(57)【要約】【課題】簡単に且つ安価に接合を行うことができる金属材の接合方法を提供する。【解決手段】管状の第１金属材１の外周面１ａに第１金属材１の中空部１ｂと連通して設けられた挿入孔２に熱可塑性樹脂製スリーブ６を嵌め込むとともに、スリーブ６内に第２金属材４をその端面外周縁４ｄの少なくとも一部を第１金属材１の内周面１ｃにおける挿入孔２との対向部１ｄに突き当てた状態に挿入する。この状態で、スリーブ６を融解固化することにより、第１金属材１と第２金属材４とを接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の第１金属材の外周面に前記第１金属材の中空部と連通して設けられた挿入孔に熱可塑性樹脂製スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、前記スリーブを融解固化することにより、前記第１金属材と前記第２金属材とを接合する接合工程を含むことを特徴とする金属材の接合方法。
【請求項２】
前記スリーブの軸方向の一端部に鍔部が一体に形成されており、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記第１金属材の外周面に当接させ、この状態で、前記スリーブを融解固化する請求項１記載の金属材の接合方法。
【請求項３】
前記第１金属材の外周面の横断面形状は円形状であり、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記挿入孔の開口縁部の略全周に亘って前記第１金属材の外周面に当接させる請求項２記載の金属材の接合方法。
【請求項４】
前記挿入孔は、前記第１金属材の外周面に複数設けられており、
前記接合工程では、
前記各挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記各スリーブ内に前記第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、全ての前記スリーブを一括して融解固化する請求項１〜３のいずれかに記載の金属材の接合方法。
【請求項５】
前記第１金属材の外周面に前記挿入孔を開ける孔開け加工工程と、
前記孔開け加工工程の後で前記第１金属材及び前記第２金属材を脱脂洗浄する脱脂洗浄工程と、
前記脱脂洗浄工程の後で前記第１金属材及び前記第２金属材に対して通電を伴う表面処理を施す表面処理工程と、を更に含み、
前記接合工程は、前記表面処理工程の後で行われる請求項１〜４のいずれかに記載の金属材の接合方法。
【請求項６】
管状の第１金属材の外周面に前記第１金属材の中空部と連通して設けられた挿入孔と、前記挿入孔に端面外周縁の少なくとも一部が前記第１金属材の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入された第２金属材と、の間に、熱可塑性樹脂製スリーブの融解固化物が前記第１金属材と前記第２金属材とを接着する接着剤として介在されることによって、前記第１金属材と前記第２金属材とが接合されていることを特徴とする金属材の接合体。
【請求項７】
管状の第１金属材と第２金属材とを接合するために固形接着剤として用いられる熱可塑性樹脂製の金属材接合用スリーブであって、
前記第１金属材の外周面に前記第１金属材の中空部と連通して設けられた挿入孔に嵌め込まれるとともに内側に前記第２金属材がその端面外周縁の少なくとも一部が前記第１金属材の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入された状態で、融解固化されることにより、前記第１金属材と前記第２金属材とを接合するものであることを特徴とする金属材接合用スリーブ。
【請求項８】
軸方向の一端部に鍔部が一体に形成されており、
前記鍔部は、前記挿入孔に嵌め込まれた状態で前記第１金属材の外周面に当接するものである請求項７記載の金属材接合用スリーブ。
【請求項９】
前記第１金属材の外周面の横断面形状は円形状であり、
前記鍔部は、前記挿入孔に嵌め込まれた状態で前記挿入孔の開口縁部の略全周に亘って前記第１金属材の外周面に当接するように曲がって形成されている請求項８記載の金属材接合用スリーブ。
【請求項１０】
管状の金属製第１柵構成杆の外周面に前記第１柵構成杆の中空部と連通して設けられた挿入孔に熱可塑性樹脂製スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に金属製第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、前記スリーブを融解固化することにより、前記第１柵構成杆と前記第２柵構成杆とを接合する接合工程を含むことを特徴とする金属柵の製造方法。
【請求項１１】
前記スリーブの軸方向の一端部に鍔部が一体に形成されており、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記第１柵構成杆の外周面に当接させ、この状態で、前記スリーブを融解固化する請求項１０記載の金属柵の製造方法。
【請求項１２】
前記第１柵構成杆の外周面の横断面形状は円形状であり、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記挿入孔の開口縁部の略全周に亘って前記第１柵構成杆の外周面に当接させる請求項１１記載の金属柵の製造方法。
