JP2022039778A - ロウ部材およびロウ付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して載置することが可能であり、しかも溶融ロウを狭所に行き渡らせることのできるロウ部材を提供する。【解決手段】ロウ部材１０は、線状材１６と、長尺方向に沿って形成された平面の載置面２０、第１斜面２２および第２斜面２４を備える。端面視において、載置面２０の延長面２０ａと第１斜面２２の延長面２２ａとは第１鋭角θ１を形成し、延長面２０ａと第２斜面２４の延長面２４ａとは第２鋭角θ２を形成する。第１鋭角θ１と第２鋭角θ２とは等しい。線状材１６は長尺方向に沿った中空部１６ａを備える。中空部１６ａにはフラックス１８が充填されている。載置面２０には長尺方向に配列されて中空部１６ａと連通する複数の排出孔３２が設けられている。【選択図】図１２

Description

本発明は、ロウ部材およびロウ付け方法に関する。

ロウ付けは母材がほとんど溶けないので寸法精度が高く、また濡れ性によってロウが母材の隙間に行き渡るので溶接棒が直接届かないような部分の接合も可能であって多様な用途に用いられている。

ロウ付けは、例えば配電盤内のブスバーに対して冷却管を接続するのに用いられる（特許文献１参照）。ブスバーに冷却管をロウ付けするのには、接触箇所にフラックスを塗付し、さらに作業者がロウ部材を当てながら加熱を行って該ロウ部材を溶融させる。ロウ付けはブスバーと冷却管とが接触する部分の両側から行われ、一連の作業にはある程度の工数を要する。配電盤内に適用されるブスバーは相当に数が多い場合があり、冷却管をロウ付けする作業は自動化が望まれている。

実開昭５８－２１９０８号公報

ブスバーに対して冷却管を自動的にロウ付けするには、ロウ付け箇所にロウ部材を配置しておき、これらのブスバー、冷却管およびロウ部材を一体的に搬送しながら加熱することが考えられる。

しかしながら、搬送時にはある程度の振動が発生するので従来のロウ部材は揺れにより位置ずれが発生してしまう。また、平面状のブスバーと円形断面の冷却管とは線接触しており、その接触部の両側は相当に狭く、溶融したロウ部材を十分に行き渡らせることが困難である。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、安定して載置することが可能であり、しかも溶融ロウを狭所に行き渡らせることのできるロウ部材およびロウ付け方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるロウ部材は、線状のロウ部材であって、長尺方向に沿って形成された平面の第１面と、長尺方向に沿って形成された平面または端面視で凹形状の曲面である第２面と、を備え、端面視において、前記第１面と前記第２面、またはそれぞれの延長面が第１鋭角を形成することを特徴とする。

長尺方向に沿って形成された中空部と、前記中空部に充填されたフラックスと、前記第１面および前記第２面の少なくとも一方の面に形成されて前記中空部と連通し、長尺方向に配列された複数の排出孔と、を備えてもよい。このような排出孔からは溶融したフラックスをロウ付け対象物に供給することができる。

前記排出孔は長尺方向について両端面から少なくとも１０ｍｍの範囲を除く箇所に形成されていてもよい。これにより、フラックスが所望の箇所以外へ流れ出ることを抑制できる。

前記フラックスは全体に対する重量比が３％～５％であってもよい。

長尺方向に沿って形成された平面または端面視で凹形状の曲面である第３面と、端面視において、前記第１面と前記第３面、またはそれぞれの延長面が第２鋭角を形成し、前記第１鋭角と前記第２鋭角とは等しくしてもよい。これによりバランスが良くなる。

前記第１鋭角は４５度～７５度であってもよい。これによりロウ付けする対象物に一層好適に対応できる。

また、本発明にかかるロウ付け方法は、上記のロウ部材を用いて、板材に対して長尺部材をロウ付けするロウ付け方法であって、前記長尺部材における端面視で凸形状部分を前記板材の上面に当接配置する工程と、前記板材の上面と前記長尺部材の前記凸形状部分とによって上下が覆われる鋭角隙間に対して前記第１鋭角の部分が差し込まれる状態で、かつ前記第１面が前記板材の上面に当接するように前記ロウ部材を配置する工程と、前記ロウ部材を加熱し溶融させる工程と、を有することを特徴とする。

前記中空部に前記フラックスが充填されロウで構成された線状材に対して、前記排出孔を設けることにより前記ロウ部材を形成する工程を有し、前記排出孔を設けた後、２４時間以内に前記ロウ部材を加熱し溶融させてもよい。これによりフラックスの品質劣化を防止できる。

前記板材と前記長尺部材との接触箇所に対して両側から前記ロウ部材を配置してもよい。これにより、強度、熱伝達性およびバンランスが良くなる。

前記板材を介して下面側から前記ロウ部材を加熱してもよい。

前記長尺部材および前記ロウ部材が載置された状態で前記板材を固定の加熱源に搬送し、該加熱源によって加熱を行ってもよい。搬送によって多少の振動が発生しても板材の上面に平面である第１平面を載置しておくとずれを抑制することができる。

本発明では、平面である第１面を板材の上面に当接するように配置することによりロウ部材を安定して載置することができる。また、鋭角隙間に対して第１鋭角の部分が差し込まれるように配置することで狭所である鋭角隙間に対して溶融ロウを行き渡らせることができる。

