JP3925300B2

JP3925300B2 - ワークのろう付け方法及びろう付けトレイ

Info

Publication number: JP3925300B2
Application number: JP2002141595A
Authority: JP
Inventors: 信久豊田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: JP2003334652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークをろう付けする方法、及びろう付けされるワークを支持するためのろう付けトレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ろう付け処理が施されるワーク、例えば、車両のラジエータや温水式暖房装置等の熱交換器はトレイに載置されて炉内に投入される。この際、ワークにはろう付けを促進するためのフラックス材が吹き付けられる。トレイにはワークを支持するための支持部材が配置され、この支持部材は、ろう付け処理によってワークとの間で発生するフラックス残渣を防止するために、できるだけワークとの接触面積を小さくすることが望まれている。例えば、従来のろう付けトレイは、特開平８−２４３７３１号に示されている。これによると、図４に示すように、ろう付けトレイ３０において、枠体３１に着脱可能に配置された支持部材としての受けバー３２は、断面長方形に形成され、枠体３１の両縁部に形成された傾斜溝３３に支持されて、傾斜して配置されている。従って、ワークを受ける部位は、断面長方形の高位の位置、つまり上面の一辺角部で支持することになるから、ワークとの接触面を線接触で行なうことができ、ろう付け処理中にワークと受けバー３２との間に発生するフラックス残渣を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、受けバー３２は、元々、ワークを支持するものであり、ワークとのろう付けは行なわれないものであることから、ワークと受けバー３２とは、必然的に材料が異なる。例えば、受けバー３２は一般的にはＳＵＳ材が使用され、ワークは、例えば、アルミニウム製の材料で形成されている。ＳＵＳ材とアルミニウム材では熱膨張係数が異なり、加熱して膨張したり、冷却して縮小したりする伸縮量が異なるため、ワークと受けバー３２がフラックス残渣により固着した場合には、ワークと受けバー３２との間で引っ張り合うこととなって、従来ではワーク側の受けバー３２と接触する部位、例えば、ワークが熱交換器である場合のチューブが変形してしまうというトラブルが生じることとなっていた。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、ワークとの接触面を小さくしてフラックス残渣を防止するとともに、加熱時又は冷却時におけるワークと支持部材との伸縮量が異なっても、ワークを変形させることのないワークのろう付け方法及びろう付けトレイを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るワークのろう付け方法は、上記の課題を解決するために、ワークを支持するトレイには、ワークを点接触又は線接触する支持部材を備えるとともに、支持部材に軸方向に可撓性を有するように構成している。そのため、ワークと点接触又は線接触で支持することによって、加熱時におけるワークから溶融されたフラックスが、ワークと支持部材との間に蓄積されないようにしてフラックス残渣を防止している。しかも、支持手段には軸方向に可撓性を持たせることによって、ワークの加熱時又は冷却時に、前記ワークと前記支持部材との熱膨張係数の差異によって発生する伸縮量の差異を吸収するようにする。これによって、例えば、ワークと支持部材とが、フラックス残渣の蓄積によって固着することになっていても、支持部材がワークと支持部材の伸縮量の差異を吸収することによって、ワークが支持部材に引っ張られて塑性変形することがない。
【０００６】
また、請求項２記載の発明のろう付けトレイには、ワークを点接触又は線接触で支持する支持手段が備えられ、さらに、支持手段には可撓性部材が設けられている。従って、ワークをトレイに載置する際には、ワークは支持部材により点接触あるいは線接触で支持されることになることから、ワークに吹き付けられているフラックス材が、加熱時においてワークから落下する際に、ワークと支持部材との間に蓄積されずにフラックス残渣を発生しにくく支持部材の下方に落下する。これによって、フラックス材がワークと支持部材との間で固着せず、両者を接合しにくくなる。
【０００７】
しかも、加熱することによって軸方向に膨張したワークは、加熱時、又はその後冷却することによって軸方向に沿って伸縮することとなるが、ワークが支持部材に備えられた可撓性部材で支持されていることから、ワークを支持する可撓性部材が、軸方向に沿って伸縮する際に、ワークと支持部材との熱膨張係数の差異の分、ワークに引っ張られて軸方向に撓むことができ、これによって伸縮量の際を吸収することができる。従って、ワークを変形させずにろう付けを行なうことができる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、前記可撓性部材が、心棒を巻装するコイルばねであることから、コイルばねの外周面でワークを支持することによってほぼ点接触で接触することができるとともに、コイルばねが軸方向に撓むことができるため、加熱時又は冷却時におけるワークとコイルばねとの熱膨張の差異による伸縮量を吸収することができて、ワークを変形することがない。しかも、コイルばねを芯材に巻装するだけであることから、極めて簡単な構成で支持部材を構成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
本発明のろう付けトレイは、ワークを支持部材で支持して加熱炉内に搬送できるように構成されるものであり、実施形態のろう付けトレイ（以下、トレイという。）１は、図１〜３に示すように、枠体１０と、枠体１０に支持されて心棒２１とコイルばね２２とを備える支持部材２０と、から構成されている。
