JP2002224821A - トランス素線の基板への誘導加熱ろう付法 - Google Patents
トランス素線の基板への誘導加熱ろう付法Info
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K1/002—Soldering by means of induction heating
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
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- B23K2101/38—Conductors
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 銅素線周囲の絶縁体を損傷することなく銅素
線と銅バスバーとのラップジョイントをろう付するため
の一段と効率的な方法の提供。 【解決手段】 複数の銅素線（１６）をバスバー（１
０）にろう付する方法は、ａ）バスバー（１０）と銅素
線（１６）を清浄化し、ｂ）バスバーの表面上にろうシ
ム（１８）を配置し、ｃ）ろうシム上に、ろうシムと実
質的に同じ長さの銅素線（１６）を載せ、ｄ）ろうシム
（２２，２４，２６）が各隣接素線対間に挿まれるよう
にバスバー上に追加の銅素線（１６）を積み重ね、ｅ）
誘導加熱ろう付用コイル（２８）を用いて、ろうシムを
溶融して銅素線とバスバーとのろう付ラップジョイント
を形成するのに十分な温度にろうシム（１８，２２，２
４，２６）を加熱することからなる。
線と銅バスバーとのラップジョイントをろう付するため
の一段と効率的な方法の提供。 【解決手段】 複数の銅素線（１６）をバスバー（１
０）にろう付する方法は、ａ）バスバー（１０）と銅素
線（１６）を清浄化し、ｂ）バスバーの表面上にろうシ
ム（１８）を配置し、ｃ）ろうシム上に、ろうシムと実
質的に同じ長さの銅素線（１６）を載せ、ｄ）ろうシム
（２２，２４，２６）が各隣接素線対間に挿まれるよう
にバスバー上に追加の銅素線（１６）を積み重ね、ｅ）
誘導加熱ろう付用コイル（２８）を用いて、ろうシムを
溶融して銅素線とバスバーとのろう付ラップジョイント
を形成するのに十分な温度にろうシム（１８，２２，２
４，２６）を加熱することからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気部品の製造及
び／又は補修、具体的には、誘導加熱ろう付による金属
線と金属板の接合、特に、トランスの電気接続における
銅素線と銅バスバーとのラップジョイントの形成に関す
る。
び／又は補修、具体的には、誘導加熱ろう付による金属
線と金属板の接合、特に、トランスの電気接続における
銅素線と銅バスバーとのラップジョイントの形成に関す
る。
【０００２】
【発明の技術的背景】銅線もしくは銅素線と銅バスバー
とのラップジョイントをろう付するための現在の技術で
は、ろう付「トング」又はろう付トーチを用いて電気ろ
う付する。トーチろう付は労働集約的プロセスであり、
熱源がバスバーに近接しているため銅素線周囲の絶縁体
に損傷を生じるおそれがある。そこで、銅素線周囲の絶
縁体を損傷することなく銅素線と銅バスバーとのラップ
ジョイントをろう付するための一段と効率的な方法を提
供できれば望ましい。
とのラップジョイントをろう付するための現在の技術で
は、ろう付「トング」又はろう付トーチを用いて電気ろ
う付する。トーチろう付は労働集約的プロセスであり、
熱源がバスバーに近接しているため銅素線周囲の絶縁体
に損傷を生じるおそれがある。そこで、銅素線周囲の絶
縁体を損傷することなく銅素線と銅バスバーとのラップ
ジョイントをろう付するための一段と効率的な方法を提
供できれば望ましい。
【０００３】
【発明の概要】本発明は、金属線（銅素線等）と金属板
（銅バスバー等）とのラップジョイントを誘導加熱ろう
付する効率的手段を提供する。誘導加熱ろう付は、部品
材料を溶融させずに２以上の部品を接合する。このプロ
セスでは、部品間（すなわち、バスバーと銅素線との
間）で特殊合金ろうを溶融させて部品間に完全な封止接
合を形成する。具体的には、特殊合金ろうが溶融して両
方の材料を濡らすが、合金ろうは毛細管作用によって接
合部に保持される。材料が冷えると合金ろうが凝固して
接合部を形成する。誘導加熱ろう付では遮熱の必要がな
く、トランスの狭い部分で有益である。
（銅バスバー等）とのラップジョイントを誘導加熱ろう
付する効率的手段を提供する。誘導加熱ろう付は、部品
材料を溶融させずに２以上の部品を接合する。このプロ
セスでは、部品間（すなわち、バスバーと銅素線との
間）で特殊合金ろうを溶融させて部品間に完全な封止接
合を形成する。具体的には、特殊合金ろうが溶融して両
方の材料を濡らすが、合金ろうは毛細管作用によって接
合部に保持される。材料が冷えると合金ろうが凝固して
接合部を形成する。誘導加熱ろう付では遮熱の必要がな
く、トランスの狭い部分で有益である。
【０００４】本発明の例示的な実施形態では、銅バスバ
ーと銅素線の十分にバリ取りし、ろう付接合部の品質に
悪影響を与えかねない汚染物を除去して清浄化する。銅
