台14には、片開き式の蓋体21が連
結体22にて連結されている。蓋体21は、支持台14
上の重ね合せ体13に上方から被せられ、支持体22の
側方に張り出した張出部23に軸支された複数のボルト
24により下方に締付けられて、支持台14上の重ね合
せ体13を圧下する。
結体22にて連結されている。蓋体21は、支持台14
上の重ね合せ体13に上方から被せられ、支持体22の
側方に張り出した張出部23に軸支された複数のボルト
24により下方に締付けられて、支持台14上の重ね合
せ体13を圧下する。
【0012】支持台14と蓋体21との間には、環状の
チャンバ25が配設されている。チャンバ25は、支持
台14上の重ね合せ体13を構成する鍔状部材11と、
円筒部材10の上半部とを包囲するように、架台15上
に複数本の脚26にて支持されている。チャンバ25に
は、断熱材36がライニングされると共に、放射温度計
27が取付けられている。
チャンバ25が配設されている。チャンバ25は、支持
台14上の重ね合せ体13を構成する鍔状部材11と、
円筒部材10の上半部とを包囲するように、架台15上
に複数本の脚26にて支持されている。チャンバ25に
は、断熱材36がライニングされると共に、放射温度計
27が取付けられている。
【0013】チャンバ25の内部には、環状の外面用高
周波加熱コイル29,30が2段に配設されている。上
段に位置に位置する大径の加熱コイル29は、鍔状部材
11を外側から包囲し、下段に位置する小径の加熱コイ
ル30は、円筒部材10の上端部を外側から包囲する。
加熱コイル29,30の内側には、環状で同一径の内面
用高周波加熱コイル31,32が、加熱コイル29,3
0に対して同心状態で上下2段に配設されている。上段
の加熱コイル31は、鍔状部材11の内周面に対向し、
下段の加熱コイル32は、円筒部材10の上端部内周面
に対向する。これらの加熱コイル29〜32は、いずれ
も、内部が通水路とされた銅製の角パイプからなり、図
示されないトランスに直列に接続されている。
周波加熱コイル29,30が2段に配設されている。上
段に位置に位置する大径の加熱コイル29は、鍔状部材
11を外側から包囲し、下段に位置する小径の加熱コイ
ル30は、円筒部材10の上端部を外側から包囲する。
加熱コイル29,30の内側には、環状で同一径の内面
用高周波加熱コイル31,32が、加熱コイル29,3
0に対して同心状態で上下2段に配設されている。上段
の加熱コイル31は、鍔状部材11の内周面に対向し、
下段の加熱コイル32は、円筒部材10の上端部内周面
に対向する。これらの加熱コイル29〜32は、いずれ
も、内部が通水路とされた銅製の角パイプからなり、図
示されないトランスに直列に接続されている。
【0014】チャンバ25内には、更に、ノズル33よ
りN2 ガス等のシールドガスが供給され、同様に、重ね
合せ体13の内部にも、ノズル34よりN2 ガス等のシ
ールドガスが供給される。
りN2 ガス等のシールドガスが供給され、同様に、重ね
合せ体13の内部にも、ノズル34よりN2 ガス等のシ
ールドガスが供給される。
【0015】本発明のフランジ付筒体の製造方法は、上
記製造装置を使用して次のように実施される。
記製造装置を使用して次のように実施される。
【0016】まず、ハンドル20を回して支持台14を
チャンバ25の近くまで上昇させる。この状態で、蓋体
21を開け、支持台14上に円筒部材10を載せた後、
インサート材を挟んで円筒部材10に鍔状部材11を同
心状に重ね合せる。鍔状部材11は、円筒部材10とは
内径が同一で、外径が大きい。インサート材としては、
例えばニッケル系アモルファス箔等を使用する。
チャンバ25の近くまで上昇させる。この状態で、蓋体
21を開け、支持台14上に円筒部材10を載せた後、
インサート材を挟んで円筒部材10に鍔状部材11を同
心状に重ね合せる。鍔状部材11は、円筒部材10とは
内径が同一で、外径が大きい。インサート材としては、
例えばニッケル系アモルファス箔等を使用する。
【0017】支持台14上の円筒部材10に鍔状部材1
1が重ねられると、その重ね合せ体13を下降させるべ
く、ハンドル20を回して支持台13を下げる。このと
き、重ね合せ体13の合せ面12が加熱コイル29〜3
2に対して適正なレベルとなるように、重ね合せ体13
を目視しながらその鉛直方向位置を調節する。重ね合せ
体13の位置調節により、その上半部がチャンバ25内
に収容されると、蓋体21を閉じ、これをボルト24に
より締付けて、重ね合せ体13に鉛直方向の荷重を加え
る。そして、ノズル33,34よりチャンバ25および
重ね合せ体13の各内部にシールドガスを供給し、各内
部をシールドガスで置換した状態で、高周波加熱コイル
29〜32に冷却水を流通させつつ高周波電流を加え
る。蓋体21は、重ね合わせ体13内に供給されるシー
ルドガスの逸散防止にも寄与する。
1が重ねられると、その重ね合せ体13を下降させるべ
く、ハンドル20を回して支持台13を下げる。このと
き、重ね合せ体13の合せ面12が加熱コイル29〜3