図１は、実施形態にかかるロウ部材の斜視図である。 図２は、ロウ部材の端面図である。 図３は、ロウ部材の底面図である。 図４は、押出機の模式側面図である。 図５は、押出機で押し出し成型される第１線素材の成形過程を示す図であり、（ａ）は初期段階を示す図であり、（ｂ）は途中段階を示す図であり、（ｃ）は最終段階を示す図である。 図６は、第１線素材から排出孔のない状態の第２線素材を成形する工程の第１例を示す模式図である。 図７は、第１線素材から排出孔のない状態の第２線素材を成形する工程の第２例を示す模式斜視図である。 図８は、第１線素材から排出孔のない状態の第２線素材を成形する工程の第３例を示す模式斜視図である。 図９は、第２線素材に対して排出孔を設けてロウ部材を形成する工程の第１例を示す図である。 図１０は、第２線素材に対して排出孔を設けてロウ部材を形成する工程の第２例を示す図である。 図１１は、実施形態にかかるロウ付け方法のフローチャートである。 図１２は、仮組み立てされた状態のロウ部材、ブスバーおよび冷却管を端面方向から見た一部拡大図である。 図１３は、仮組み立てされた状態のロウ部材、ブスバーおよび冷却管の斜視図である。 図１４は、ロウ付け工程を示す図である。 図１５は、ロウ付けされた状態のブスバー、冷却管、およびロウ付部の斜視図である。 図１６は、変形例にかかるロウ部材の端面図であり、（ａ）は第１変形例にかかるロウ部材を示す端面図であり、（ｂ）は第２変形例にかかるロウ部材を示す端面図であり、（ｃ）は第３変形例にかかるロウ部材を示す端面図であり、（ｄ）は第１変形例にかかるロウ部材を示す端面図であり、（ｅ）は第４変形例にかかるロウ部材を示す端面図である。 図１７は、変形例にかかる冷却管をブスバーにロウ付けする際にロウ部材を適用した例を示す斜視図である。

以下に、本発明にかかるロウ部材およびロウ付け方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施の形態にかかるロウ部材１０の斜視図である。図２は、ロウ部材１０の端面図である。図３は、ロウ部材１０の底面図である。ロウ部材１０は、例えばブスバー１２（板材、図１３参照）に対して冷却管１４（長尺部材、図１３参照）をロウ付けするのに用いられる。ブスバー１２は銅の板材であり、導電体として用いられる。冷却管１４は銅のパイプであり、ブスバー１２を冷却するための冷媒流通路である。

図１に示すように、ロウ部材１０は中空部１６ａを有する長尺な線状材１６と、中空部１６ａに充填されたフラックス１８とを備える。中空部１６ａは、線状材１６の長尺方向に沿って形成されている。図１では充填されたフラックス１８を明示的にドット地で示している。

線状材１６はロウであり、例えばスズ、銀、銅、ニッケルなどを成分とする軟ロウである。線状材１６は硬ロウであってもよい。フラックス１８は、例えばロジン樹脂系であって、有機カルボン酸やチクソ剤などを含む。フラックス１８は全体に対する重量比が３％～５％が適用である。フラックス１８は線状材１６よりも融点が低く、ロウ付けの際に線状材１６が溶融するよりも早い段階で溶融する。

図２に示すように、ロウ部材１０は端面で略三角形状となっており、それぞれ長尺方向に沿って形成された載置面（第１面）２０、第１斜面（第２面）２２および第２斜面（第３面）２４を備える。載置面２０はブスバー１２の上面１２ａ（図１２参照）に載置される面である。この場合、載置面２０、第１斜面２２および第２斜面２４は全て平面である。

載置面２０と第１斜面２２とは凸状の滑らかな円弧部２６でつながっている。載置面２０と第２斜面２４とは凸状の滑らかな円弧部２８でつながっている。第１斜面２２と第２斜面２４とは凸状の滑らかな円弧部３０でつながっている。円弧部３０は他の円弧部２６，２８よりもやや緩やかな形状であり、ロウ部材１０の全高Ｈが抑制されている。全高Ｈは低い方が後述する鋭角隙間４０（図１２参照）に差し込みやすくなるが、あまり低すぎると必要体積が得られなくなり、適度な値に設定されている。

端面視において、載置面２０の延長面２０ａと第１斜面２２の延長面２２ａとは第１鋭角θ１を形成しており、延長面２０ａと第２斜面２４の延長面２４ａとは第２鋭角θ２を形成している。ただし、円弧部２６がない場合には載置面２０と第１斜面２２とが直接的に第１鋭角θ１を形成し、円弧部２８がない場合には載置面２０と第２斜面２４とが直接的に第２鋭角θ２を形成していてもよい。端面視においてロウ部材１０は左右対称形状であり、第１鋭角θ１と第２鋭角θ２とは等しい。

ロウ部材１０における載置面２０、第１斜面２２および第２斜面２４は互いに正三角形を構成する面であるとよい。すなわち、θ１＝θ２＝６０度であるとよい。このような正三角形をベースとする形状によれば、載置の安定性、強度バランスおよび製造便宜上などで好適である。第１鋭角θ１および第２鋭角θ２についてはさらに後述する。中空部１６ａの断面はロウ部材１０の外形に沿った略三角形状となっている。

