JP2742535B2 - ろう付方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属を接合するろう付方法とその装置に関
する。

（従来技術とその問題点） ろう付加工では、ろう付部分だけでなく、その近傍へ
加熱による影響が及んでしまう。接合母材の材質等の如
何によっては、この熱による悪影響が避けられず、所望
の品質に達しない不良品の発生率が高くなる。

この種の高温による悪影響は、接合部材が銅製品の場
合に特に顕著となる。例えば、銅パイプ等では余熱のた
めにパイプが軟化して使用に耐え得なくなる場合が少な
くない。

本発明は、ろう付の際の加熱による接合母材への熱に
よる悪影響の解消を主たる目的とするものである。

（問題解決の手段） 第１の発明は、ろう付方法であり、ろう付部分の加熱
は、加熱によってろう付部分以外の接合母材に及ぶ余熱
を第１の冷却手段によって奪いながら行ない、加熱の後
には、更に当該ろう付部分に残る余熱を第２の冷却手段
によって奪い、接合母材に残る不必要な熱を第１及び第
２の冷却手段によって速やかに除去することを内容とす
るものである。

第２の発明は、ろう付装置であり、ろう付部分を加熱
する加熱手段と、加熱による接合母材の酸化を防ぐため
に与えられる保護雰囲気を持つようろう付部分を囲うカ
バー部材と、直接加熱されない非ろう付部分の外回りを
囲う第１の冷却手段と、加熱された直接に、少なくとも
ろう付部分に接近させられる第２の冷却手段とを有する
構成としたものである。

第３の発明は、接合母材の一方がパイプである場合の
ろう付装置であり、パイプのろう付部分を加熱する加熱
手段と、当該パイプの非ろう付部分が挿入保持される保
持穴を有し該保持穴に酸化阻止雰囲気を送り出す通気管
と該保持穴を冷やすための冷却器とを備えた第１の冷却
手段と、ろう付部分を加熱する際に第１の冷却手段の保
持穴に挿入されたパイプのろう付部分を中心にしてその
近傍を囲うよう保持穴に連通される筒状のカバー部材
と、ろう付部分を加熱した後にパイプ内に侵入する冷却
器内蔵の第２の冷却手段とを有する構成としたものであ
る。

（実施例） 以下、本発明を銅パイプとフランジとのろう付を例に
して説明する。

第１図及び第２図に於て、図中の符号10は銅パイプで
あり、既にフランジ11が組付けられている。図の銅パイ
プ10は治具を兼ねる第１の冷却手段20にセットされた状
態にある。

治具としての第１の冷却手段20には、銅パイプ10の非
ろう付部分が挿入保持される保持穴21が縦に深く穿たれ
ている。

保持穴21には、穴の底部から穴の軸方向へ向かって適
度に突き出された押圧し用のロット22が摺動可能に臨
み、銅パイプ10はこのロット22の先端で支えられてい
る。

保持穴21の中で支えられている銅パイプ10は、ろう付
部分即ち組付けられたフランジ11部分が、保持穴21の
外、即ち、第１の冷却手段20の上方に位置するよう置か
れている。

又、保持穴21には加熱による接合母材の酸化を防ぐた
めの保護雰囲気としての酸化阻止雰囲気を送り出す通気
管24が連通されている。

実施例の酸化阻止雰囲気はチッソを主成とするガスで
ある。

更に、保持穴21の近傍には、第２図に示すように、保
持穴21を冷やすための冷却器として冷却管23が配設され
ている。

実施例の冷媒は水道水である。

第１図に示す銅パイプ10は、このように構成された第
１の冷却手段20の保持穴21へ適当な機械的或いは手動的
手段によって挿入される。

第１図中の符号30はろう付部分に熱を与えるための加
熱手段である。

実施例の加熱手段30は高周波誘導加熱装置を用いてい
る。図中の符号31は高周波発振器であり、符号32は高周
波誘導線である。

高周波発振器31から延在された高周波誘導線32は、銅
パイプ10のろう付部分即ちフランジ11の回りを環状に巡
っている。

この高周波誘導線32の環状部には、保持穴21に挿入さ
れた銅パイプ10のろう付部分を中心にしてその近傍を囲
い保持穴21に連通される筒状のカバー部材としてのガラ
ス質の耐熱筒33が挿入されている。