【請求項１３】
前記挿入孔は、前記第１柵構成杆の外周面に複数設けられており、
前記接合工程では、
前記各挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記各スリーブ内に前記第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、全ての前記スリーブを一括して融解固化する請求項１０〜１２のいずれかに記載の金属柵の製造方法。
【請求項１４】
前記第１柵構成杆の外周面に前記挿入孔を開ける孔開け加工工程と、
前記孔開け加工工程の後で前記第１柵構成杆及び前記第２柵構成杆を脱脂洗浄する脱脂洗浄工程と、
前記脱脂洗浄工程の後で前記第１柵構成杆及び前記第２柵構成杆に対して通電を伴う表面処理を施す表面処理工程と、を更に含み、
前記接合工程は、前記表面処理工程の後で行われる請求項１０〜１３のいずれかに記載の金属柵の製造方法。
【請求項１５】
管状の金属製第１柵構成杆の外周面に前記第１柵構成杆の中空部と連通して設けられた挿入孔と、前記挿入孔に端面外周縁の少なくとも一部が前記第１柵構成杆の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入された金属製第２柵構成杆と、の間に、前記挿入孔に嵌め込まれた熱可塑性樹脂製スリーブの融解固化物が前記第１柵構成杆と前記第２柵構成杆とを接着する接着剤として介在されることによって、前記第１柵構成杆と前記第２柵構成杆とが接合されていることを特徴とする金属柵。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の金属材を接合する金属材の接合方法、複数の金属材が接合されて形成された金属材の接合体、及び、複数の金属材を接合するための固形接着剤として用いられる金属材接合用スリーブに関し、更に、金属柵の製造方法及び金属柵に関する。
【背景技術】
【０００２】
二つの金属材を接合する手段として、溶接及びろう付けが良く知られている。また、特開２０１３−１５５７５７号公報（特許文献１）は、二つの金属管を接合する方法として次の方法を開示している。すなわち、一方の金属管の端部を拡径した拡管部に他方の金属管の端部を挿入した状態で、一方の金属管の拡管部と他方の金属管の端部との間のクリアランスに熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂接着剤を充填することにより、両金属管を接合する方法である。
【０００３】
なお、特開平８−１３５８７２号公報（特許文献２）は内管を有する管路の分岐部の構造及びその形成方法を開示しており、特開２００６−７７９１３号公報（特許文献３）はインサーション用分岐継手を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５５７５７号公報（段落［００２５］、図４）
【特許文献２】特開平８−１３５８７２号公報
【特許文献３】特開２００６−７７９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
溶接及びろう付けによって両金属管を接合する場合には、溶接装置やろう付け装置という高価な接合装置を用いて接合を行う必要があり、その結果、得られる接合体の製造コストが高くなっていた。
【０００６】
上述の特開２０１３−１５５７５７号公報に開示された方法では、注入器を用いてエポキシ樹脂接着剤をクリアラインスに充填する必要があり、接着剤の充填作業が面倒であった。なお、同公報は、二つの金属管を接合する方法として、二つの金属管の軸が一直線に並ぶ態様にして両金属管を接合する方法のみを開示しており、二つの金属管の軸が角度をなす態様にして両金属管を接合する方法については開示していない。
【０００７】
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単に且つ安価に接合を行うことができる金属材の接合方法、金属材の接合体、及び、金属材の接合方法に好適に用いられる金属材接合用スリーブを提供するとともに、更に、簡単に且つ安価に製造することができる金属柵の製造方法及び金属柵を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の手段を提供する。
【０００９】
［１］  管状の第１金属材の外周面に前記第１金属材の中空部と連通して設けられた挿入孔に熱可塑性樹脂製スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、前記スリーブを融解固化することにより、前記第１金属材と前記第２金属材とを接合する接合工程を含むことを特徴とする金属材の接合方法。
【００１０】
［２］  前記スリーブの軸方向の一端部に鍔部が一体に形成されており、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記第１金属材の外周面に当接させ、この状態で、前記スリーブを融解固化する前項１記載の金属材の接合方法。
【００１１】
［３］  前記第１金属材の外周面の横断面形状は円形状であり、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記挿入孔の開口縁部の略全周に亘って前記第１金属材の外周面に当接させる前項２記載の金属材の接合方法。
