(57)【要約】【課題】高い真円度を有する円管を安価に提供する。【解決手段】心材とろう材層とを有する金属板を丸め、合わせ面をろう付けして円管Ｘを製造する。ろう付け前の管Ｘの合わせ面は、心材及びろう材の線膨張係数に応じて、管Ｘの内側又は外側に配置される。合わせ面の位置は、軸に垂直な断面の形状が管Ｘと同じ大きさの円形になるように丸めた管Ｙをろう付けしたときの、ろう付け前後の合わせ面の位置の移動距離Δｘだけ、管Ｘの内側又は外側となる。このようにろう付け前の管Ｘを成形することにより、ろう付けのみで、真円精度が±０．０５ｍｍ以下である円管を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
線膨張係数がαＬ１の心材と、前記心材の表面を覆う、線膨張係数がαＬ２であるろう材層とを有する管Ｘを作製する工程であって、
前記管Ｘの軸に対して垂直な断面が、円弧部と、前記円弧部の両端にある接合前の突き合わせ部とを含み、
前記突き合わせ部は、αＬ１＞αＬ２であるときには、前記円弧部を延長してなる仮想の円周から外側へ突出する高さΔｘの凸部であり、αＬ１＜αＬ２であるときには、前記仮想の円周から内側へ窪む深さΔｘの凹部である、管Ｘを作製する工程と、
前記管Ｘの前記突き合わせ部の端面同士をろう付けする工程と、
前記ろう付けされた管Ｘを常温まで冷却する工程と、を含む円管の製造方法であって、
前記Δｘを、前記管Ｘと同じ心材とろう材層とを有し、かつ前記仮想の円周と同じ管径を有する管Ｙの合わせ面をろう付けしたときの、ろう付け前の合わせ面の位置とろう付け後の合わせ面の位置との距離と同一に設定する、円管の製造方法。
【請求項２】
前記心材の厚さと前記ろう材層の厚さとの合計が０．２〜０．８ｍｍである、請求項１に記載の円管の製造方法。
【請求項３】
前記管Ｘを作製する工程がロール成形を含む、請求項１又は２に記載の円管の製造方法。
【請求項４】
前記ろう材が、アルミロウ、銀ロウ、黄銅ロウ、リン銅ロウ、及び金ロウ、からなる群から選ばれる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の円管の製造方法。
【請求項５】
管状の心材と、前記心材の表面を覆うろう材層とを有し、真円精度が±０．０５ｍｍ以下である円管であって、
前記円管の軸に対して垂直な断面において、前記心材が前記ろう材によってろう付けされている円管。
【請求項６】
請求項５に記載の円管を含む電池ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製の円管は、現在、様々な用途で利用されている。例えば円管は、円筒状の物品の容器として利用される。さらに、より高い真円度を有する円管が求められている。円管は、一般に、金属板を管状に曲げ、当接する金属板の両端縁を合わせ面として突き合わせ、溶接することによって製造される。円管の製造方法において、円管の真円度を高める工夫が従来よりなされている。
【０００３】
例えば、金属板を管状に曲げた溶接前の管の突き合わせ部を平らに形成し、合わせ面同士を溶接した後に管を内側から拡げて管の真円度を調整する第一の方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。或いは、金属板を管状に曲げた溶接前の管を、水平方向で挟持する複数対のローラと、前記管の突き合わせ部を鉛直方向で挟持する一対のローラとで搬送しながら、合わせ面同士を溶接する第二の方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、溶接用の金属板として、心材と心材の表面を覆うろう材層とを有する金属板が知られている。ろう材の溶融温度は心材の溶融温度よりも低い。そして、所望の形状に成形した金属板をろう材の溶融温度と心材の溶融温度の間の温度で保持することによって、心材をろう材で接合させる方法（ろう付け）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２９６９２５号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記第一の方法は、前記突き合わせ部が平らであるため、金属板の両端縁のずれが防止され、合わせ面の溶接作業が容易になる。しかしながら、突き合わせ部が平らになることから、前記第一の方法では、得られる円管の真円度を高めるために、円管を内側から拡げる作業が不可欠である。