2に対して適正なレベルとなるように、重ね合せ体13
を目視しながらその鉛直方向位置を調節する。重ね合せ
体13の位置調節により、その上半部がチャンバ25内
に収容されると、蓋体21を閉じ、これをボルト24に
より締付けて、重ね合せ体13に鉛直方向の荷重を加え
る。そして、ノズル33,34よりチャンバ25および
重ね合せ体13の各内部にシールドガスを供給し、各内
部をシールドガスで置換した状態で、高周波加熱コイル
29〜32に冷却水を流通させつつ高周波電流を加え
る。蓋体21は、重ね合わせ体13内に供給されるシー
ルドガスの逸散防止にも寄与する。
【0018】加熱コイル29〜32へ通電を行うと、重
ね合せ体13における鍔状部材11が加熱コイル29,
31により外面側および内面側から加熱され、かつ、そ
の外周部分が加熱コイル30により下方から加熱され
る。また、円筒部材10は、その上端部が加熱コイル3
0,32により外面側および内面側から加熱される。そ
の結果、円筒部材10と鍔状部材11との外径が異なる
にもかかわらず、その合せ面12近傍が合せ面12の全
面にわたって短時間で均一加熱される。そして、この加
熱により、合せ面12に挟まれたインサート材を溶融さ
せる。
ね合せ体13における鍔状部材11が加熱コイル29,
31により外面側および内面側から加熱され、かつ、そ
の外周部分が加熱コイル30により下方から加熱され
る。また、円筒部材10は、その上端部が加熱コイル3
0,32により外面側および内面側から加熱される。そ
の結果、円筒部材10と鍔状部材11との外径が異なる
にもかかわらず、その合せ面12近傍が合せ面12の全
面にわたって短時間で均一加熱される。そして、この加
熱により、合せ面12に挟まれたインサート材を溶融さ
せる。
【0019】このとき、インサート材は合せ面12の均
一加熱によりむらなく溶融する。また、この加熱に伴
い、重ね合せ体13が鉛直方向にも熱膨張する。重ね合
せ体13は、蓋体21の締付けにより鉛直方向に拘束さ
れているので、熱膨張の反力により合せ面12には充分
な接合荷重が付加される。かくして、鍔状部材11と円
筒部材10とが充分な強度て拡散接合され、高品質なフ
ランジ付筒体が製造される。
一加熱によりむらなく溶融する。また、この加熱に伴
い、重ね合せ体13が鉛直方向にも熱膨張する。重ね合
せ体13は、蓋体21の締付けにより鉛直方向に拘束さ
れているので、熱膨張の反力により合せ面12には充分
な接合荷重が付加される。かくして、鍔状部材11と円
筒部材10とが充分な強度て拡散接合され、高品質なフ
ランジ付筒体が製造される。
【0020】フランジ付筒体が製造されると、ハンドル
20を回して支持体14を上昇させ、蓋体21を開放し
てフランジ付筒体を上方へ取出す。このとき、支持体1
4の上昇により加熱コイル29,30と加熱コイル3
1,32との間からチャンバ25の上方へフランジ付筒
体の上半部が露出するので、フランジ付筒体の取り出し
作業は容易となる。製造されたフランジ付筒体は、熱処
理後、仕上加工を受けてパワーショベル用ブッシュとさ
れる。
20を回して支持体14を上昇させ、蓋体21を開放し
てフランジ付筒体を上方へ取出す。このとき、支持体1
4の上昇により加熱コイル29,30と加熱コイル3
1,32との間からチャンバ25の上方へフランジ付筒
体の上半部が露出するので、フランジ付筒体の取り出し
作業は容易となる。製造されたフランジ付筒体は、熱処
理後、仕上加工を受けてパワーショベル用ブッシュとさ
れる。
【0021】図1〜図3の装置を用い、表1に示す条件
で本発明法を実施してパワーショベル用ブッシュに使用
するフランジ付筒体を製造した。製造されたフランジ付
筒体を引継試験、偏平(圧縮)試験、せん断試験の各種
試験にて評価した。その結果、引張強度60°kgf/
mm2 、偏平強度18.5TON、せん断応力40.3kg
f/mm2 と、従来の機械加工により製造されたものと
同レベルの継手性能を有するフランジ付筒体であること
が確認された。
で本発明法を実施してパワーショベル用ブッシュに使用
するフランジ付筒体を製造した。製造されたフランジ付
筒体を引継試験、偏平(圧縮)試験、せん断試験の各種
試験にて評価した。その結果、引張強度60°kgf/
mm2 、偏平強度18.5TON、せん断応力40.3kg
f/mm2 と、従来の機械加工により製造されたものと
同レベルの継手性能を有するフランジ付筒体であること
が確認された。
【0022】
【表1】
【0023】なお、上記実施例は、パワーショベル用ブ
ッシュに使用するフランジ付筒体を製造した例である
が、本発明が他の用途に使用するフランジ付筒体の製造
に適用できることは言うまでもない。
ッシュに使用するフランジ付筒体を製造した例である
が、本発明が他の用途に使用するフランジ付筒体の製造
に適用できることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のフランジ付筒体の製造方法は、削り出しに依存せざる
を得なかったブッシュ用等の高強度が要求されるフラン