【００１２】
［４］  前記挿入孔は、前記第１金属材の外周面に複数設けられており、
前記接合工程では、
前記各挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記各スリーブ内に前記第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１金属材の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、全ての前記スリーブを一括して融解固化する前項１〜３のいずれかに記載の金属材の接合方法。
【００１３】
［５］  前記第１金属材の外周面に前記挿入孔を開ける孔開け加工工程と、
前記孔開け加工工程の後で前記第１金属材及び前記第２金属材を脱脂洗浄する脱脂洗浄工程と、
前記脱脂洗浄工程の後で前記第１金属材及び前記第２金属材に対して通電を伴う表面処理を施す表面処理工程と、を更に含み、
前記接合工程は、前記表面処理工程の後で行われる前項１〜４のいずれかに記載の金属材の接合方法。
【００１４】
［６］  管状の第１金属材の外周面に前記第１金属材の中空部と連通して設けられた挿入孔と、前記挿入孔に端面外周縁の少なくとも一部が前記第１金属材の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入された第２金属材と、の間に、熱可塑性樹脂製スリーブの融解固化物が前記第１金属材と前記第２金属材とを接着する接着剤として介在されることによって、前記第１金属材と前記第２金属材とが接合されていることを特徴とする金属材の接合体。
【００１５】
［７］  管状の第１金属材と第２金属材とを接合するために固形接着剤として用いられる熱可塑性樹脂製の金属材接合用スリーブであって、
前記第１金属材の外周面に前記第１金属材の中空部と連通して設けられた挿入孔に嵌め込まれるとともに内側に前記第２金属材がその端面外周縁の少なくとも一部が前記第１金属材の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入された状態で、融解固化されることにより、前記第１金属材と前記第２金属材とを接合するものであることを特徴とする金属材接合用スリーブ。
【００１６】
［８］  軸方向の一端部に鍔部が一体に形成されており、
前記鍔部は、前記挿入孔に嵌め込まれた状態で前記第１金属材の外周面に当接するものである前項７記載の金属材接合用スリーブ。
【００１７】
［９］  前記第１金属材の外周面の横断面形状は円形状であり、
前記鍔部は、前記挿入孔に嵌め込まれた状態で前記挿入孔の開口縁部の略全周に亘って前記第１金属材の外周面に当接するように曲がって形成されている前項８記載の金属材接合用スリーブ。
【００１８】
［１０］  管状の金属製第１柵構成杆の外周面に前記第１柵構成杆の中空部と連通して設けられた挿入孔に熱可塑性樹脂製スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に金属製第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、前記スリーブを融解固化することにより、前記第１柵構成杆と前記第２柵構成杆とを接合する接合工程を含むことを特徴とする金属柵の製造方法。
【００１９】
［１１］  前記スリーブの軸方向の一端部に鍔部が一体に形成されており、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記第１柵構成杆の外周面に当接させ、この状態で、前記スリーブを融解固化する前項１０記載の金属柵の製造方法。
【００２０】
［１２］  前記第１柵構成杆の外周面の横断面形状は円形状であり、
前記接合工程では、
前記挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記スリーブ内に前記第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し且つ前記鍔部を前記挿入孔の開口縁部の略全周に亘って前記第１柵構成杆の外周面に当接させる前項１１記載の金属柵の製造方法。
【００２１】
［１３］  前記挿入孔は、前記第１柵構成杆の外周面に複数設けられており、
前記接合工程では、
前記各挿入孔に前記スリーブを嵌め込むとともに前記各スリーブ内に前記第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を前記第１柵構成杆の内周面の前記対向部に突き当てた状態に挿入し、この状態で、全ての前記スリーブを一括して融解固化する前項１０〜１２のいずれかに記載の金属柵の製造方法。
【００２２】
［１４］  前記第１柵構成杆の外周面に前記挿入孔を開ける孔開け加工工程と、
前記孔開け加工工程の後で前記第１柵構成杆及び前記第２柵構成杆を脱脂洗浄する脱脂洗浄工程と、
前記脱脂洗浄工程の後で前記第１柵構成杆及び前記第２柵構成杆に対して通電を伴う表面処理を施す表面処理工程と、を更に含み、
前記接合工程は、前記表面処理工程の後で行われる前項１０〜１３のいずれかに記載の金属柵の製造方法。
【００２３】