【０００７】
前記第二の方法は、溶接前の管の軸に垂直な断面の形状が円形の状態で合わせ面を溶接することができる。しかしながら、前記第二の方法では、合わせ面はレーザ溶接によって溶接される。また、前述した特定の配置の複数のローラ対が必要である。このため、前記第二の方法は、製造コストが高い、という問題を有している。
【０００８】
前記ろう付けは、製造コストを低くすることができる。しかしながら、前記金属板は、溶融温度の異なる金属材料を接合してなる。このため、ろう材の溶融温度以上の温度から常温へ冷却するときに、製品が変形することがある。例えば、図３に示すように、金属板３１を管状に丸めて、金属板３１の両端縁を合わせ面とする、軸に垂直な断面の形状が円形の板巻き管３２を作製し、合わせ面をろう付けし、次いで室温まで冷却して円管３３を得る。このとき、円管３３の軸に垂直な断面の形状は、図４（Ａ）に示すように、円形にはならず、例えば突き合わせ部が内側に窪んだ形状になる。これは、図４（Ｂ）に示すように、ろう付け後の冷却時に、心材４１がろう材層４２に比べてより大きく収縮し、金属板の端縁であった突き合わせ部が内側に反るためと考えられる。このように、前記ろう付けでは、ろう付けのみで形状精度の高い製品を製造する点で、検討の余地が残されている。
【０００９】
本発明は、高い真円度を有する円管を安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、以下の円管の製造方法を提供する。
［１］  線膨張係数がαＬ１の心材と、前記心材の表面を覆う、線膨張係数がαＬ２であるろう材層とを有する管Ｘを作製する工程であって、前記管Ｘの軸に対して垂直な断面が、円弧部と、前記円弧部の両端にある接合前の突き合わせ部とを含み、前記突き合わせ部は、αＬ１＞αＬ２であるときには、前記円弧部を延長してなる仮想の円周から外側へ突出する高さΔｘの凸部であり、αＬ１＜αＬ２であるときには、前記仮想の円周から内側へ窪む深さΔｘの凹部である、管Ｘを作製する工程と；前記管Ｘの前記突き合わせ部の端面同士をろう付けする工程と；前記ろう付けされた管Ｘを常温まで冷却する工程と、を含む円管の製造方法であって、
前記Δｘを、前記管Ｘと同じ心材とろう材層とを有し、かつ前記仮想の円周と同じ管径を有する管Ｙの合わせ面をろう付けしたときの、ろう付け前の合わせ面の位置とろう付け後の合わせ面の位置との距離と同一に設定する、円管の製造方法。
【００１１】
［２］  前記心材の厚さと前記ろう材層の厚さとの合計が０．２〜０．８ｍｍである、［１］に記載の円管の製造方法。
［３］  前記管Ｘを作製する工程がロール成形を含む、［１］又は［２］に記載の円管の製造方法。
［４］  前記ろう材が、アルミロウ、銀ロウ、黄銅ロウ、リン銅ロウ、及び金ロウ、からなる群から選ばれる、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の円管の製造方法。
【００１２】
また本発明は、以下の円管などを提供する。
［５］  管状の心材と、前記心材の表面を覆うろう材層とを有し、真円精度が±０．０５ｍｍ以下である円管であって、前記円管の軸に対して垂直な断面において、前記心材が前記ろう材によってろう付けされている円管。
［６］  ［５］に記載の円管を含む電池ブロック。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、前記ろう付けのみで真円精度が±０．０５ｍｍ以下の円管を製造することができる。よって、高い真円度を有する円管を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明におけるろう付け前の管Xをプレス成形によって作製する方法の一例を示す図である。