素線の最初の群とバスバーとの接合領域に、シム状もし
くはリボン状の特殊合金ろうを配置する。合金ろうのシ
ム又はリボンは各銅素線対間にも配置する。所定の位置
で線をバスバーにクランプする。次いで、バスバーの上
に誘導加熱ろう付用コイルを配置し、積層銅素線上に中
心を合わせる。ろう付用コイルの設計はこの具体的プロ
セスに適合するようにされており、個々のコイルをバス
バーの両側に配置できるが隣のバスバーには引っ掛から
ない十分小さい「断面形（profile）」をもつ。合金ろ
うが流動し始め、合金ろうが接合部全体に広がるのに十
分な時間が経過するまで接合部を均一に加熱する。接合
部の周縁に合金ろうの隅肉部も形成される。全領域が合
金ろうを有することが明らかでないときは、合金ろうを
補充すべく合金ろう棒を用いてもよい。最終ろう付部は
滑らかで、鋭いエッジがないのがよい。
ーと銅素線の十分にバリ取りし、ろう付接合部の品質に
悪影響を与えかねない汚染物を除去して清浄化する。銅
素線の最初の群とバスバーとの接合領域に、シム状もし
くはリボン状の特殊合金ろうを配置する。合金ろうのシ
ム又はリボンは各銅素線対間にも配置する。所定の位置
で線をバスバーにクランプする。次いで、バスバーの上
に誘導加熱ろう付用コイルを配置し、積層銅素線上に中
心を合わせる。ろう付用コイルの設計はこの具体的プロ
セスに適合するようにされており、個々のコイルをバス
バーの両側に配置できるが隣のバスバーには引っ掛から
ない十分小さい「断面形（profile）」をもつ。合金ろ
うが流動し始め、合金ろうが接合部全体に広がるのに十
分な時間が経過するまで接合部を均一に加熱する。接合
部の周縁に合金ろうの隅肉部も形成される。全領域が合
金ろうを有することが明らかでないときは、合金ろうを
補充すべく合金ろう棒を用いてもよい。最終ろう付部は
滑らかで、鋭いエッジがないのがよい。
【０００５】一つの態様では、本発明は、金属板に金属
素線をろう付する方法であって、ａ）上記金属板の表面
上に薄いろうシムを配置し、ｂ）上記ろうシム上に金属
素線を載せ、ｃ）誘導加熱ろう付用コイルを用いて、上
記ろうシムを溶融して金属素線と金属板とのろう付ラッ
プジョイントを形成するのに十分な温度にろうシムを加
熱することを含んでなる方法に関する。
素線をろう付する方法であって、ａ）上記金属板の表面
上に薄いろうシムを配置し、ｂ）上記ろうシム上に金属
素線を載せ、ｃ）誘導加熱ろう付用コイルを用いて、上
記ろうシムを溶融して金属素線と金属板とのろう付ラッ
プジョイントを形成するのに十分な温度にろうシムを加
熱することを含んでなる方法に関する。
【０００６】別の態様では、本発明は、複数の銅素線を
バスバーにろう付する方法であって、ａ）バスバーと銅
素線を清浄化し、ｂ）バスバーの表面上にろうシムを配
置し、ｃ）ろうシム上にろうシムと実質的に同じ長さの
銅素線を載せ、ｄ）ろうシムが各隣接素線対に挿まれる
ように追加の銅素線をバスバー上に積み重ね、ｅ）誘導
加熱ろう付用コイルを用いて、上記ろうシムを溶融して
銅素線とバスバーとのろう付ラップジョイントを形成す
るのに十分な温度にろうシムを加熱することを含んでな
る方法に関する。
バスバーにろう付する方法であって、ａ）バスバーと銅
素線を清浄化し、ｂ）バスバーの表面上にろうシムを配
置し、ｃ）ろうシム上にろうシムと実質的に同じ長さの
銅素線を載せ、ｄ）ろうシムが各隣接素線対に挿まれる
ように追加の銅素線をバスバー上に積み重ね、ｅ）誘導
加熱ろう付用コイルを用いて、上記ろうシムを溶融して
銅素線とバスバーとのろう付ラップジョイントを形成す
るのに十分な温度にろうシムを加熱することを含んでな
る方法に関する。
【０００７】典型的には、合金ろうシムは約１３００〜
１４００°Ｆに加熱し、各シムの厚さは約０．００５イ
ンチである。
１４００°Ｆに加熱し、各シムの厚さは約０．００５イ
ンチである。
【０００８】本発明は、上記方法で形成したバスバーと
銅素線のアセンブリにも関する。
銅素線のアセンブリにも関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、典型的なバス
バー１０は、バーの両側から内側に切れ込んだスロット
対１２，１４を交互に有する細長い棒状の銅板である。
典型的には、複数の銅素線又は線１６（積層形態）は、
バスバーに、横方向、概ねスロット間の中央に重ね溶接
される。図３に、かかるバスバーのスロット１２とスロ
ット１４の間に横方向に延在する複数の銅素線１６を垂
直に積み重ねた状態で示す。
バー１０は、バーの両側から内側に切れ込んだスロット
対１２，１４を交互に有する細長い棒状の銅板である。
典型的には、複数の銅素線又は線１６（積層形態）は、
バスバーに、横方向、概ねスロット間の中央に重ね溶接
される。図３に、かかるバスバーのスロット１２とスロ
ット１４の間に横方向に延在する複数の銅素線１６を垂
直に積み重ねた状態で示す。
【００１０】本発明の方法では、銅バスバー１０と銅素
線１６を適宜適当な技術で清浄化して汚れ、油などをす
べて取り除く。最初の銅素線１６とバスバーの表面２０
との間にバスバーを横切るように合金ろうシム又はリボ
ン１８を配置する。このシム又はリボン１８は、厚さ約