［１５］  管状の金属製第１柵構成杆の外周面に前記第１柵構成杆の中空部と連通して設けられた挿入孔と、前記挿入孔に端面外周縁の少なくとも一部が前記第１柵構成杆の内周面における前記挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入された金属製第２柵構成杆と、の間に、前記挿入孔に嵌め込まれた熱可塑性樹脂製スリーブの融解固化物が前記第１柵構成杆と前記第２柵構成杆とを接着する接着剤として介在されることによって、前記第１柵構成杆と前記第２柵構成杆とが接合されていることを特徴とする金属柵。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は以下の効果を奏する。
【００２５】
前項［１］では、第１金属材と第２金属材との接合は、第１金属材の挿入孔にスリーブを介して第２金属材を挿入し（詳述すると第１金属材の挿入孔に嵌め込まれたスリーブ内に第２金属材を挿入し）、この状態で、スリーブを融解固化することにより行われるので、スリーブを融解する方法として、加熱炉による加熱や熱風の吹付けによる加熱などの簡易な方法を用いることができる。そのため、簡単に且つ安価に接合を行うことができる。さらに、第１金属材の軸と第２金属材の軸とが直角等の角度をなすように両金属材を接合することができる。
【００２６】
さらに、第１金属材の挿入孔に嵌め込まれたスリーブ内に第２金属材をその端面外周縁の少なくとも一部を第１金属材の内周面における挿入孔との対向部に突き当てた状態に挿入するので、第１金属材と第２金属材を接合する際に第１金属材に対する第２金属材の位置決めを容易に且つ確実に行うことができるし、第１金属材と第２金属材との接合強度を高めることができる。
【００２７】
前項［２］では、スリーブの鍔部を第１金属材の外周面に当接させるので、スリーブと第１金属材との当接面積を増大させることができる。これにより、第１金属材と第２金属材との接合強度を高めることができる。
【００２８】
前項［３］では、スリーブの鍔部を第１金属材の挿入孔の開口縁部の略全周に亘って第１金属材の外周面に当接させるので、当接面積を更に増大させることができる。これにより、接合強度を更に高めることができる。
【００２９】
前項［４］では、全てのスリーブを一括して融解固化することにより、第１金属材と複数の第２金属材とを一括して接合することができる。そのため、複数箇所の接合を効率良く行うことができる。
【００３０】
前項［５］では、機能性や意匠性等をもたせるための表面処理が施された、第１金属材と第２金属材との接合体を得る場合において、脱脂洗浄工程の回数を削減することができるし、第１金属材及び第２金属材への表面処理を容易に行うことができる。これにより、接合に要する時間及びコストを削減することができる。
【００３１】
前項［６］では、第１金属材と第２金属材とが接合される際において、簡単に且つ安価に接合を行うことができる。さらに、第１金属材に対する第２金属材の位置決めを容易に且つ確実に行うことができる。
【００３２】
さらに、第１金属材と第２金属材とが接合された状態では、第１金属材の挿入孔に第２金属材がその端面外周縁の少なくとも一部が第１金属材の内周面における挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入されているので、高い接合強度を有する接合体を提供できる。
【００３３】
前項［７］〜［９］では、第１金属材と第２金属材との接合に好適に用いられる金属材接合用スリーブを提供できる。
【００３４】
前項［１０］では、前項［１］と同様に、簡単に且つ安価に金属柵を製造することができる。
【００３５】
さらに、第１柵構成杆の挿入孔に嵌め込まれたスリーブ内に第２柵構成杆をその端面外周縁の少なくとも一部を第１柵構成管の内周面における挿入孔との対向部に突き当てた状態に挿入するので、第１柵構成杆と第２柵構成杆を接合する際に第１柵構成杆に対する第２柵構成杆の位置決めを容易に且つ確実に行うことができるし、第１柵構成杆と第２柵構成杆との接合強度を高めることができる。
【００３６】
前項［１１］では、前項［２］と同様に、接合強度を高めることができる。
【００３７】
前項［１２］では、前項［３］と同様に、接合強度を更に高めることができる。
【００３８】
前項［１３］では、前項［４］と同様に、複数箇所の接合を効率良く行うことができる。
【００３９】
前項［１４］では、前項［５］と同様に、表面処理が施された金属柵を製造する場合において、脱脂洗浄工程の回数を削減することができるし、各柵構成杆への表面処理を容易に行うことができる。これにより、金属柵の製造に要する時間及びコストを削減することができる。
【００４０】
前項［１５］では、第１柵構成杆と第２柵構成杆とが接合される際において、簡単に且つ安価に接合を行うことができる。さらに、第１柵構成杆に対する第２柵構成杆材の位置決めを容易に且つ確実に行うことができる。
【００４１】
さらに、第１柵構成杆と第２柵構成杆とが接合された状態では、第１柵構成杆の挿入孔に第２柵構成杆がその端面外周縁の少なくとも一部が第１柵構成杆の内周面における挿入孔との対向部に突き当てられた状態に挿入されているので、高い接合強度を有する金属柵を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る金属材の接合方法により得られた金属材の接合体を示す斜視図である。