【図２】（Ａ）は、本発明におけるろう付け前の管Xの斜視図であり、（Ｂ）は、ろう付け前の管Xの突き合わせ部周辺の断面図である。
【図３】基準となる管Ｙの作製方法の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は、管Ｙの軸に垂直な断面を示す図であり、（Ｂ）は、管Ｙにおける心材及びろう材の収縮のメカニズムを示す図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の円管の斜視図であり、（Ｂ）は、前記円管の突き合わせ部周辺の断面図である。
【図６】（Ａ）は、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２における突き合わせ部周辺の断面形状の測定結果を示す図である。
【図７】実施例における管のろう付けのプロセスを示す図である。
【図８】（Ａ）は、実施例１のろう付け前の管における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、実施例１のろう付け後の管における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図である。
【図９】（Ａ）は、比較例１のろう付け前の管における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、比較例１のろう付け後の管における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図である。
【図１０】（Ａ）は、比較例２のろう付け前の管における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、比較例２のろう付け後の管における突き合わせ部の断面形状の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．円管の製造方法
本発明の円管の製造方法は、１）板状の心材の両端縁を合わせ面とする心材の管と、前記心材の管の表面を覆うろう材層とを有する、ろう付けされる管Ｘを作製する工程と、２）管Ｘの前記合わせ面をろう付けする工程と、３）ろう付けされた管Ｘを常温まで冷却する工程と、を含む。
【００１６】
前記心材は、円管を構成する部材である。心材の厚さは、用途に応じて選ばれるが、合わせ面がろう付けされ得る厚さであればよく、例えば０．３〜４．５ｍｍである。心材は、例えば、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレスまたはそれらの合金などである。軽量化や熱伝導性の観点では、アルミニウムが好ましい。
【００１７】
前記ろう材は、前記心材よりも低い温度で溶ける材料である。ろう材は、心材に応じて選ぶことができる。ろう材は、例えば、アルミロウ、銀ロウ、黄銅ロウ、リン銅ロウ、及び金ロウ、等である。ろう材層の厚さは、ろう付けが行われる十分な厚さであればよく、例えば心材の厚さに対して５〜１５％である。またろう材の溶融温度と心材の溶融温度との差は、４０〜５０℃であることが好ましい。
【００１８】
前記心材と前記ろう材層を合わせた厚さは、軽量化や機械的強度の観点では、０．２〜０．８ｍｍであることが好ましく、例えば約０．４ｍｍである。
【００１９】
前記ろう付けされる管Ｘ（ろう付け前の管Ｘ）は、軸に垂直な断面の形状が円となるように、金属板を丸める技術を用いて作製することができる。
【００２０】