ジ付の異形筒体を、拡散接合を用いて組立式により問題
のない強度に製造し得る。従って、その製造にパイプ等
の使用が可能になり、材料コストおよび加工工数の大幅
な節減が可能になる。
のフランジ付筒体の製造方法は、削り出しに依存せざる
を得なかったブッシュ用等の高強度が要求されるフラン
ジ付の異形筒体を、拡散接合を用いて組立式により問題
のない強度に製造し得る。従って、その製造にパイプ等
の使用が可能になり、材料コストおよび加工工数の大幅
な節減が可能になる。
【0025】また、本発明の製造装置は、上記効果に加
え、重ね合せ体を支持する支持台を昇降自在としている
ので、重ね合せ体と高周波加熱コイルとの位置合せが容
易であり、且つ、支持台に対する重ね合せ体のセットお
よび取り出しも容易ととなるので、上記方法を能率よく
実施し得る。
え、重ね合せ体を支持する支持台を昇降自在としている
ので、重ね合せ体と高周波加熱コイルとの位置合せが容
易であり、且つ、支持台に対する重ね合せ体のセットお
よび取り出しも容易ととなるので、上記方法を能率よく
実施し得る。
【図1】本発明の実施例を示すフランジ付筒体の製造方
法の縦断面図である。
法の縦断面図である。
【図2】本発明の実施例を示すフランジ付筒体の製造装
置の平面図である。
置の平面図である。
【図3】本発明の実施例を示すフランジ付筒体の製造装
置の正面図である。
置の正面図である。
【図4】従来のフランジ付筒体製造法を用いたブッシュ
製造プロセスを示す模式図である。
製造プロセスを示す模式図である。
10 円筒部材 11 鍔状部材 13 重ね合わせ体 14 支持台 21 蓋体 29,30 外周面高周波加熱コイル 31,32 内面用高周波加熱コイル 33,34 シールドガス供給用のノズル
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 20/00 H05B 6/10 371
Claims (2)
- 【請求項1】 円筒部材と鍔状部材とを両部材間にイン
サート材を挟んで同心状に重ね合せ、その重ね合せ体を
軸心方向に拘束すると共に、重ね合せ体の内面側および
外面側をシールドガスに置換した状態で、重ね合せ体の
合せ面近傍を内面側および外面側から、前記インサート
材の融点以上に加熱して、両部材を拡散接合することを
特徴とするフランジ付筒体の製造方法。 - 【請求項2】 円筒部材と鍔状部材とを両部材間にイン
サート材を挟んで同心状に重ね合せた重ね合せ体を鉛直
状に支持する鉛直方向に移動自在な支持台と、該支持台
上の重ね合せ体を上方より押圧して軸心方向に拘束する
蓋体と、該重ね合せ体の少なくとも合せ面近傍を外面側
から覆うチャンバと、該チャンバ内に配設されて重ね合
せ体の合せ面近傍を包囲する環状の外面用高周波加熱コ
イルと、重ね合せ体の内面側に位置してその合せ面近傍
の内周面に対向する環状の内面用高周波加熱コイルと、
チャンバ内および重ね合せ体内にシールドガスを供給す
るガス供給手段とを具備することを特徴とするフランジ
付筒体の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3044295A JP2844941B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | フランジ付筒体の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3044295A JP2844941B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | フランジ付筒体の製造方法および製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05131278A JPH05131278A (ja) | 1993-05-28 |
JP2844941B2 true JP2844941B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=12687520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3044295A Expired - Fee Related JP2844941B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | フランジ付筒体の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2844941B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP3044295A patent/JP2844941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05131278A (ja) | 1993-05-28 |
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