【図２】図２は、同接合体を得る前における同接合体を構成する第１金属材、第２金属材及び熱可塑性樹脂製スリーブを示す斜視図である。
【図３】図３は、第１金属材の挿入孔にスリーブを介して第２金属材を挿入する前の状態の縦断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１金属材の挿入孔にスリーブを介して第２金属材を挿入した状態の縦断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａ中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図５は、スリーブを融解固化することにより第１金属材と第２金属材とを接合した状態の縦断面図である。
【図６】図６は、本第１実施形態の接合方法を用いて製造された金属柵を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
次に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００４４】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る金属材の接合体１０は、第１金属材１と第２金属材４とが熱可塑性樹脂製スリーブ６の融解固化物７によって接合されて形成されたものである。
【００４５】
図２に示すように、第１金属材１及び第２金属材４はそれぞれ管状であり、詳述するとそれぞれ円管状である。したがって、各金属材１、４はその軸方向に延びた中空部１ｂ、４ｂを有するとともに、各金属材１、４の外周面１ａ、４ａの横断面形状は円形状である。各金属材１、４の材質は限定されるものではなく、例えば、アルミニウム（その合金を含む）、鋼（例：ステンレス鋼）、鉄、銅（その合金を含む）である。第１金属材１の材質と第２金属材４の材質とは同種であっても良いし、異種であっても良い。
【００４６】
各金属材１、４の内径、外径及び肉厚は、それぞれ軸方向において一定に設定されている。さらに、第１金属材１の内径は、第２金属材４の外径よりも大きく設定されている。
【００４７】
ここで、各金属材１、４の内径、外径及び肉厚は、用途に応じて設定されるものであり限定されるものではない。具体的に例示すると、各金属材１、４の内径は７〜２９ｍｍの範囲内に設定され、各金属材１、４の肉厚は１〜３ｍｍの範囲内に設定される。
【００４８】
同図に示すように、第１金属材１の外周面１ａには第１金属材１の中空部１ｂと連通した挿入孔２が穿設されている。挿入孔２の断面形状は、第２金属材４の外周面４ａの横断面形状に対応した形状であり、すなわち円形状である。挿入孔２の直径は、第１金属材１の内径よりも小さく且つ第２金属材４の外径よりも大きく設定されている。さらに、挿入孔２に第２金属材４の端部を直接挿入した状態では、挿入孔２と第２金属材４の端部との間に挿入孔２の開口縁部２ａの全周に亘ってスリーブ６の肉厚に対応した環状の隙間が形成されるようになっている。
【００４９】
そして、本第１実施形態の接合体では、図３〜５に示すように、第１金属材１の挿入孔２にスリーブ６を介して第２金属材４の端部が挿入され、この状態で、スリーブ６が融解固化されることにより、第１金属材１と第２金属材４とが接合されている。
【００５０】
スリーブ６は、第１金属材１と第２金属材４とを接合するための、常温で固形の接着剤として、即ち固形接着剤（固形接合剤）として用いられるものであり、詳述すると、第１金属材１の挿入孔２と第２金属材４の端部との間に介在された状態で融解固化されることにより、第１金属材１と第２金属材４とを接合するものである。さらに、スリーブ６は、プレス成形機あるいは射出成形機などによって熱可塑性樹脂素材を所定形状（筒状）に成形して得られたものである。
【００５１】
スリーブ６の材質である熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニル等が用いられ、本第１実施形態では例えばポリプロピレンが用いられる。金属との接着性を考慮すると無水マレイン酸等で変性したポリプロピレンやポリエチレンなどが更に好適に用いられる。
【００５２】
さらに、スリーブ６はいわゆる鍔付きのものであり、すなわち、スリーブ６は、筒状（詳述すると円筒状）のスリーブ本体の軸方向の一端にその全周に亘って外方突出状の鍔部６ａが一体に形成されているものである。
【００５３】
鍔部６ａは、第１金属材１の挿入孔２と第２金属材４の端部との間にスリーブ（スリーブ本体）６が介在された状態もとで、詳述すると挿入孔２にスリーブ（スリーブ本体）６が嵌め込まれた状態のもとで、第１金属材１の外周面１ａに沿うように曲がって形成されており、これにより、鍔部６ａは、第１金属材１の挿入孔２と第２金属材４の端部との間にスリーブ（スリーブ本体）６が介在される際、詳述すると挿入孔２にスリーブ（スリーブ本体）６が嵌め込まれる際に挿入孔２の開口縁部２ａの全周に亘って第１金属材１の外周面１ａに略面接触状態に当接するものとなされている。
【００５４】