０．００５インチの銀基合金（例えば、かかる合金の一
例は「ｓｉｌ ｆｏｓ」として知られている）でよい。
同様のシム又はリボン２２，２４，２６を銅素線１６間
にも配置する。次に、積み重ねた銅撚線をバスバーに密
着するように適宜適当な手段でクランプする。
線１６を適宜適当な技術で清浄化して汚れ、油などをす
べて取り除く。最初の銅素線１６とバスバーの表面２０
との間にバスバーを横切るように合金ろうシム又はリボ
ン１８を配置する。このシム又はリボン１８は、厚さ約
０．００５インチの銀基合金（例えば、かかる合金の一
例は「ｓｉｌ ｆｏｓ」として知られている）でよい。
同様のシム又はリボン２２，２４，２６を銅素線１６間
にも配置する。次に、積み重ねた銅撚線をバスバーに密
着するように適宜適当な手段でクランプする。
【００１１】次に、図３、図４及び図５に示す通り、バ
スバーの両面に別々のコイル部分３０，３２が延在する
ように、ろう付用コイル２８をバスバー１０の上に配置
する。コイル部分３０，３２は銅素線１６に中心を合わ
すべきでなり、コイル部分３０，３２がトランスアセン
ブリ内の隣接バスバー１１０，２１０と接触しないよう
に注意しなければならない。
スバーの両面に別々のコイル部分３０，３２が延在する
ように、ろう付用コイル２８をバスバー１０の上に配置
する。コイル部分３０，３２は銅素線１６に中心を合わ
すべきでなり、コイル部分３０，３２がトランスアセン
ブリ内の隣接バスバー１１０，２１０と接触しないよう
に注意しなければならない。
【００１２】プロセスの次の段階では、ｓｉｌ ｆｏｓ
材（又は他の適当な合金ろう）が接合部全体に流れるま
で、部品１０，１６とろうシム１８との接合部を加熱
し、熱が均一に行きわたるようにする。好ましくは、接
合部を１３００〜１４００°Ｆに加熱してｓｉｌ ｆｏ
ｓシムを溶融させ、バスバー１０と素線１６の間及び隣
接素線間の表面を濡らし、接合部周囲に隅肉部を形成
し、あらゆるボイドもしくは開口を埋める。必要に応じ
て、追加ろう材をろう棒によって加えて接合部の不連続
部又はギャップを埋めてもよい。ろう棒は、それが加熱
されて類似ろう材のリボンから溶融したろう材中に流れ
込むように、接合部の所望の位置に手作業で配向させれ
ばよい。
材（又は他の適当な合金ろう）が接合部全体に流れるま
で、部品１０，１６とろうシム１８との接合部を加熱
し、熱が均一に行きわたるようにする。好ましくは、接
合部を１３００〜１４００°Ｆに加熱してｓｉｌ ｆｏ
ｓシムを溶融させ、バスバー１０と素線１６の間及び隣
接素線間の表面を濡らし、接合部周囲に隅肉部を形成
し、あらゆるボイドもしくは開口を埋める。必要に応じ
て、追加ろう材をろう棒によって加えて接合部の不連続
部又はギャップを埋めてもよい。ろう棒は、それが加熱
されて類似ろう材のリボンから溶融したろう材中に流れ
込むように、接合部の所望の位置に手作業で配向させれ
ばよい。
【００１３】最終ろう付接合部が滑らかで、鋭いエッジ
や点がなくなるように、すべてのボイドが埋められるま
で、熱を調節し、追加の合金ろう材を加える。ただし、
必要に応じて、ろう付で生じた不純物を除去すべく接合
部にワイヤブラシをかけ、鋭い点を埋めてもよい。
や点がなくなるように、すべてのボイドが埋められるま
で、熱を調節し、追加の合金ろう材を加える。ただし、
必要に応じて、ろう付で生じた不純物を除去すべく接合
部にワイヤブラシをかけ、鋭い点を埋めてもよい。
【００１４】現時点で最も実用的で好ましい実施形態と
思料される実施形態に関して本発明を説明してきたが、
本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された技術的思想及び技術的範囲
に属する様々な修正及び均等な構成を包含する。
思料される実施形態に関して本発明を説明してきたが、
本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された技術的思想及び技術的範囲
に属する様々な修正及び均等な構成を包含する。
【図１】 本発明の方法を利用するバスバーの部分斜視
図である。
図である。
【図２】 図１に示すバスバーの部分斜視図であり、ろ
う付前に銅素線を配置した図である。
う付前に銅素線を配置した図である。
【図３】 図２に示すバスバーと銅素線の端面図であ
り、本発明の方法で使用する誘導加熱ろう付用コイルも
（破線で）示す。
り、本発明の方法で使用する誘導加熱ろう付用コイルも
（破線で）示す。
【図４】 図２に示すバスバーの上面図であり、誘導加
熱ろう付用コイルを破線で示す。
熱ろう付用コイルを破線で示す。
【図５】 バスバー列の１枚のバスバーに配置した誘導
コイルの部分斜視図である。
コイルの部分斜視図である。