図３に示すように、ロウ部材１０における載置面２０には複数の排出孔３２が形成されている。各排出孔３２は丸孔であって、載置面２０における中央位置で、長尺方向に沿って一列かつ等間隔に並んでいる。排出孔３２は載置面２０に対して垂直な孔であり、空部１６ａと連通している。排出孔３２はロウ部材１０を用いたロウ付けの際に線状材１６が溶融するよりも早い段階でフラックス１８を中空部１６ａから外部に排出させるためのものである。

排出孔３２の孔径ｄは、ロウ部材１０の幅Ｄに対して３０％～５０％の範囲とするのが好ましい。なぜなら、孔径ｄが小さすぎる場合には溶融したフラックス１８の流れを阻害する懸念がある。逆に大きすぎる場合には、溶融した線状材１６が長尺方向にそって均一にならず、形状が崩れることや、該排出孔３２の周囲の体積が減少し、排出孔３２のない部分との単位長さあたりの熱容量の差が生じ、溶融する際に均一な濡れ性が損なわれることとなり、接合欠陥が発生する懸念がある。本実施の形態にかかるロウ部材１０では、幅Ｄを２．６ｍｍとし、孔径ｄをその５０％のφ１．３ｍｍとしている。

各排出孔３２のピッチｐは１０ｍｍ以下が好ましい。１０ｍｍ以上だとブスバー１２と冷却管１４との狭所の接合部に対して溶融したフラックス１８が十分に供給されず、接合不良が発生する懸念があるためである。

なお、排出孔３２が端面１６ｂに対してあまり近くに設定されていると溶融したフラックス１８がブスバー１２の裏面に流れ出てしまい、これに連れて溶融した線状材１６も裏面に流れ出る懸念がある。条件によってはブスバー１２の裏面に流れ出たフラックス１８および線状材１６は事後的に除去する必要がある。

これに対してロウ部材１０における排出孔３２は長尺方向について両方の端面１６ｂから所定長さＬの範囲を除く箇所に形成しており、排出孔３２から排出された溶融したフラックス１８はブスバー１２の裏面に流れ出ることがなく、またはその量が相当に抑制される。これにより溶融した線状材１６も裏面に流れ出ることが抑制される。所定長さＬは、例えば少なくとも１０ｍｍにするとよい。またピッチｐ（図３参照）に対しては、Ｌ＞ｐとするとよい。

次に、ロウ部材１０の製造方法について説明する。ロウ部材１０は、概略的にはまず円筒形状のロウ内にフラックス１８が充填された第１線素材５２ａ（図５（ｃ）参照）が作られ、その後に該第１線素材５２ａの線径を絞るとともに断面形状を三角状にした第２線素材５２ｂ（図６参照）が作られる。最後に第２線素材５２ｂに対して排出孔３２を形成してロウ部材１０が得られる。以下、さらに詳細に説明する。

図４は、押出機５０の模式側面図である。図５は、押出機５０で押し出し成型される第１線素材５２ａの成形過程を示す図であり、（ａ）は初期段階を示す図であり、（ｂ）は途中段階を示す図であり、（ｃ）は最終段階を示す図である。図６は、第１線素材５２ａから排出孔３２のない状態の第２線素材５２ｂを成形する工程の第１例を示す模式図である。図７は、第１線素材５２ａから排出孔３２のない状態の第２線素材５２ｂを成形する工程の第２例を示す模式斜視図である。図８は、第１線素材５２ａから排出孔３２のない状態の第２線素材５２ｂを成形する工程の第３例を示す模式斜視図である。

図４に示すように、押出機５０はビレット５４から第１線素材５２ａを押し出し成型するものであり、ビレット５４が収納されるコンテナ５６と、該コンテナ５６の先端に設けられたダイス５８と、コンテナ５６の後方からビレット５４を押し出すラム６０と、全体の軸心部に配置されたマンドレル６２とを有する。ダイス５８はダイスリング５８ａによって固定されている。ビレット５４は、ラム６０によって後方から押圧されると、前方のダイス５８を通り外周が円形となるように外部に導出されるが、その際に中心にはマンドレル６２が配置されていることから円形中空部が形成され、第１線素材５２ａが得られる。ビレット５４は、２ｋｇ以上、好ましくは１０ｋｇ以上の鋳造した円柱形状のものを用いるとよい。

押出機５０による押し出し成型では、まず図５（ａ）に示すように、ビレット５４の一部が板状になり、その上面にフラックス１８が載せられる。そして押し出しの途中過程では、図５（ｂ）に示すようにビレット５４が円弧状に変形してフラックス１８を次第に包み込んでいく。そして、最終段階では図５（ｃ）に示すように、ビレット５４がフラックス１８を完全に包み込んだ第１線素材５２ａが得られる。なお、フラックス１８は空気に長時間触れていると変質するが、第１線素材５２ａ、第２線素材５２ｂおよびロウ部材１０ではフラックス１８はロウによって覆われていることから変質を防止できる。ただし、フラックス１８がほとんど変質しない程度であれば、製造上の都合により中空部１６ａに微量の気泡が含まれていても構わない。