スリーブ６の外周面の横断面形状は、第１金属材１の挿入孔２の断面形状に対応した形状であり、本第１実施形態では円形状である。さらに、スリーブ６の外径は、第１金属材１の挿入孔２にスリーブ（スリーブ本体）６を適合して嵌め込みうる寸法に設定されている。また、スリーブ６の内周面の横断面形状は、第２金属材４の外周面４ａの横断面形状に対応した形状であり、本第１実施形態では円形状である。さらに、スリーブ６の内径は、第２金属材４の端部をスリーブ（スリーブ本体）６内に適合して挿入しうる寸法に設定されている。スリーブ６の肉厚は限定されるものではなく、例えば０．５〜２ｍｍに設定される。
【００５５】
スリーブ６を用いて第１金属材１と第２金属材４とを接合する場合には、第１金属材１と第２金属材４との接合は以下のような接合工程により行われる。
【００５６】
すなわち、スリーブ６を用いて第１金属材１と第２金属材４とを接合する場合には、図３〜４Ｂに示すように、第１金属材１の挿入孔２にスリーブ６を第１金属材１の外周面１ａの外側から手で嵌め込むとともに、スリーブ６内に第２金属材４の端部をその端面外周縁４ｄが第１金属材１の内周面１ｃに当接するまで第１金属材１の外周面１ａの外側から手で挿入する。詳述すると、挿入孔２に嵌め込まれたスリーブ６内に第２金属材４の端部をその端面外周縁４ｄが第１金属材１の内周面１ｃにおける挿入孔２との対向部１ｄに突き当たるまで第１金属材１の外周面１ａの外側から挿入する。これにより、図４Ａ及び４Ｂに示すように、第１金属材１の挿入孔２にスリーブ６を介して第２金属材４の端部が挿入された状態になる。この状態では、スリーブ６は、挿入孔２に適合して嵌め込まれており、その鍔部６ａは、挿入孔２の開口縁部２ａの全周に亘って第１金属材１の外周面１ａに略面接触状態に当接しており、更に、第２金属材４の端部はスリーブ６内に適合して挿入されており、第２金属材４の端面外周縁４ｄの少なくとも一部（本実施形態では詳述すると、第２金属材４の端面外周縁４ｄにおける、第１金属材１の軸に対し直交する直径方向の両端部分）は第１金属材１の内周面１ｃに当接しており、詳述すると第１金属材１の内周面１ｃにおける挿入孔２との対向部１ｄに突き当てられている。
【００５７】
次いで、この状態を維持したまま、両金属材１、４及びスリーブ６を加熱炉１５ａに入れてスリーブ６を加熱したり、熱風発生器１５ｂからの熱風をスリーブ６に吹き付けることでスリーブ６を加熱したり、誘導加熱、通電加熱、あるいは加熱した型を両金属材１、４の少なくとも一方に直接接触させることによって両金属材１、４の少なくとも一方を発熱させることでスリーブ６を加熱したりする。これにより、スリーブ６の温度をその融点以上に上昇させてスリーブ６を融解して所定時間維持し、その後、融解したスリーブ６を放冷等により常温等まで冷却して固化する。これにより、図１及び５に示すように、第１金属材１と第２金属材４とがスリーブ６の融解固化物７によって互いに接合一体化され、その結果、本第１実施形態の接合体１０が得られる。
【００５８】
スリーブ６を融解する際のスリーブ６の加熱温度及び加熱時間は、スリーブ６の材質等に応じて設定されるものであり、限定されるものではなく、スリーブ６の材質が例えばポリプロピレンである場合には、加熱温度は例えば約１７０℃及び加熱時間は例えば約１５ｍｉｎに設定される。
【００５９】
本第１実施形態の接合体１０において、スリーブ６の融解固化物７は第１金属材１と第２金属材４とを接着（接合）する接着剤（接合剤）として作用している。さらに、第１金属材１と第２金属材４とは、両金属材１、４の軸が略直角をなす態様にして互いに接合されている。
【００６０】
さらに、この接合状態において、図５に示すように、スリーブ６の融解固化物７は、第２金属材４の端部の外周面４ａにその周方向の全周に亘って接着している。スリーブ６の融解固化物７の鍔部７ａは、第１金属材１の外周面１ａに接着しており、詳述すると、第１金属材１の挿入孔２の開口縁部２ａの全周に亘って第１金属材１の外周面１ａに接着している。さらに、第１金属材１の挿入孔２の開口縁部２ａは、その全周に亘ってスリーブ６の融解固化物７の外周面に食い込んだ状態になっており、この状態で、スリーブ６の融解固化物７が挿入孔２の開口縁部２ａに接着している。
【００６１】
本第１実施形態の接合方法によれば、スリーブ６を融解する方法として、加熱炉１５ａによる加熱や熱風発生器１５ｂからの熱風の吹付けによる加熱などの簡易な方法を用いることができる。そのため、簡単に且つ安価に接合を行うことができる。
【００６２】
さらに、第１金属材１の挿入孔２に嵌め込まれたスリーブ６内に第２金属材４をその端面外周縁４ｄの少なくとも一部を第１金属材１の内周面１ｃにおける挿入孔２との対向部１ｄに突き当てた状態に挿入するので、第１金属材１と第２金属材４を接合する際に第１金属材１に対する第２金属材４の位置決めを容易に且つ確実に行うことができる。
【００６３】
さらに、接合後の状態では、第１金属材１の挿入孔２に第２金属材４がその端面外周縁４ｄの少なくとも一部が第１金属材１の内周面１ｃにおける挿入孔２との対向部１ｄに突き当てられた状態に挿入されているので、高い接合強度を有する接合体１０を提供できる。
【００６４】
さらに、スリーブ６を融解する際にスリーブ６の鍔部６ａを第１金属材１の外周面１ａに当接させているので、スリーブ６と第１金属材１との当接面積を増大させることができる。これにより、第１金属材１と第２金属材４との接合強度を高めることができる。しかも、スリーブ６の鍔部６ａを第１金属材１の挿入孔２の開口縁部２ａの全周に亘って第１金属材１の外周面１ａに当接させているので、当接面積を更に増大させることができる。これにより、接合強度を更に高めることができる。