ろう付け前の管Ｘは、板状の心材とその表面を覆うろう材層とを有する金属板を管状に曲げることによって作製することができる。前記金属板の曲げは、例えばプレス成形によって行うことができる。プレス成形は、例えば図１に示す方法で行われる。まず、（Ａ）金属板１１を適当な形状に打ち抜く（ブランク抜き）。次いで、（Ｂ）型１２、１３で金属板１１を曲げ、金属板１１の両端縁を下方に曲げると共に、中心部が畝状となるように金属板１１を成形する（Ｗ曲げ成形）。次いで、（Ｃ）金属板１１の両端縁を上方に向けて金属板を固定型１４上に載せ、可動型１５で金属板１１を押して丸める（丸め成形）。次いで、（Ｄ）形成すべき管の外形に沿った形状を有するキャビティ１６、１７によって、丸められた金属板１１を挟み、管の形状を整える（決め成形）。ろう付け前の管Ｘは、可動型１５及びキャビティ１６、１７の一方又は両方に、ろう付け前の管Ｘの断面形状に応じた形状を有する型を用いることによって得ることができる。
【００２１】
ろう付け前の管Ｘは、前記金属板をロール成形して作製することもできる。ロール成形で作製する場合は、得られたロール成形品に、プレス成形で前述した丸め成形及び決め成形の一方又は両方をさらに行うことが好ましい。心材の管の外周面に、ろう材層を形成することによっても作製することができる。前記心材の管は、前述したプレス成形やロール成形によって作製することができる。
【００２２】
ろう付け前の管Ｘの軸に垂直な断面は、図２に示すように、円弧部２１と、円弧部２１の両端にある合わせ面２２を含む突き合わせ部２３と、からなる。合わせ面２２は、ろう付け時に接合される面である。また、金属板を管状に曲げることによってろう付け前の管Ｘを作製した場合には、前記金属板の両端縁が合わせ面２２となる。突き合わせ部２３は、管Ｘの管壁における合わせ面２２及びその近傍の部分である。突き合わせ部２３の幅ＷＸは、例えば１３ｍｍ程度である。突き合わせ部２３は、図２に示されているように、円弧部２１を延長してなる仮想の円周２４から外側へ突出する凸部であるか、又は仮想の円周２４から内側へ窪む凹部である。仮想の円周とは、ろう付けにより得るべき所望の管の円周である。図２では、仮想の円周２４は、管の内周面を表している。
【００２３】
「突き合わせ部の幅（図２（Ｂ）におけるＷｘ参照）」とは、軸に垂直な断面において、実際の管を表す円周（例えば管壁面や管壁の厚さ方向の中心線等）が仮想の円周から離れる２点同士の間の距離である。
【００２４】
ろう付け前の管Ｘの突き合わせ部は、αＬ１＞αＬ２であるとき、高さがΔｘの凸部である。また、ろう付け前の管Ｘの突き合わせ部は、αＬ１＜αＬ２であるとき、深さがΔｘの凹部である。ここで、αＬ１は心材の線膨張係数であり、αＬ２はろう材の線膨張係数である。
【００２５】
前記Δｘを設定するために、管Ｘとは別途の「ろう付け前の管Ｙ」が用意される。ろう付け前の管Ｙは、管Ｘと同じ心材及びろう材層を有する。また、ろう付け前の管Ｙは、管Ｘにおける前記仮想の円周と同じ管径を有する。例えば、ろう付け前の管Ｙは、前記仮想の円周が管Ｘの内周壁を表す場合では、前記仮想の円周と同じ内径を有する。或いは、ろう付け前の管Ｙは、前記仮想の円周が管Ｘの外周壁を表す場合では、前記仮想の円周と同じ外径を有する。そして、前記Δｘは、ろう付け前の管Ｙの合わせ面をろう付けしたときの、管Ｙの軸に垂直な断面におけるろう付け前の合わせ面の位置とろう付け後の合わせ面との距離と同じ値に設定される。
【００２６】
ろう付け前の管Ｙは、図３及び図４に示したように、軸に垂直な断面の形状を前記仮想の円周と同じ円形とする以外は、ろう付け前の管Ｘと同じに作製することができる。管Ｙの長さは管Ｘの長さと同じであることが好ましく、管Ｙにおけるろう付け及びその後の冷却等の作製条件は、管Ｘにおけるそれと同じであることが好ましい。
【００２７】
図４中、４３は仮想の円周（管の内壁面）を表している。Δｘは、仮想の円周４３と、合わせ面の実際の位置との距離（図４中のΔｘ）として求めることができる。
【００２８】
Δｘは、例えば、以下の方法によって設定される。まず、ろう付け前の管Ｙをろう付けして、ろう付け後の管Ｙを作製する。ろう付け後の管Ｙの軸に垂直な断面と、ろう付け前の管Ｙの軸に垂直な断面と対比する。そして、ろう付け前の管Ｙの合わせ面の位置と、ろう付け後の管Ｙの合わせ面の位置との距離を測定する。管Ｙの軸に垂直な断面は、例えば、工具顕微鏡によって測定することができる。