１０，１１０，２１０ バスバー １２，１４ スロット １６ 銅素線 １８，２２，２４，２６ ろうシム ２８ 誘導加熱ろう付用コイル ３０，３２ ろう付用コイル部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード・ジェームズ・オジミニスキ アメリカ合衆国、イリノイ州、オーク・ロ ーン、ウエスト・87ティーエイチ・プレイ ス、6736番 (72)発明者 ウラジーミル・ピリク アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スミス タウン、ネイル・ドライブ、12番 (72)発明者 デビッド・ロイ・パーカー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ウォル チェスター、カウンティー・ハイウェイ・ 38、641番 (72)発明者 ロイ・クリーブランド・パーカー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ウォル チェスター、カウンティー・ハイウェイ・ 38、641番 (72)発明者 ジェーソン・ジェイ・シュトロースナイダ ー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ウォル チェスター、オール・ロード、223番 (72)発明者 ジョン・フランシス・ノーラン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ラザ ム、サウス・スパロウブッシュ・ロード、 45番
Claims (13)
- 【請求項１】 金属板に金属素線をろう付する方法であ
って、 ａ）上記金属板の表面上に薄いろうシムを配置し、 ｂ）上記ろうシム上に金属素線を載せ、 ｃ）誘導加熱ろう付用コイルを用いて、上記ろうシムを
溶融して金属素線と金属板とのろう付ラップジョイント
を形成するのに十分な温度にろうシムを加熱することを
含んでなる、方法。 - 【請求項２】 段階ｃ）において、別々のろう付用コイ
ル部分を前記金属板の両側に配置し、前記金属素線に中
心を合わせる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 複数の銅素線をバスバーにろう付する方
法であって、 ａ）バスバーと銅素線を清浄化し、 ｂ）バスバーの表面上にろうシムを配置し、 ｃ）ろうシムの上に銅素線を載せ、 ｄ）ろうシムが各隣接素線対に挿まれるように追加の銅
素線をバスバー上に積み重ね、 ｅ）誘導加熱ろう付用コイルを用いて、上記ろうシムを
溶融して銅素線とバスバーとのろう付ラップジョイント
を形成するのに十分な温度にろうシムを加熱することを
含んでなる、方法。 - 【請求項４】 前記ろうシムが銀基合金からなる、請求
項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記ろうシムを約１３００〜１４００°
Ｆに加熱する、請求項３記載の方法。 - 【請求項６】 各ろうシムの厚さが約０．００５インチ
である、請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 段階ｅ）において、別々のろう付用コイ
ル部分を前記バスバーの両側に配置し、前記銅素線に中
心を合わせる、請求項３記載の方法。 - 【請求項８】 前記バスバーが複数のバスバーのアセン
ブリである、請求項３記載の方法。 - 【請求項９】 前記ろうシムを約１３００〜１４００°
Ｆに加熱する、請求項４記載の方法。 - 【請求項１０】 各ろうシムの厚さが約０．００５イン
チである、請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 段階ｅ）において、別々のろう付用コ
イル部分を前記バスバーの両側に配置し、前記銅素線に
中心を合わせる、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 段階ｅ）において、補充合金材料をろ
う棒によって追加する、請求項３記載の方法。 - 【請求項１３】 請求項３記載の方法で接合したバスバ
ーと銅素線のアセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/729,656 US6333494B1 (en) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | Method of induction brazing transformer strands to base plate |
| US09/729656 | 2000-12-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002224821A true JP2002224821A (ja) | 2002-08-13 |
Family
ID=24932019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001369441A Withdrawn JP2002224821A (ja) | 2000-12-04 | 2001-12-04 | トランス素線の基板への誘導加熱ろう付法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6333494B1 (ja) |
| EP (1) | EP1211010A2 (ja) |