図６に示すように、第１線素材５２ａから第２線素材５２ｂを成形する工程の第１例では、送線機６４から送り出された第１線素材５２ａが、第１テンショナー６６、押出機６８および焼成炉７０を経て第２線素材５２ｂが形成される。第２線素材５２ｂは、さらに引取機７２および第２テンショナー７４を介して巻取機７６で巻き取られる。送線機６４および巻取機７６は、例えばドラム形式である。

押出機６８では、ダイスの径および形状を変更しながら第１線素材５２ａを絞り、所定の線径および略三角の断面形状を得る。焼成炉７０では所定の熱処理を行う。つまり、熱間圧延の場合には加熱を行い、冷間圧延の場合には冷却（水冷や油冷など）を行う。

図７に示すように、第１線素材５２ａから第２線素材５２ｂを成形する工程の第２例では、ダイ７８と、プレス８０とを用いる。ダイ７８には上面にＶ字溝７８ａが形成されている。プレス８０は昇降可能な板状部材であって、ダイ７８の上方でＶ字溝７８ａに沿って配置されている。プレス８０の幅はＶ字溝７８ａの幅よりも適度に小さく設定されている。第１線素材５２ａは間欠的に移送されてＶ字溝７８ａ内に配置され、上方からプレス８０によって押圧される。そうすると、プレス８０によって押圧された部分が載置面２０を形成し、Ｖ字溝７８ａによって押圧された部分が第１斜面２２および第２斜面２４を形成する。このようなダイ７８およびプレス８０は簡易構成であり、第２線素材５２ｂを少量製造するのに適している。

図８に示すように、第１線素材５２ａから第２線素材５２ｂを成形する工程の第３例では、軸心が平行となるように配置された第１ローラ８２および第２ローラ８４を用いる。第１ローラ８２と第２ローラ８４との距離は調整可能な構成としてもよい。第１ローラ８２には周面に環状のＶ字溝８２ａが形成されている。第２ローラ８４には円盤状のプレス８４ａが設けられている。プレス８４ａは外周部がＶ字溝８２ａに嵌り込むように配置されている。プレス８４ａの幅はＶ字溝８２ａの幅よりも適度に小さく設定されている。

第１線素材５２ａは連続的に移送されてＶ字溝８２ａを通り、その際に上方からプレス８４ａによって押圧される。第１ローラ８２と第２ローラ８４とは逆方向に回転して第１線素材５２ａを引き込み成形し、第２線素材５２ｂとして送出する。第１線素材５２ａおよび第２線素材５２ｂの移送は他の手段を用いてもよい。第２線素材５２ｂは、プレス８４ａによって押圧された部分が載置面２０を形成し、Ｖ字溝８２ａによって押圧された部分が第１斜面２２および第２斜面２４を形成する。このようなこのような第１ローラ８２および第２ローラ８４では、連続的稼働が可能であって、第２線素材５２ｂを大量製造するのに適している。

次に、第２線素材５２ｂに対して排出孔３２を設けてロウ部材１０を形成する工程について説明する。図９は、第２線素材５２ｂに対して排出孔３２を設けてロウ部材１０を形成する工程の第１例を示す図である。図１０は、第２線素材５２ｂに対して排出孔３２を設けてロウ部材１０を形成する工程の第２例を示す図である。

図９に示すように、第２線素材５２ｂに対して排出孔３２を設けてロウ部材１０を形成する工程の第１例では、ダイ８６と、パンチプレス８８とを用いる。ダイ８６には上面にＶ字溝８６ａが形成されている。Ｖ字溝８６ａの底部には逃げ溝８６ｂが形成されているＶ字溝８６ａは、例えば上記のＶ字溝７８ａと同じである。パンチプレス８８は昇降可能な板状部材であって、ダイ８６の上方でＶ字溝８６ａに沿って配置されている。パンチプレス８８の下面には下方に突出する複数のパンチ８８ａがＶ字溝７８ａに沿うように設けられている。第１線素材５２ａは間欠的に移送されてＶ字溝８６ａ内に配置され、上方からパンチプレス８８によって押圧される。そうすると、複数のパンチ８８ａは載置面２０に当接・穿孔し、排出孔３２が形成される。このようなダイ８６およびパンチプレス８８は簡易構成であり、ロウ部材１０を少量生産するのに適している。ダイ８６の前後には必要に応じて支持ダイ９０を設けてもよい。支持ダイ９０にはＶ字溝９０ａが形成されており第１線素材５２ａや第２線素材５２ｂを支持して安定させることができる。

図１０に示すように、第２線素材５２ｂに対して排出孔３２を設けてロウ部材１０を形成する工程の第２例では、ダイ８６とパンチプレス円板９２とを用いる。ダイ８６は図９に示したものと同じである。パンチプレス円板９２は回転可能であって、ダイ８６とパンチプレス円板９２との距離は調整可能な構成としてもよい。パンチプレス円板９２の周面には径方向に突出する複数のパンチ９２ａが設けられている。パンチ９２ａは、例えば上記のパンチ８８ａと同じものである。下方のパンチ８８ａは先端部がＶ字溝８６ａに嵌り込むように配置されている。