【００２９】
高さがΔｘである凸部が、管Ｘの合わせ面が仮想の円周よりもΔｘ外側に位置するように成形することで、ろう付け前の管Ｘは作成される。また、深さがΔｘである凹部が、管Ｘの合わせ面が仮想の円周よりもΔｘ内側に位置するように成形することで、ろう付け前の管Ｘは作成される。
【００３０】
ろう付け前の管Ｘにおける凸部の高さ又は凹部の深さΔｘは、管Ｙから求めた設定値に対して多少の差異があってもよい。この差異が生じる理由の一つには、ろう付け前の管Ｘの合わせ面、及び、ろう付け前の管Ｙの合わせ面が、いずれも自由端であるために成形やろう付けの過程で多少異なる挙動を示し得ること、が挙げられる。このため、管Ｙから求めたΔｘの凸部の高さ又は凹部の深さでろう付け前の管Ｘを成形してろう付けした場合、ろう付け後の管Ｘの真円精度が±０．０５ｍｍから外れる場合があり得る。この場合、ろう付け後の管Ｘの断面形状の変化を緩和する方向に、ろう付け前の管Ｘの実際の凸部の高さ又は凹部の深さを調整すればよい。
【００３１】
ろう付け前の管Ｘの突き合わせ部（凸部又は凹部）の幅ＷＸ（図２（Ｂ）参照）は、仮想の円周の直径の６０〜７０％であることが好ましい。また、幅ＷＸは、ろう付け後の管Ｙの突き合わせ部（凹部又は凸部）の幅ＷＹ（図４（Ａ）参照）と同一であることが好ましい。ＷＹは、ろう付け後の管Ｙの軸に垂直な断面において、実際の管を表す円周が仮想の円周から離れる点間の距離である。
【００３２】
ろう付け前の管Ｘは、ろう付け時におけるろう材を毛細管現象によって合わせ面間の隙間に侵入しやすくする観点から、合わせ面の間に隙間を有していてもよい（図２）。ろう付け前の管Ｘにおける合わせ面間の隙間は、例えば０．０５〜０．２ｍｍである。
【００３３】
管Ｘの合わせ面をろう付けする工程は、管Ｘを、心材の溶融温度とろう材の溶融温度との間の温度に保持することによって行うことができる。また、ろう付けされた管を常温まで冷却する工程は、通常のろう付けによる溶接方法における冷却と同様に行うことができる。常温とは例えば室温（２５℃）である。また冷却方法は、例えば加熱炉内での放冷でもよいが、心材及びろう材の溶融温度よりも低い所望の温度まで強制的に冷却する方法を含んでいてもよい。このような強制冷却としては、例えば、溶融温度が６００℃前後であるアルミニウム製の心材及びろう材を用いる場合では、ろう付けされた管を、４００℃まで、エアブローによって２〜３分間で冷却する方法が挙げられる。
【００３４】
本発明の製造方法は、本発明の効果が得られる範囲において、さらなる工程を含んでもよい。このようなさらなる工程としては、通常のろう付けや、金属板の曲げ加工、ろう材の成膜方法において行われる種々の工程が挙げられる。
【００３５】
本発明の製造方法によれば、例えば図２に示すようにαＬ１＞αＬ２の場合、突き合わせ部が凸部である管Ｘの合わせ面をろう付けする。それにより、図５に示すように、突き合わせ部５２において合わせ面が接合し、ろう付け後の冷却によって前記凸部が凹んでいき、常温まで冷却したときに軸に垂直な断面の形状がほぼ円形の円管５１が製造される。
【００３６】
円管５１の実際の管径は、全周にわたって、円管５１の設計値の管の半径に対して±０．０５ｍｍ以内の範囲内にある。このように本発明の製造方法によれば、設計値の管径に対する真円精度が±０．０５ｍｍ以内の円管を得ることができる。
【００３７】
２．円管
本発明の円管は、管状の心材と、前記心材の表面を覆うろう材層とを有する。そして円管の軸に垂直な断面において、一点で前記心材が前記ろう材によってろう付けされている。さらに円管の真円精度が±０．０５ｍｍ以下である。本発明の円管は、前述した製造方法によって得ることができる。
【００３８】