【００６５】
もとより、第１金属材１と第２金属材４とを金属製締結具（例：締結ボルト）を用いずに接合することができるので、締結具と各金属材１、４との接触部に発生する腐食を防止できる。
【００６６】
ここで、本第１実施形態では、第２金属材４は管状（詳述すると円管状）であるが、本発明では、その他に例えば第２金属材４は中実なものであっても良い。
【００６７】
また、上記第１実施形態では、第１金属材１は円管状であるが、本発明では、その他に例えば第１金属材１は角管状であっても良い。また、上記第１実施形態では、第２金属材４の外周面４ａの横断面形状は円形状であるが、本発明では、その他に例えば第２金属材４の外周面４ａの横断面形状は多角形状（例：四角形状）であっても良く、この場合、第１金属材１の挿入孔２の断面形状は第２金属材４の外周面４ａの横断面形状に対応した形状である多角形状（例：四角形状）に形成される。
【００６８】
本第１実施形態では、機能性や意匠性等をもたせるための表面処理が施された、第１金属材１と第２金属材４との接合体１０を製造することも可能である。このような接合体１０を製造する場合には、第１金属材１と第２金属材４とを接合する上述の接合工程に対する前工程として、第１金属材１の外周面１ａに挿入孔２を開ける孔開け加工工程と、孔開け加工工程の後で第１金属材１及び第２金属材４を脱脂洗浄する脱脂洗浄工程と、脱脂洗浄工程の後で第１金属材１及び第２金属材４に対して通電を伴う表面処理を施す表面処理工程と、を行うことが望ましい。
【００６９】
表面処理工程では、各金属材１、４への通電を伴う表面処理として電気めっき処理、電解研磨処理等が第１金属材１及び第２金属材４に対して施される。特に第１金属材１及び第２金属材４の材質がアルミニウムである場合、通電を伴う表面処理として更にアルマイト処理等を第１金属材１及び第２金属材４に対して施すことが可能である。
【００７０】
孔開け加工工程では、挿入孔２は第１金属材１の外周面１ａに切削加工やプレス加工（例：パンチング）等の孔開け加工をすることにより開けられる。この孔開け加工の際に第１金属材１には加工油や切粉が付着し、当該付着物は、その後で行われる接合工程の際に第１金属材１と第２金属材４との接着性（接合性）を阻害する要因となる虞がある。そこで、接合工程の前に、当該付着物を除去して第１金属材１と第２金属材４との接着性を向上させることを目的として脱脂洗浄工程を行うことが望ましい。
【００７１】
ここで、上述のように、この脱脂洗浄工程を孔開け加工工程と表面処理工程との間に配置すること、即ちこれらの工程を「孔開け加工工程」→「脱脂洗浄工程」→「表面処理工程」の順に行うことにより、当該付着物（加工油、切粉）を除去して第１金属材１と第２金属材４との接着性を向上させるための脱脂洗浄工程を、アルマイト処理や電気めっき処理などの表面処理の前に通常必要な脱脂洗浄工程と兼用することができる。つまり、脱脂洗浄工程の回数を１回に削減することができる。
【００７２】
一方、表面処理工程とその前処理としての脱脂洗浄工程とを接合工程の前ではなく後で行うこと、即ち「孔開け加工工程」→「脱脂洗浄工程」→「接合工程」→「脱脂洗浄工程」→「表面処理工程」の順に行うことも技術的には可能である。しかしこの場合、脱脂洗浄工程が２回と増えてしまうだけではなく、更に、接合工程の後で第１金属材１の挿入孔２と第２金属材４との間に介在している熱可塑性樹脂製スリーブ６の融解固化物が電気絶縁物となって第１金属材１と第２金属材４とが互いに電気的に絶縁されて接合されている虞があり、そのため、表面処理工程を行う際には金属材１、４毎に通電用電極を取り付ける必要があり、その結果、作業が煩雑になって、製造に要する時間及びコストが増大するという欠点がある。したがって、「孔開け加工工程」→「脱脂洗浄工程」→「表面処理工程」→「接合工程」の順に行うことが望ましく、こうすることにより、脱脂洗浄工程の回数を削減することができるし、各金属材１、４への表面処理を容易に行うことができ、これにより、接合に要する時間及びコストを削減することができる。
【００７３】
また、表面処理としてアルマイト処理が行われる場合においては、この表面処理工程の後で行われる接合工程におけるスリーブ６を融解させるための加熱温度は１３０℃以下であることが特に望ましく、こうすることにより、アルマイト処理により形成されたアルマイト皮膜についてスリーブ６の融解時に高温に曝されることによるクラックの発生を確実に防止することができる。
【００７４】
なお、表面処理として、塗装（静電塗装、粉体塗装等）、無電解めっき、化成処理など、各金属材１、４への通電を伴わない表面処理を各金属材１、４に対して施すことも可能である。この場合は、必ずしも上述の工程の順番に限定されるものではない。
【００７５】
次に、図６に示した本発明の第２実施形態に係る金属柵２０を製造する方法について以下に説明する。
【００７６】
本第２実施形態の金属柵２０は、土地等の領域を区画したり、転落を防止したりするためなどに用いられるものであり、上記第１実施形態の接合方法を用いて製造されている。
【００７７】