カバー部材としての耐熱筒33はその下端口が、上述の
保持穴21に連通された状態で、第１の冷却手段20に立設
されている。

耐熱筒33の長さ（高さ）は、保持穴21から上方に突出
している銅パイプ10部分、即ち、ろう付部分を含む銅パ
イプ10の上側部分を十分に内包できる長さとしてある。

耐熱筒33は、通気管24から保持穴21へ供給された酸化
阻止雰囲気の拡散を防ぎ、銅パイプ10全体を密度の高い
酸化阻止雰囲気で包ませるためのものである。

実施例の耐熱筒33は、第１の冷却手段20に固定されて
いるため、保持穴21へ挿入される銅パイプ10は耐熱筒33
の上端口から挿入しなければならない。

ロット22が耐熱筒33の上端まで上り、その上にパイプ
10を乗せ、機械的にロット22が下り第１図の状態にな
る。

第１図及び第３図に於て、図中の符号40は第２の冷却
手段である。

第２の冷却手段は、銅パイプ10のろう付部分を加熱し
た後に銅パイプ10の筒内に侵入させるものである。

第２の冷却手段40には、冷却器としての冷却管41が配
設されている。

この冷媒も水道水である。

第２の冷却手段40の銅パイプ10への侵入状態は、第４
図に示す通り、第２の冷却手段40の先端部41が、銅パイ
プ10の上方から少なくともろう付部分に十分に達する程
度侵入させる。

侵入したとき、先端部42の外周面を銅パイプ10の内周
面に接触させ、熱伝導により直接吸熱させるのが最良で
あるが、接触させないで単に近接させるだけでもよい。

第５図を中心にして、本装置のろう付加工工程を手順
を追って説明する。

先ず、銅パイプ10にフランジ11を組付け、両母材の接
合部分に所望のろう材を施しておく。

次に、このように準備された銅パイプ10をカバー部材
としての耐熱筒33の上端口から保持穴21へ適当な手段に
より挿入する。

保持穴21に挿入された銅パイプ10は、保持穴21の底か
ら突き出たロット22の先端で支承される。

このとき、銅パイプ10のろう付部分が、加熱手段たる
高周波誘導線32の環状部分に位置するよう、予め、保持
穴21の底から突き出されるロット22の待機位置を調整し
ておく。

こうして、銅パイプ10を保持穴21にセットした後、高
周波を発振させて加熱する。

加熱に当っては、通気管24から保持穴21へ酸化阻止雰
囲気を送り込む。送り込む量は、酸化阻止雰囲気が保持
穴21からカバー部材としての耐熱筒33内を満し、更に、
耐熱筒33の上端口からあふれ出る程度がよい。

銅パイプ10は保持穴21及び耐熱筒33によって囲われて
いるから、酸化阻止雰囲気は拡散されることなく、高密
度の状態で母材を包み込む。

これによって、酸化阻止雰囲気の使用効率が高められ
るから、少量の使用で済み経済的である。

銅パイプ10のろう付部分への加熱によって、銅パイプ
10はろう付されない非ろう付部分へと熱が広がって行
く。

しかし、保持穴21に治まっている銅パイプ10の非ろう
付部分への熱は、第１の冷却手段として冷却管23を通る
冷媒（水）によって奪われ、非ろう付部分の高温化は阻
止される。

ろう付部分への加熱が終了すると、直ちに、第２の冷
却手段が降下して、第４図に示すように、その先端部41
が銅パイプ10の筒内に侵入する。

侵入の深さは、先端部41が少なくともろう付部分に達
することが必要である。勿論、銅パイプ10の長さに亘っ
て侵入させるのが最も効果的である。

銅パイプ10は、第２の冷却手段の侵入によって、パイ
プ筒の内と外から急速に熱が奪われる。

銅パイプ10の熱が常温に近くなった段階で、第２の冷
却手段を上昇（退却）させる。

そして、ロット22によってろう付された銅パイプ10を
保持穴21及びカバー部材33の外に押し出す。

第５図の符号10Aでしめす銅パイプは、保持穴21にセ
ットされいた銅パイプ10が押出された高さ位置を示す
（ロット22は図示せず。）。

ロット22で押し出された銅パイプ10Aは、水平方向か
ら延び出して来るハンガー51に係止され、符号10Bに示
す位置に移され、更に、ガイドレール52に案内されて回
収される。

尚、同図中の符号50はハンガー51を進退させる駆動シ
リンダ、符号45は第１の冷却手段40を昇降させる駆動シ
リンダ、符号25はロット22を上下動させる駆動シリンダ
である。

