(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小径のパイプの端部を、大径のパイプの外径と略等しくなるまで、ビーディング加工によって張り出し加工し、この張り出し加工した加工端部に、前記大径のパイプの内径より小さい外径のほぼ円筒状のスリット付きストレート管のスリーブであって、その外周に周方向に間隔を空けて、前記加工端部の内周部に食い込んで前記スリットの間隙を狭める複数の突部を有するスリーブにおける複数の突部を圧入して、前記スリットの間隙を狭めた状態で前記小径のパイプに前記スリーブを保持させ、前記加工端部と、この加工端部と外径が略等しい前記大径のパイプの端部とを突き合わせて、その外周部を溶接することを特徴とするバイプの溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば径の異なる２本のアルミニウムパイプ等の溶接構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、一枚のステンレス製の板を、ほぼ円筒形に曲げることにより製造され、これが製造されたときには、周方向にリング状のリブが延在すると共に、長手方向に合わせ部が開口している、２本のパイプの溶接のために用いられるステンレススリーブが知られている。
【０００３】
この種のステンレススリーブは、２本のパイプを溶接する場合、当該パイプのつなぎ部の内周に挿入される。
【０００４】
溶接にあたっては、２本のパイプの端部間にリング状のリブを延在させてパイプ内でのステンレススリーブのずれを防止する。そして、このリブの厚さの分だけパイプの端部間には隙間があくが、この隙間を含めて２本のパイプのつなぎ部の外周をアルゴン溶接する。
【０００５】
このスリーブは、順送り金型により製造するので、その製造コストを低く抑えることができるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来構造によるステンレススリーブでは、長手方向に合わせ部が開口しているので、溶接時に、その合わせ部からステンレススリーブの内部に溶材が侵入するおそれがある。溶接時の溶材がパイプの内部に侵入すると、例えば、パイプを冷凍サイクルの冷媒管に使用するときには、冷媒詰まりを引き起こす等の問題がある。
【０００７】
また、上述した溶接方法の場合、パイプの径が異径であるときには、小さい方のパイプの端部をたたいて変形させることによりパイプの端部を拡径して、その拡径した端部にスリーブを挿入している。
【０００８】
しかし、たたいて変形させる場合には、溶接時にうまく接合できず、そこから例えば冷媒漏れが発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、パイプの内部に溶接時の溶材を侵入させることのない、径の異なるパイプの溶接構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、小径のパイプの端部を、大径のパイプの外径と略等しくなるまで、ビーディング加工によって張り出し加工し、この張り出し加工した加工端部に、前記大径のパイプの内径より小さい外径のほぼ円筒状のスリット付きストレート管のスリーブであって、その外周に周方向に間隔を空けて、前記加工端部の内周部に食い込んで前記スリットの間隙を狭める複数の突部を有するスリーブにおける複数の突部を圧入して、前記スリットの間隙を狭めた状態で前記小径のパイプに前記スリーブを保持させ、前記加工端部と、この加工端部と外径が略等しい前記大径のパイプの端部とを突き合わせて、その外周部を溶接することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるパイプ溶接に用いるスリーブの一実施形態を図面を参照して説明する。なお、この明細書においては、以下、アルミニウムの語は純アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むものとする。
【００１４】
図１において、１００は冷蔵庫やショーケース用のエバポレータを示し、このエバポレータ１００は、平行に配置した一群のアルミニウム製のフィン１０２，１０２…１０２の間に複数本のアルミニウム製のチューブ１０３を通して構成されている。これらチューブ１０３の直線部の各端部には、それぞれＵ字形チューブ１０３ａがろう付けなどにより接合されている。エバポレータ１００の入口チューブ１０５には、入口パイプ１０６を介して銅製のキャピラリーチューブ１０７が接続されており、エバポレータ１００の出口チューブ１０８には、アルミニウム製のアキュームレータ１０９、及び出口パイプ１１０を介して銅製のサクションパイプ１１１が接続されている。
【００１５】
この種のものにあっては、入口チューブ１０５と入口パイプ１０６とのつなぎ部Ａなどの溶接において、２本のパイプ或いはチューブの径が異なるときに、そのつなぎ部Ａを溶接しにくいという欠点がある。
【００１６】
図２は参考例を示す。この参考例によれば、その欠点を解消するために、図２に示すような工夫が講じられる。２本のアルミニウム製のパイプ１，３の径が異なるとき、例えば一方のパイプ１の内径よりも他方のパイプ３の外径が小さいとき、まず、一方のパイプ１の外径Ｄ1 と他方のパイプ３の外径Ｄ2 とがほぼ同じ外径になるまで、他方のパイプ３の端部をビーディング加工により拡径する。
【００１７】
このビーディング加工は、例えば、へら状の治具を他方のパイプ３の端部内周に挿入して、その内周を内側から半径方向外方に押し出すようにして拡径する加工（いわゆるへら絞り加工）である。
【００１８】
つぎに、ビーディング加工した他方のパイプ３の端部内周にリブ付きのステンレススリーブ５のリブ７の部分を圧入する。
【００１９】
図２のステンレススリーブ５は、図４ａに示すように、一枚のステンレス製の板２００の中央部に予め凸部２０１をプレス成形し、そのステンレス製の板２００を、図４ｂに示すように、ほぼ円形に曲げることにより作られる。従って、ステンレススリーブ５が作られた後には、長手方向にスリット６が開口し、ほぼ中央部の外周にはリング状のリブ７（凸部２０１）が形成される。
【００２０】