| JP (1) | JP2002224821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813004B2 (en) | 2006-06-26 | 2010-10-12 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, image forming method and program product |
| JP6075465B2 (ja) * | 2014-01-07 | 2017-02-08 | 株式会社村田製作所 | 補修方法および補修材 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7073247B2 (en) * | 2003-04-30 | 2006-07-11 | General Electric Company | Method of brazing a liquid-cooled stator bar |
| US20060108356A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-25 | General Electric Company | Braze chamber and method for applying an isolation layer to a brazed end of a generator armature winding bar |
| US9674899B2 (en) * | 2013-06-04 | 2017-06-06 | The Boeing Company | Shim manufacturing system |
| US11039507B2 (en) * | 2017-02-23 | 2021-06-15 | General Electric Company | Method of brazing a treatment area of a load-bearing component |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2791667A (en) * | 1955-07-08 | 1957-05-07 | Gen Electric | Automatic brazing apparatus and method |
| US3431379A (en) * | 1967-02-15 | 1969-03-04 | Atomic Energy Commission | Method for induction heating |
| US3634705A (en) * | 1970-04-23 | 1972-01-11 | Westinghouse Electric Corp | Cooling system for dynamoelectric machines |
| US4307966A (en) * | 1979-12-11 | 1981-12-29 | Gte Products Corporation | Printer wire for printer wire assembly, assembly and method for producing same |
| JPH0691367A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-05 | Showa Alum Corp | アルミニウム材の加熱溶接法 |
-
2000
- 2000-12-04 US US09/729,656 patent/US6333494B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-30 EP EP01310030A patent/EP1211010A2/en not_active Withdrawn
- 2001-12-04 JP JP2001369441A patent/JP2002224821A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813004B2 (en) | 2006-06-26 | 2010-10-12 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, image forming method and program product |
| JP6075465B2 (ja) * | 2014-01-07 | 2017-02-08 | 株式会社村田製作所 | 補修方法および補修材 |
| US10994366B2 (en) | 2014-01-07 | 2021-05-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Repair method and repair material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1211010A2 (en) | 2002-06-05 |
| US6333494B1 (en) | 2001-12-25 |
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