第１線素材５２ａは連続的に移送されてＶ字溝８６ａを通り、その際に上方からパンチ９２ａが載置面２０に当接・穿孔し、排出孔３２が形成される。この工程ではパンチプレス円板９２が回転することにより第１線素材５２ａを引き込み成形し、第２線素材５２ｂとして送出する。第１線素材５２ａおよび第２線素材５２ｂの移送は他の手段を用いてもよい。このようなこのようなダイ８６およびパンチプレス円板９２では、連続的稼働が可能であって、ロウ部材１０を大量生産するのに適している。

なお、上記のダイ７８のＶ字溝７８ａ、第１ローラ８２のＶ字溝８２ａ、ダイ８６のＶ字溝８６ａはほぼ同形状である。これらのＶ字溝７８ａ、８２ａ、８６ａは端面視で対称形状であって、同様に端面視で対称形状であるロウ部材１０を形成するに好適である。Ｖ字溝７８ａ、８２ａ、８６ａは対称形状であることから、プレスや孔開け作業による押圧力が均等に分散されて好適である。ロウ部材１０は第１鋭角θ１および第２鋭角θ２がθ１＝θ２であれば、サイズ違いであってもダイ７８、第１ローラ８２およびダイ８６によって製作可能である。

次に、本発明の実施形態にかかるロウ付け方法について説明する。この実施形態にかかるロウ付け方法は上記のロウ部材１０を用いて、ブスバー１２に対して冷却管１４をロウ付けする方法である。この実施形態にかかるロウ付け方法では、ブスバー１２に代えて他の板材を用いてもよい。また冷却管１４に代えて、下方に凸形状部分を備える他の長尺部材を用いてもよい。図１２ではこのような下方に凸形状部分を備える長尺部材の一例として、多角形体１４Ａを仮想線で示している。なお、上記のロウ部材１０の製造方法についての説明では、排出孔３２が形成されていない状態を第２線素材５２ｂと呼び、排出孔３２が形成された状態をロウ部材１０と呼んで区別していたが、以下では便宜上両者ともロウ部材１０と呼ぶ。

図１１は、この実施形態にかかるロウ付け方法のフローチャートである。図１２は、仮組み立てされた状態のロウ部材１０、ブスバー１２および冷却管１４を端面方向から見た一部拡大図である。図１３は、仮組み立てされた状態のロウ部材１０、ブスバー１２および冷却管１４の斜視図である。図１４は、ロウ付け工程を示す図である。図１５は、ロウ付けされた状態のブスバー１２、および冷却管１４ロウ付部４４の斜視図である。

図１１に示すように、実施形態にかかるロウ付け方法は、まずステップＳ１において、冷却管１４をブスバー１２の上面１２ａに当接配置する（図１２参照）。このとき、冷却管１４はブスバー１２に対して１か所以上の小さいポイントで固定手段（例えば、ＴＩＧ溶接）により仮固定してもよい。ステップＳ２において、ドラム体等に巻かれた長いロウ部材１０から所定長さを切り出す。ステップＳ３において、ロウ部材１０に排出孔３２を形成する。ステップＳ４において上面１２ａと冷却管１４とによって上下が覆われる鋭角隙間４０に対して第１鋭角θ１の部分が差し込まれる状態で、かつ載置面２０が上面１２ａに当接するようにロウ部材１０を配置する（図１２、図１３参照）。ステップＳ５において、搬送加熱機１００（図１４参照）を用いてロウ部材１０を加熱する。以下、各ステップについてさらに詳細に説明する。

ステップＳ１では、冷却管１４をブスバー１２の上面１２ａに当接配置しており、これにより端面視で冷却管１４の下方部（下方凸部）１４ａとブスバー１２の上面１２ａとによって上下が覆われる鋭角隙間４０が形成される。鋭角隙間４０は鋭角状の隙間という意味であり、必ずしも二直線で鋭角が形成されたものに限られず、水平の平面と傾斜した平面または曲面とによって挟まれた領域を示す。

ステップＳ２で切り出すロウ部材１０の長さは、例えば図１３に示すように、端面１６ｂがブスバー１２の端面１２ｂと一致する長さとする。

ステップＳ３における排出孔３２の形成工程は図９、図１０を用いて説明した通りである。なお、このステップＳ３からステップＳ５におけるロウ部材１０の加熱処理を行う時刻までロウ部材１０を長時間放置することは好ましくない。排出孔３２が形成されると中空部１６ａに充填されているフラックス１８が空気に露呈されて品質劣化が進行するからである。ステップＳ３で排出孔３２を設けた後、２４時間以内にステップＳ５におけるロウ部材１０の加熱・溶融処理を行うと、フラックス１８の品質劣化が少なくて済む。

ステップＳ４では、図１２に示すように鋭角隙間４０に対して第１鋭角θ１の部分（より具体的には載置面２０と第１斜面２２とによって挟まれた領域であり、円弧部２６を含む部分）が差し込まれるようにロウ部材１０を載置している。これにより、鋭角隙間４０が相当に塞がれて、面積が狭まっている。また、ロウ部材１０はブスバー１２と冷却管１４との接触箇所Ｐになるべく近づけ、円弧部３０または第１斜面２２が冷却管１４に対して接点Ｃで接触し、または相当に接近するように配置するとよい。これにより鋭角隙間４０がさらに塞がれるとともに、ロウ部材１０と冷却管１４の双方が安定する。ただし、ロウ部材１０と冷却管１４とは、相互の寸法精度や形状等の理由によって全長にわたって接触させることが困難である場合には、一部が離間していてもよいことはもちろんである。