又、上記実施例ではパイプを例にして説明したが、パ
イプ以外の接合母材にもその形状に応じて適用できる。

（発明の効果） 第１の方法の発明によれば、ろう付部分を加熱する
際、加熱によってろう付部分以外の接合母材に及ぶ余熱
を第１の冷却手段によって奪いながら行ない、加熱の後
には、直ちに、当該ろう付部分に残る余熱を第２の冷却
手段によって奪うから、接合母材に残る不必要な熱を速
やかに除去することができ、高温によって生ずる材質の
変化等の悪影響を少なくすることができる。

第２の装置発明によれば、酸化阻止雰囲気を保つよう
ろう付部分を囲うカバー部材と直接加熱されない非ろう
付部分の外回りを囲う第１の冷却手段とによって酸化阻
止雰囲気の拡散が防がれ、比較的密度の高い酸化阻止雰
囲気中でろう付を行なうことができる。

又、加熱の際には、第１の冷却手段により非ろう付部
分の高温下が防がれ、加熱直後には、ろう付部分に第２
の冷却手段が近接させられるから、接合母材全体の余熱
を急速に奪うことができ、第１の発明と同様、高温によ
って生ずる材質の変化等の悪影響を少なくすることがで
きる。

第３の発明によれば、接合母材の一方がパイプである
場合、パイプはその非ろう付部分が保持穴で、ろう付部
分が筒状のカバー部材で覆われるから、酸化阻止雰囲気
の拡散が防がれ、比較的密度の高い酸化阻止雰囲気中で
ろう付を行なうことができる。

又、加熱の際には、第１の冷却手段により非ろう付部
分の高温下が防がれ、加熱直後にはろう付部分に第２の
冷却手段が侵入させられるから、パイプ筒の内と外から
余熱を急速に奪うことができる。

従って、第１の発明と同様、高温によって生ずる材質
の変化等の悪影響を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例にして、 第１図は主要構成部分の拡大図、 第２図は第１の冷却手段の断面図、 第３図は第２の冷却手段の断面図 第４図は第２の冷却手段の侵入状態を示す拡大断面図、 第５図は装置の側面図である。 10……パイプ、11……フランジ 20……第１の冷却手段（治具） 21……保持穴（第１の冷却手段）、22……ロット 23……冷却管（冷却器）、24……通気管 30……加熱手段（加熱コイル） 31……加熱コイル保持電極 33……耐熱筒（カバー部材） 40……第２の冷却手段 41……先端部（第２の冷却手段） 42……冷却管（第２の冷却手段）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ろう付部分の加熱は、加熱によってろう付
   部分以外の接合母材に及ぶ余熱を第１の冷却手段によっ
   て奪いながら行ない、加熱の後には、更に当該ろう付部
   分に残る余熱を第２の冷却手段によって奪い、接合母材
   に残る不必要な熱を第１及び第２の冷却手段によって速
   やかに除去することを特徴とするろう付方法。
2. 【請求項２】ろう付部分を加熱する加熱手段と、加熱に
   よる接合母材の酸化を防ぐために与えられる保護雰囲気
   を保つようろう付部分を囲うカバー部材と、直接加熱さ
   れない非ろう付部分の外回りを囲う第１の冷却手段と、
   加熱された直後に、少なくともろう付部分に近接させら
   れる第２の冷却手段とを有することを特徴とするろう付
   装置。
3. 【請求項３】接合母材の一方がパイプである場合に於
   て、パイプのろう付部分を加熱する加熱手段と、当該パ
   イプの非ろう付部分が挿入保持される保持穴を有し該保
   持穴に酸化阻止雰囲気を送り出す通気管と該保持穴を冷
   やすための冷却器とを備えた第１の冷却手段と、ろう付
   部分を加熱する際に第１の冷却手段の保持穴に挿入され
   たパイプのろう付部分を中心にしてその近傍を囲うよう
   保持穴に連通される筒状のカバー部材と、ろう付部分を
   加熱した後にパイプ内に侵入する冷却器内蔵の第２の冷
   却手段とを有することを特徴とするろう付装置。
4. 【請求項４】加熱手段は高周波誘導加熱手段であり、酸
   化阻止雰囲気はチッソを主成分とするガスである特許請
   求の範囲第３項記載のろう付装置。
5. 【請求項５】冷却器は冷媒が水である特許請求の範囲第
   ３項又は第４項記載のろう付装置。