真円精度は、円管の軸方向における管壁の形状の、幾何学的円からの狂いの大きさを表す。本発明において、「真円精度が±０．０５ｍｍ以下である」とは、円管の軸に垂直な断面において、突き合わせ部を含む円管の半径が、全周にわたり、円管の突き合わせ部を除く円弧部における半径に対して±０．０５ｍｍの範囲内にあることを言う。
【００３９】
真円精度は、円管の軸に垂直な断面における管壁の形状を１〜２μｍの精度で検出する方法によって求めることができる。真円精度は、例えば工具顕微鏡によって測定することができる。
【００４０】
本発明の円管において、前記心材の表面を覆うろう材層を有する円管であること、及び、軸に垂直な断面において一点で前記心材が前記ろう材によってろう付けされていること、は、円管の断面の顕微鏡による観察や、円管の断面の元素分析によって判定することが可能である。
【００４１】
本発明の円管は、前述した製造方法によって得られる。このため、ろう付け後の管における、突き合わせ部の形状を整える円形化処理がされていなくてもよい。したがって、本発明の円管は、円管の外周面や内周面に、円形化処理の痕跡を有さない。
【００４２】
３．電池ブロック
本発明の電池ブロックは、前述した本発明の円管を含む。電池ブロックは、電池ケースと電池ケースに収容されている複数の素電池とを含む。電池ケースは、素電池を収容するための円管の複数が互いに接合して一体化してなる。本発明の円管は真円度が高いことから、電池ケースの円管として用いたときに、収容する素電池の熱の均一な分散や、収容する素電池の振動の抑制に優れた電池ブロックを構成することができる。
【実施例】
【００４３】
［Δｘの測定］
心材と、心材の表面を覆うろう材層とを有する金属板をロール成形によって管状に曲げた。そして、軸に垂直な断面の形状が円形であり、前記金属板の両端縁を合わせ面とする、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２（内径１８．４ｍｍ、外径１９．２ｍｍ）を作製した。
【００４４】
心材の厚さは０．３６ｍｍである。心材の材料はアルミ合金（Ａ３００３）であり、心材の材料の液相点（固体から液体に変わるときの温度）は６５４℃であり、心材の材料の固相点（液体から固体に変わるときの温度）は６４３℃であり、心材の材料の線膨張係数は２３．２×１０−６／℃である。
【００４５】
ろう材層の厚さは０．０４ｍｍである。ろう材の材料はアルミロウ（Ａ４０４５）であり、ろう材の材料の液相点は５９０℃であり、ろう材の材料の固相点は５７７℃であり、ろう材の材料の線膨張係数は２１．９×１０−６／℃である。
【００４６】
作製したろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の軸に垂直な断面の外周の径を測定した。この測定は工具顕微鏡によって行った。ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部の断面形状を、図６（Ａ）に示す。なお、図６及び８〜１０は、管の断面形状における突き合わせ部側の半分の断面形状を示している。ｘ軸の目盛りは、管の断面形状の中心からの、管の幅方向における距離（ｍｍ）を示している。ｙ軸の目盛りは、管の実際の外周面と仮想の外周線Ｌｉとの間隔（ｍｍ）を拡大尺で示している。直径１９．２ｍｍの円を仮想の外周線Ｌｉとしてプロットし、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の軸に垂直な断面における外周線と比較する。ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２は、いずれも、突き合わせ部を含めて、真円精度が±０．０５ｍｍ以下である、十分に高い真円度を有していることを確認した。
【００４７】