ロウ部材１０は載置面２０と第１斜面２２とにより第１鋭角θ１を形成する形状であることから、この部分を鋭角隙間４０に対して多少圧入気味に挿入させることも可能である。これによりロウ部材１０の一層の安定化を図ることができる。

ロウ部材１０は端面視で左右対称形状であることから、上面１２ａに載置する際には載置面２０が下面となっていれば図１２に示す場合とは逆向き（第２斜面２４を図１２における右向きに）配置しても構わない。つまり、第１斜面２２と第２斜面２４とは特に区別する必要がない。また、載置面２０には排出孔３２が形成されていることから、他の面との識別が容易である。

上記のとおり、ロウ部材１０は載置面２０が上面１２ａに当接するように配置する。載置面２０は平面であり、ロウ部材１０は安定する。また後述するように、ロウ部材１０はブスバー１２を介して下方から加熱される。そうすると、ロウ部材１０は上面１２ａに当接している載置面２０が最も加熱されて、先行的に加熱されることになる。したがって、中空部１６ａに充填されているフラックス１８も下側が最初に加熱されて早い段階から排出孔３２を通って上面１２ａに排出されることになる。フラックス１８は、ブスバー１２および載置面２０の構成部を介して間接的に加熱されるのであるが、線状材１６よりも融点が低く、しかも排出孔３２は下方に形成されていることから、線状材１６が溶融するよりも確実に早い段階で排出孔３２から排出され、上面１２ａに対して所定の下処理を行うことができる。

なお、条件次第では仮想線で示すように排出孔３２を第１斜面２２に設けて鋭角隙間４０に対して直接的に開口させてもよい。すなわち排出孔３２は、載置面２０および第１斜面２２の少なくとも一方の面に形成すればよい。

図１３に示すように、この例では冷却管１４は、その端面１４ｂがブスバー１２の端面１２ｂと一致するように配置されている。冷却管１４には外部から継手を介して冷媒を供給させるためである。冷却管１４の端面１４ｂはブスバー１２の端面１２ｂよりも突出していてもよい。一方、ロウ部材１０は、端面１６ｂがブスバー１２の端面１２ｂと一致するように配置されており、冷却管１４とブスバー１２との接合長さが可及的に長く確保される。これにより、両者間の接合強度および熱伝達性が向上するとともに、鋭角隙間４０がほとんど塞がれて異物の挟み込みが防止される。

また、ロウ部材１０は２本用いられ、１本の冷却管１４に対してその両側の鋭角隙間４０に配置する。つまり、ブスバー１２と冷却管１４との接触箇所Ｐに対して両側からロウ部材１０を配置する。なお、ブスバー１２と冷却管１４とは、相互の寸法精度や形状等の理由によって全長にわたって接触させることが困難である場合には、一部が離間していてもよいことはもちろんである。以下、ロウ付けのために仮組み立てされたブスバー１２、冷却管１４および２本のロウ部材１０をアセンブリ体４２と呼ぶ。

図１４に示すように、ステップＳ５で用いる搬送加熱機１００はアセンブリ体４２を自動で搬送および加熱するものであり、処理するアセンブリ体４２の数が多い場合に好適に用いられる。搬送加熱機１００は、搬入ユニット１０２と、加熱ユニット１０４と搬出ユニット１０６とを備える。搬入ユニット１０２は搬送手段１０８によってアセンブリ体４２を加熱ユニット１０４へ搬送するものである。搬送手段１０８は例えばローラやコンベアである。搬入ユニット１０２には何らかの予熱手段を設けてもよい。加熱ユニット１０４はアセンブリ体４２を下方から加熱する加熱源であり、例えば誘導加熱装置やバーナーである。加熱ユニット１０４は固定されている。アセンブリ体４２は加熱ユニット１０４の上を搬送されながら加熱されてもよいし、一時停止して加熱されてもよいし、または減速して加熱されてもよい。搬出ユニット１０６は加熱処理されたアセンブリ体４２を搬出するものであり、例えば搬入ユニット１０２と同じものが適用される。搬出ユニット１０６には何らかの冷却手段を設けてもよい。

搬送加熱機１００では、アセンブリ体４２を自動で搬送するが、搬送時には多少の振動が発生しうる。ところが、ロウ部材１０はブスバー１２の上面１２ａに載置されている載置面２０が平面であることから、横方向（搬送方向と直交する方向）に転がったりずれたりすることなく安定して載置される。したがって、ロウ部材１０およびそれを用いたロウ付け方法は、搬送加熱機１００などを用いた一部に自動搬送手段を備える機器に好適に用いられ、ロウ付けの自動化に適する。

また、アセンブリ体４２が加熱ユニット１０４の箇所で一時停止または加減速する場合であっても、載置面２０は平面であって上面１２ａに対して比較的広い面積で接していることから適度な摩擦力が確保されており、縦方向（搬送方向）にずれることなく安定して載置される。このようにロウ部材１０は上面１２ａに対して位置ずれがないまま加熱処理を行うことができ、溶融ロウが所望の箇所に行き渡る。