金属柵２０は、多数の金属製柵構成杆として、互いに左右に離間して配置される金属製左支柱２１及び左支柱２１と、左右両支柱２１、２１間に上下に離間して架設される金属製上横棒２３及び下横棒２３と、上下両横棒２３、２３間に左右に離間して架設される複数の金属製縦棒２５と、を備えている。各支柱２１、各横棒２３及び各縦棒２５は、いずれも管状であり、詳述すると円管状である。
【００７８】
本第２実施形態の金属柵２０は、上記第１実施形態で示した複数の鍔付きスリーブ６を用いて次のようにして製造される。
【００７９】
上横棒２３の外周面の複数箇所にはそれぞれ上横棒２３の中空部と連通した挿入孔２４が穿設されている。そして、上横棒２３の各挿入孔２４にスリーブ６を介して対応する縦棒２５の上端部を挿入する。さらに、下横棒２３の外周面の複数箇所にはそれぞれ下横棒２３の中空部と連通した挿入孔２４が穿設されている。そして、下横棒２３の各挿入孔２４にスリーブ６を介して対応する縦棒２５の下端部を挿入する。さらに、左支柱２１の外周面の上部及び下部にはそれぞれ左支柱２１の中空部と連通した挿入孔２２が穿設されている。そして、左支柱２１の上側の挿入孔２２にスリーブ６を介して上横棒２３の左端部を挿入するとともに、左支柱２１の下側の挿入孔２２にスリーブ６を介して下横棒２３の左端部を挿入し、さらに、右支柱２１の外周面の上部及び下部にはそれぞれ右支柱２１の中空部と連通した挿入孔が穿設されている。そして、右支柱２１の上側の挿入孔にスリーブを介して上横棒２３の右端部を挿入するとともに、右支柱２１の下側の挿入孔にスリーブを介して下横棒２３の右端部を挿入する。このようにして、両支柱２１、２１、両横棒２３、２３及び複数の縦棒２５を金属柵２０の形状に仮組みする。さらに、必要に応じて、これらの部材が不慮に分離しないように結束バンドなどで結束する。
【００８０】
次いで、この状態を維持したままで、加熱炉などを用いて、全てのスリーブ６を一括して融解して一括して冷却固化する。これにより、左支柱２１に上下両横棒２３、２３の左端部が接合されるとともに、右支柱２１に上下横棒２３、２３の右端部が接合され、さらに、上横棒２３に複数の縦棒２５の上端部が接合されるとともに、下横棒２３に複数の縦棒２５の下端部が接合され、その結果、所望する金属柵２０が得られる。
【００８１】
本第２実施形態の金属柵２０の製造方法によれば、全てのスリーブ６を一括して融解固化することにより、両支柱２１、２１、両横棒２３、２３及び複数の縦棒２５を一括して接合することができる。そのため、金属柵２０の製造を効率良く行うことができる。
【００８２】
なお、本第２実施形態では、左右両支柱２１、２１と上下両横棒２３、２３との関係において、各支柱２１が本発明の「第１金属材」及び「第１柵構成杆」に相当するとともに上下両横棒２３、２３が本発明の「第２金属材」及び「第２柵構成杆」に相当しており、また、上下両横棒２３、２３と複数の縦棒２５との関係において、各横棒２３が本発明の「第１金属材」及び「第１柵構成杆」に相当するとともに複数の縦棒２５が本発明の「第２金属材」及び「第２柵構成杆」に相当している。
【００８３】
本第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、機能性や意匠性等をもたせるための表面処理が施された金属柵２０を製造することも可能である。このような金属柵２０を製造する場合には、上述の接合工程に対する前工程として、所定の柵構成杆の外周面に挿入孔を開ける孔開け加工工程と、孔開け加工工程の後で各柵構成杆を脱脂洗浄する脱脂洗浄工程と、脱脂洗浄工程の後で各柵構成杆に対して通電を伴う表面処理を施す表面処理工程と、を行うことが、上記第１実施形態と同様の理由により望ましい。
【００８４】
ここで、本第２実施形態では、縦棒２５は管状（詳述すると円管状）であるが、本発明では、その他に例えば縦棒２５は中実なものであっても良い。
【００８５】
以上で本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々に変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、複数の金属材を接合する金属材の接合方法、複数の金属材が接合されて形成された金属材の接合体、及び、複数の金属材を接合するために用いられる金属材接合用スリーブに適用可能であり、更に、敷地等の境界を示すため、あるいは動物（例：家畜、ペット）や乳幼児等の侵入もしくは脱出を防ぐため、あるいは人の侵入を防ぐ防犯や安全確保のため、あるいは高所（例：ベランダ）や寝台等からの落下・転落を防止するためなどに用いられる金属柵の製造方法及び金属柵に適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１：第１金属材
１ｃ：内周面
２：挿入孔
４：第２金属材
４ｄ：第２金属材の端面外周縁
６：スリーブ
６ａ：鍔部
７：スリーブの融解固化物
７ａ：スリーブの融解固化物の鍔部
１０：接合体
２０：金属柵
２１：支柱
２２：支柱の挿入孔
２３：横棒
２４：横棒の挿入孔
２５：縦棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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