次いで、図７に示すように、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の表面を例えばアセトンで洗浄した（Ｓ７０１）。洗浄した管Ｙ１、Ｙ２の表面にフラックス（フッ化アルミン酸カリウム）を塗布した（Ｓ７０２）。フラックスを塗布した管Ｙ１、Ｙ２を乾燥した（Ｓ７０３）。次いで、乾燥したＹ１、Ｙ２を加熱炉に収容した（Ｓ７０４）。加熱炉内では、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の断面形状が保たれるように、管Ｙ１、Ｙ２をそれぞれ適宜に支持した。加熱炉内は、Ｎ２ガス雰囲気とし、加熱炉内の雰囲気の露点は−３０℃以下であり、加熱炉内の雰囲気の酸素濃度は３０ｐｐｍ以下である。
【００４８】
次いで、加熱炉内を昇温し、６００±５℃で１〜２分間保ち、前記突き合わせ部の合わせ面同士をろう付けした。その後、ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２の温度を、エアブローにより、４〜５分間かけて１００℃まで強制的に冷却し、その後、室温まで冷却した（Ｓ７０５）。そしてろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２を加熱炉内から取り出した（Ｓ７０６）。そして、ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部の断面形状を、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２と同様に測定した。ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部における断面形状の測定結果を図６（Ｂ）に示す。
【００４９】
図６（Ｂ）に示すように、ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部は、いずれも内部に向けて窪む凹部を形成している。仮想の外周線Ｌｉからの、管Ｙ１、Ｙ２の凹部の深さＤＹ１、ＤＹ２は、いずれも０．１７ｍｍであった。ＤＹ１、ＤＹ２は、いずれも、ろう付け前の管Ｙの合わせ面の位置とろう付け後の管Ｙの合わせ面の位置との間の距離Δｘである。また、凹部の深さ方向を鉛直方向とするときの、ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部の幅ＷＹ１、ＷＹ２は、いずれも１３ｍｍであった。突き合わせ部の幅ＷＹ１、ＷＹ２は、ろう付け後の管Ｙ１、Ｙ２の軸に垂直な断面において、管Ｙ１、Ｙ２の軸に垂直な断面形状が仮想の外周線Ｌｉから離れる点間の距離である。
【００５０】
［実施例１］
軸に垂直な断面における突き合わせ部の形状を変えた以外は、管Ｙ１、Ｙ２と同様に管Ｘ１を作製した。ろう付け前の管Ｘ１の突き合わせ部は、ろう付け前のＹ１、Ｙ２の突き合わせ部よりも０．１２ｍｍ外側まで突出する凸部とした。０．１２ｍｍは図８（Ａ）における「凸部の高さＨＸＡ」である。凸部の高さ方向を鉛直方向としたときの水平方向における凸部の幅ＷＸ１は１３ｍｍとした。凸部の幅ＷＸ１は、ろう付け前の管Ｘ１の軸に垂直な断面において、管Ｘ１の軸に垂直な断面形状が仮想の外周線Ｌｉから離れる点間の距離である。
【００５１】
ろう付け前の管Ｘ１は、前述したプレス成形における可動型とキャビティに、前記凸部を形成する形状の可動型とキャビティとを用いることによって作製した。そして、ろう付け前の管Ｘ１の突き合わせ部の断面形状を、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２と同様に測定した。ろう付け前の管Ｘ１の突き合わせ部の断面形状の測定結果を図８（Ａ）に示す。前記凸部は、水平方向において、合わせ面を軸として左右対称に形成されている。
【００５２】
前述の断面形状を維持するようにろう付け前の管Ｘ１を外側から適宜に支持しながら、管Ｙ１、Ｙ２と同様に管Ｘ１の合わせ面同士をろう付けし、その後、冷却して、ろう付け後の管Ｘ１を得た。そして、ろう付け後の管Ｘ１の突き合わせ部の断面形状を測定した。その測定結果を図８（Ｂ）に示す。
【００５３】