加熱ユニット１０４ではロウ部材１０がブスバー１２を介して下方から加熱される。そして、中空部１６ａに充填されているフラックス１８は載置面２０から加熱される。フラックス１８は線状材１６よりも融点が低いことから、該線状材１６の溶融に先立って溶け出し、排出孔３２から排出される。排出孔３２は下面である載置面２０に形成されていることから、ブスバー１２の上面１２ａに流れ出しやすい。流れ出たフラックス１８は上面１２ａの異物や酸化膜を取り除くとともに濡れ性を向上させる。このように、ロウ部材１０にはフラックス１８が含まれていることから、別途のフラックス塗付処理が不要である。

また、排出孔３２から流れ出たフラックス１８は上面１２ａに広がるが、狭い鋭角隙間４０（図１２参照）に対して毛管現象で吸い込まれて接触箇所Ｐまで達しうる。

ロウ部材１０は、端面視において、載置面２０の延長面２０ａと第１斜面２２の延長面２２ａとが第１鋭角θ１を形成するような形状となっている。載置面２０と第１斜面２２の各先端部である円弧部２６を含む部分が狭所の鋭角隙間４０に入り込み、該鋭角隙間４０の面積が狭まっている。したがって、排出孔３２から流れ出たフラックス１８は鋭角隙間４０に対して毛管現象で一層吸い込まれやすくなる。

また、フラックス１８が溶融した後に溶融する線状材１６についてもフラックス１８による酸化膜や表面汚染物除去での濡れ性向上、および狭所の鋭角隙間４０の形状による毛管現象で接触箇所Ｐまで達しうる。すなわち狭所の鋭角隙間４０には、そのままでは溶融ロウを充填させることが難しいのであるが、円弧部２６の部分が差し込まれて一層狭まることによって毛管現象が生じ、または向上して溶融ロウが導かれるようになる。なお、ロウ部材１０は冷却管１４の両側に設けられた状態で加熱されるが、搬送加熱機１００の加熱ユニット１０４で両方が同時に加熱されて溶融することはもちろんである。したがって、作業者が２度にわたって個別に加熱することに比べると相当に工程時間が短縮される。

図１５は、本実施の形態にかかるロウ部材１０およびロウ付け方法によってロウ付けされた状態のブスバー１２、冷却管１４、およびロウ付部４４の斜視図である。冷却管１４はブスバー１２に対して両側２か所のロウ付部４４でロウ付けされている。ロウ付部４４はロウ部材１０が溶融してその後固化したものである。図１５に示すように、ロウ付部４４は冷却管１４の下方部１４ａとブスバー１２の上面１２ａとの間、換言すれば鋭角隙間４０（図１２参照）が存在した部分に隙間なく充填されている。これは、上記のとおりロウ部材１０は搬送による位置ずれが生じることがなく、しかもその一部が鋭角隙間４０に差し込まれた状態で溶融されて接触箇所Ｐまで行き渡るためである。これにより、強度および熱伝達性を向上させることができる。また、冷却管１４に対して両側からロウ部材１０によってロウ付けして２か所のロウ付部４４が形成されることにより、左右バランスが良くなる。

ロウ付部４４は冷却管１４の全長に亘ってほぼ均一に形成されている。これは、ロウ部材１０に設けられた複数の排出孔３２が適度なピッチｐ（図３参照）で配列されていて、溶融したフラックス１８が万遍なく広がっており、しかも排出孔３２の径が適度に小さく線状材１６の単位長さ当たりの体積がほぼ均一になっているためである。

また、ロウ付部４４はブスバー１２の端面１２ｂとほぼ一致する箇所まで形成されており、端面１２ｂや裏面までにはほとんど達していない。これは、ロウ部材１０の排出孔３２が端面１６ｂから少なくとも１０ｍｍの範囲を除く箇所に形成されていて、溶融したフラックス１８がブスバー１２の端面１２ｂにはほとんど漏れ出さないためである。

図１６は、ロウ部材１０の変形例を示す端面図であり、（ａ）は第１変形例にかかるロウ部材１０Ａの端面図であり、（ｂ）は第２変形例にかかるロウ部材１０Ｂの端面図であり、（ｃ）は第３変形例にかかるロウ部材１０Ｃの端面図であり、（ｄ）は第４変形例にかかるロウ部材１０Ｄの端面図である。各変形例について上記のロウ部材１０と同様の箇所については、同符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１６（ａ）に示すように第１変形例にかかるロウ部材１０Ａは、３つの円弧部２６，２８，３０がそれぞれ同形状であり、載置面２０、第１斜面２２、第２斜面２４がそれぞれ等しい面積を有している。また、θ１＝θ２＝６０度である。このようなロウ部材１０Ａは方向性がなく、３つの面のいずれを載置面２０とすることができるため、上記のステップＳ３において排出孔３２を削孔する工程で面の区別が不要である。