ステンレススリーブ５の圧入時において、ステンレススリーブ５はスリット６の分だけ一旦周方向に縮み、圧入後にはスプリングバック効果により復帰するので、リブ７はパイプ３の内周に圧接する。これによれば、ステンレススリーブ５の抜け止め作用を十分に期待することができる。
【００２１】
しかるのち、このパイプ３の端部に一方のパイプ１の端部を当接し、図３に示すように、つなぎ部Ａの外周を溶接する。
【００２２】
これによれば、ステンレススリーブ５は圧入され、パイプ３の端部にスプリングバック効果により保持されるので、パイプ１，３の各端部を当接させて、その外周を溶接するときに、パイプ３の端部からステンレススリーブ５がずれることがなく、溶接不良が削減される。
【００２３】
ちなみに、従来のものでは、パイプ３の端部にステンレススリーブ５を差し込むだけであるので、溶接前に、パイプを前後に移動させたりすると、ステンレススリーブ５が脱落するおそれがあるが、これによれば、そのような不都合はほぼ解消される。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態を説明する。この実施形態では、図５に示すように、パイプ溶接に用いるステンレススリーブ３５の形状に特徴を有する。
【００２５】
このステンレススリーブ３５は、図２の場合と同様に、内径の異なる２本のパイプ１，３の内、小径のパイプ３の端部をその外径が大径のパイプ１の外径と略等しくなるまでビーディング加工によって張り出し加工し、この加工した端部と大径のパイプ１の端部とを突き合わせて、その外周部を溶接する場合、その２本のパイプのつなぎ部Ａの内周に挿入される。
【００２６】
図５において、ステンレススリーブ３５は従来製法同様に板材から順送金型（縦送り）を用いて加工され、ほぼ円筒状に作られる。
【００２７】
すなわち、ステンレススリーブ３５は、図示を省略した一枚のステンレス製の板に、予め等間隔に３個の突部３７をプレス成形しておいて、そのステンレス製の板を、ほぼ円形に曲げることにより作られる。
【００２８】
従って、ステンレススリーブ３５が作られた後には、長手方向に合わせ部３６が開口し、周方向には等間隔に３個の突部３７が設けられる。ただし、この突部３７は合わせ部３６から周方向に１mm以上離れて設けられている。なお、この合わせ部３６は溶接してもよい。
【００２９】
上記の突部３７の形状は半球状であるが、これに限定されず、三角、矩形、或いは台形等の形状であってもよい。なお、上記突部３７の個数は３個に限定されるものでないことは明らかである。
【００３０】
この実施形態では、パイプ３の張り出し加工端部の内周に、上記突部３７を圧入する。この場合、参考例で示した図４ｂのリング状リブ７を有するスリーブ５を圧入する場合に比べて、パイプ３の張り出し加工端部の内径をやや小さめに形成することが重要である。小さめに形成すれば、突部３７は半球状であるため、張り出し加工端部の内周に圧入された場合、当該内周部に食い込む。図４ｂのスリーブ５は面で接触するため、内周部に食い込むことはない。
【００３１】
従って、この実施形態によれば、図４ｂのリング状リブ７を有するスリーブ５に比べて、突部を食い込ませる方式であるので、スプリングバックはほとんどなくなり、圧入後の合わせ部３６の間隙を狭めることができる。
【００３２】
従来の構成によるスリット付きのステンレススリーブ（例えば、図４ｂ）を用いた場合には、そのスリットの隙間から溶材が溶け込んで、ステンレススリーブの内周に溶材が侵入するおそれがある。
【００３３】
この実施形態では、前述したように、圧入時に、突部３７が張り出し加工端部の内周に食い込み、合わせ部３６の間隙が狭められるので、上記不都合は解消され、溶接品質が向上する。
【００３４】
また、このようにしても、ステンレススリーブ３５は前述のように従来と同じ順送り金型により製造することができるので、製造コストは従来のものとほぼ同等に抑えることができる。
【００３５】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００３６】
例えば、このステンレススリーブ３５は、図示は省略したが、同径のパイプ間の溶接にも適用が可能である。
【００３７】
この場合、パイプの端部間に突部３７が延在することになるが、この突部３７は、圧入によって、あらかじめ一方のパイプの端面から内周に向けて食い込ませておくことが可能になる。
【００３８】
すなわち、この場合の突部は、スリーブをパイプに挿入した場合、パイプの内径よりも外側に張り出す。これによれば、スリーブが位置決めされ、しかも、そのパイプの端面から内周にかけて突部３７を食い込ませることにより、合わせ部３６を基準としたスプリングバックがなくなり、その合わせ部３６の間隙が狭められるので、上記の実施形態と同様に、パイプの内周への溶材の侵入をほぼ防止することができる。
【００３９】
なお、ビーディング加工するパイプ３の端部の内周には、図２のものでは、空所１１が形成されているが、必ずしもこのように加工する必要はなく、図６に示すように、パイプ３の端部の内周に空所を設けないように、隙間なく加工するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、パイプの内部に溶接時の溶材が侵入することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】エバポレータを示す斜視図。
【図２】  参考例によるパイプの溶接構造の一実施形態を示す断面図。
【図３】図２の溶接状態を示す断面図。
【図４】ステンレススリーブを示す図であり、ａは展開図、ｂは斜視図。
【図５】  本発明によるパイプの溶接構造を示す図であり、ａは正面図、ｂは側面図。
【図６】別の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１，３  パイプ
３５  ステンレススリーブ
３６  合わせ部
３７  突部
Ａ  つなぎ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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