図８（Ｂ）に示すように、ろう付け後の管Ｘ１の突き合わせ部は、ろう付け前の管Ｘ１の凸部よりも内側に窪み、仮想の外周線Ｌｉ上及びその近傍に位置している。ろう付け後の管Ｘ１の外形は、その全周にわたって、仮想の外周線Ｌｉから、外周線の半径方向に±０．０５ｍｍの範囲にあることが確認された。また、図８（Ｂ）の、合わせ面の位置と仮想の外周線との間隔ＨＸＢは０ｍｍであった。
【００５４】
［比較例１］
軸に垂直な断面における突き合わせ部の形状を変えた以外は、管Ｘ１と同様に管Ｘ２を作製した。ろう付け前の管Ｘ２の突き合わせ部は、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部よりも０．２０ｍｍ外側まで突出する凸部とした（凸部の高さＨＸＡ＝０．２０ｍｍ）。ろう付け前の管Ｘ２の突き合わせ部の断面形状の測定結果を図９（Ａ）に示す。凸部の高さ方向を鉛直方向としたときの、水平方向における凸部の幅ＷＸ２は１３ｍｍである。凸部の幅ＷＸ２は、ろう付け前の管Ｘ２の軸に垂直な断面において、管Ｘ２の軸に垂直な断面形状が仮想の外周線Ｌｉから離れる点間の距離である。
【００５５】
前述の断面形状を維持するようにろう付け前の管Ｘ２を外側から適宜に支持しながら、管Ｙ１、Ｙ２と同様に管Ｘ２の合わせ面同士をろう付けした。その後、冷却して、ろう付け後の管Ｘ２を得た。ろう付け前の管Ｘ２の突き合わせ部の断面形状の測定結果を図９（Ｂ）に示す。ろう付け後の管Ｘ２の外形は、仮想の外周線Ｌｉから、外周線の半径方向に最大で０．０８ｍｍ外側に位置していることが確認された。また、図９（Ｂ）の、合わせ面の位置と仮想の外周線との間隔ＨＸＢは０．０８ｍｍであった。
【００５６】
［比較例２］
軸に垂直な断面における突き合わせ部の形状を変えた以外は、管Ｘ１と同様に管Ｘ３を作製した。ろう付け前の管Ｘ３の突き合わせ部は、ろう付け前の管Ｙ１、Ｙ２の突き合わせ部よりも０．０８ｍｍ外側まで突出する凸部とした（凸部の高さＨＸＡ＝０．０８ｍｍ）。ろう付け前の管Ｘ３の突き合わせ部の断面形状の測定結果を図１０（Ａ）に示す。凸部の高さ方向を鉛直方向としたときの、水平方向における凸部の幅ＷＸ３は１３ｍｍである。凸部の幅ＷＸ３は、ろう付け前の管Ｘ３の軸に垂直な断面において、管Ｘ３の軸に垂直な断面形状が仮想の外周線Ｌｉから離れる点間の距離である。
【００５７】
前述の断面形状を維持するようにろう付け前の管Ｘ３を外側から適宜に支持しながら、管Ｙ１、Ｙ２と同様に管Ｘ３の合わせ面同士をろう付けし、その後、冷却して、ろう付け後の管Ｘ３を得た。そして、ろう付け前の管Ｘ３の突き合わせ部の断面形状を測定した。その測定結果を図１０（Ｂ）に示す。ろう付け後の管Ｘ３の外形は、仮想の外周線Ｌｉから、外周線の半径方向に最大で０．０８ｍｍ内側に位置していることが確認された。また、図１０（Ｂ）の、合わせ面の位置と仮想の外周線との間隔ＤＸＢは０．０８ｍｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、安価なロウ付け方法のみによって、真円精度が±０．０５ｍｍ以下の円管を作製することが可能である。本発明の製造方法は、線膨張係数の異なる２層構造の金属板を用いるロウ付け方法等の、突き合わせ接合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１１、３１  金属板
１２、１３  型
１４  固定型
１５  可動型
１６、１７  キャビティ
２１  円弧部
２２  合わせ面
２３、５２  突き合わせ部
２４、４３  仮想の円周
３２  板巻き管
３３、５１  円管
４１  心材
４２  ろう材層
ＤＹ１、ＤＹ２、ＤＸＢ  管の凹部の深さ
ＨＸＡ、ＨＸＢ  管の凸部の高さ
Ｌｉ  仮想の外周線
ＷＸ、ＷＸ１、ＷＸ２、ＷＸ３、ＷＹ  管の突き合わせ部（凸部、凹部）の幅
Δｘ  ろう付け前後の合わせ面の移動距離
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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