図１６（ｂ）に示すように第２変形例にかかるロウ部材１０Ｂは、上記のロウ部材１０における第２斜面２４に相当する部分に平面が設けられていない。このようなロウ部材１０Ｂでも載置面２０と第１斜面２２とによって第１鋭角θが形成されていることから、該部分を鋭角隙間４０に差し込んだ状態で加熱を行えば、該鋭角隙間４０に対して溶融した線状材１６を充填させることができる。

図１６（ｃ）に示すように第３変形例にかかるロウ部材１０Ｃは、第１鋭角θ１および第２鋭角θ２がθ１＝θ２であるが、６０度ではない例である。上記の通り第１鋭角θ１および第２鋭角θ２はそれぞれ６０度であるとバランスがよくて好適であるが、ロウ付けする部材（本願の例では冷却管１４）の形状に合わせてある程度の幅が許容される。すなわち、接点Ｃ（図１２参照）における相手部材の接線の角度よりは適度に大きく設定することが望ましいが、６０度±１５度程度の範囲（つまり、４５度～７５度）であればある程度の汎用性が得られて好適である。

図１６（ｄ）に示すように第４変形例にかかるロウ部材１０Ｄは、上記の平面である第１斜面２２および第２斜面２４に代えて曲面である第１斜面２２Ａおよび第２斜面２４Ａが設けられている例である。第１斜面２２Ａおよび第２斜面２４Ａは、端面視で凹形状の曲面である。このような曲面の第１斜面２２Ａまたは第２斜面２４Ａは、円筒形状である冷却管１４の周面に沿って配置され、円弧部２６，２８は鋭角隙間４０に対してより深く差し込むことが可能となる。なお、この場合の第１斜面２２Ａの延長面２２Ａａは第１斜面２２Ａの下端近傍部の接線として規定できる。第２鋭角θ２の延長面２４Ａａについても同様である。

図１７は、変形例にかかる冷却管１４Ｂをブスバー１２にロウ付けする際にロウ部材１０を適用した例を示す斜視図である。図１７の冷却管１４Ｂのように、ロウ部材１０でロウ付けする長尺部材は屈曲した形状であってもよい。この場合、ロウ部材１０を冷却管１４Ｂの両側に沿って曲げて配置すればよい。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ ロウ部材
１２ ブスバー
１２ａ 上面
１４，１４Ｂ 冷却管
１４ａ 下方部（下方凸部）
１６ 線状材
１６ａ 中空部
１６ｂ 端面
１８ フラックス
２０ 載置面
２２，２２Ａ 第１斜面
２２ａ，２２Ａａ，２４ａ，２４Ａａ 延長面
２４，２４Ａ 第２斜面
２６，２８，３０ 円弧部
３２ 排出孔
４０ 鋭角隙間
４２ アセンブリ体
４４ ロウ付部
５０ 押出機
５２ａ 第１線素材
５２ｂ 第２線素材
１００ 搬送加熱機
１０４ 加熱ユニット（加熱源）
θ１ 第１鋭角
θ２ 第２鋭角

Claims (10)

1. 線状のロウ部材であって、
   長尺方向に沿って形成された平面の第１面と、
   長尺方向に沿って形成された平面または端面視で凹形状の曲面である第２面と、
   を備え、
   端面視において、前記第１面と前記第２面、またはそれぞれの延長面が第１鋭角を形成することを特徴とするロウ部材。
2. 長尺方向に沿って形成された中空部と、
   前記中空部に充填されたフラックスと、
   前記第１面および前記第２面の少なくとも一方の面に形成されて前記中空部と連通し、長尺方向に配列された複数の排出孔と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のロウ部材。
3. 前記フラックスは全体に対する重量比が３％～５％であることを特徴とする請求項２に記載のロウ部材。
4. 周面に形成された平面または端面視で凹形状の曲面である第３面と、
   端面視において、前記第１面と前記第３面、またはそれぞれの延長面が第２鋭角を形成し、
   前記第１鋭角と前記第２鋭角とは等しいことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のロウ部材。
5. 前記第１鋭角は４５度～７５度であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のロウ部材。
6. 請求項２または３に記載のロウ部材を用いて、板材に対して長尺部材をロウ付けするロウ付け方法であって、
   前記長尺部材における端面視で凸形状部分を前記板材の上面に当接配置する工程と、
   前記板材の上面と前記長尺部材の前記凸形状部分とによって上下が覆われる鋭角隙間に対して前記第１鋭角の部分が差し込まれる状態で、かつ前記第１面が前記板材の上面に当接するように前記ロウ部材を配置する工程と、
   前記ロウ部材を加熱し溶融させる工程と、
   を有することを特徴とするロウ付け方法。
7. 前記中空部に前記フラックスが充填されロウで構成された線状材に対して、前記排出孔を設けることにより前記ロウ部材を形成する工程を有する請求項６に記載のロウ付け方法。
8. 前記板材と前記長尺部材との接触箇所に対して両側から前記ロウ部材を配置することを特徴とする請求項６または７に記載のロウ付け方法。
9. 前記板材を介して下面側から前記ロウ部材を加熱することを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載のロウ付け方法。
10. 前記長尺部材および前記ロウ部材が載置された状態で前記板材を固定の加熱源に搬送し、該加熱源によって加熱を行うことを特徴とする請求項６～９のいずれか１項に記載のロウ付け方法。

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