【００１１】
実施形態の枠体１０は、図１〜２に示すように、大きさの異なる複数のワークＷ（Ｗ１・Ｗ２）を支持できるように、ワークＷを複数段に配置可能に構成されている。なお、具体的には、枠体１０は、ベース板１１と、ベース板１１から立設されて矩形筒状に形成された複数の縦支柱１２と、縦支柱１２を架け渡す矩形筒状に形成された複数の横支柱１３とを備えて構成されている。
【００１２】
縦支柱１２・横支柱１３は、ワークの大きさによって、立設する数が適宜設定されるものであればよく、実施形態においては、例えば、縦支柱１２は、ベース板１１の四隅と四隅間の中間部に各一箇所づつ及びベース板１１の中央部に一箇所配置されている。また、横支柱１３は、ベース板１１に対する一方の方向において、ベース板１１の両端部及び中間部の３列にそれぞれ複数段配置すればよい。
【００１３】
また、図３に示すように、両端部に配置された横支柱１３Ａは、支持部材２０における心棒２１の端部を支持する支持孔１３１を設け、中間部に配置された横支柱１３Ｂは心棒２１の下面を支持する支持面１３２を備えている。
【００１４】
支持部材２０は、図３に示すように、横支柱１３に支持されて横支柱１３に対して直交するように複数並設される丸棒状の心棒２１と、心棒２１の周りを軸方向に巻装してワークＷを載置する可撓性部材としてのコイルばね２２と、を備えて構成されている。コイルばね２２は、ワークＷの下面を少なくとも２列で支持することが望ましい。
【００１５】
なお、心棒２１は鉄製の材料で形成され、横支柱１３に支持された後、横支柱１３から抜けることを防止するための抜け防止対策、例えば、心棒２１の両端部において、割りピン等を横支柱１３Ａの支持孔１３１付近に挿通させておくような防止対策を施すことがよい。
【００１６】
また、コイルばね２２はばね鋼で形成され、コイルばね２２の強さは、加熱によってワークＷがコイルばね２２と固着した場合に、加熱時において、ワークＷが伸張すると同時にワークＷに引っ張られ、また、加熱後の冷却時において、ワークＷが縮小すると同時に、ワークＷに引っ張られてコイルばね２２が軸方向に撓むことができる程度の強さに設定する。
【００１７】
次に、上記のように構成されたトレイ１にワークＷを載置させて、ろう付けを行なう作用について図１〜３に基づいて説明する。
【００１８】
ワークＷは、例えば、車両におけるラジエータや温水式暖房装置等の熱交換器であり、以下においては、熱交換器のチューブとフィンとをろう付けするものにおいて説明するものとする。
【００１９】
まず、ワークＷをトレイ１の支持部材２０上に載置する。実施形態では、図２に示すように、トレイ１が複数段に構成されていることから、異なる大きさのワークＷ、つまり小ワークＷ１、大ワークＷ２をそれぞれ上段から交互段上に載置する。ワークＷの両面には並設された複数のチューブとフィンとが配置されていることから、一方の面に配置されたチューブとフィンが支持部材２０のコイルばね２２の上端部に当接される。
【００２０】
トレイ１の各段に複数のワークＷ１、ワークＷ２が載置されたトレイ１を図示しない加熱炉内に投入して搬送する。
【００２１】
ワークＷに配置されているチューブは、アルミニウム製の芯材と芯材の表面に形成されてアルミニウムより融点の低いろう材との二層で形成されている。そして、ワークＷにはフラックス材が吹き付けられている。ろう付けは、芯材とろう材とのそれぞれの融点の中間温度で加熱することによって、ろう材が溶融してフィンと接合することによって行なわれる。
【００２２】
従って、炉内では設定された所定のろう付け温度、例えば６００℃に加熱されていて、トレイ１が炉内を搬送することによって、上述のように、ろう材が加熱されることによって溶融してチューブとフィンとが接合される。加熱温度は、芯材（実施形態ではアルミニウム）の融点に達していないことから、芯材が溶融されることはない。
【００２３】
この際、ワークＷに吹き付けられたフラックス材が溶融してトレイ１内に落下することとなるが、ワークＷとコイルばね２２とは、ほぼ点接触で当接されていることから、落下するフラックス材はコイルばね２２の表面には蓄積されずに下方に落下することとなる。そして、トレイ１が炉内を搬送することによって、ワークＷ及び支持部材２０が加熱され、ワークＷ及び支持部材２０の心棒２１、コイルばね２２が熱膨張によって軸方向にわずかに伸張することになる。この際、ワークＷと、心棒２１・コイルばね２２とは材料の違いにより熱膨張係数が異なることから、伸長量が異なり、もし、ワークＷとコイルばね２２とが、フラックス残渣の蓄積が生じて固着されていても、コイルばね２２がワークＷに引っ張られて軸方向において伸張方向に撓むことになって、ワークＷとコイルばね２２との熱膨張係数の違いによる伸張量の差異分を吸収することができることから、ワークＷがコイルばね２２とによって塑性変形をすることがない。
【００２４】
この熱膨張によって伸張されたワークＷと心棒２１及びコイルばね２２は、トレイ１が炉から搬出されると冷却されて縮小される。この際、ワークＷと、心棒２１・コイルばね２２とは、加熱時と同様に熱膨張係数の差異により縮小量が異なり、もし、ワークＷとコイルばね２２とが、固着されていても、ワークＷとコイルばね２２との熱膨張係数の違いによる伸張量の差異分を吸収することができることから、ワークＷがコイルばね２２とによって塑性変形をすることがない。
【００２５】
上記のように、実施形態のトレイ１の効果は、支持部材２０が枠体１０に支持される心棒２１と、心棒２１を巻装するコイルばね２２とで構成され、コイルばね２２上にワークＷを支持することから、コイルばね２２の外周面でワークＷを支持することによってほぼ点接触で接触することができ、加熱時においてワークから落下するフラックス材は、ワークＷとコイルばね２２との間にフラックス残渣を発生しにくくトレイ１の下方に落下する。これによってワークＷがコイルばね２２に固着しにくくなる。
【００２６】
しかも、コイルばね２２が軸方向に撓む可撓性部材で形成されていることから、加熱時又は冷却時におけるワークＷとコイルばね２２との熱膨張係数の差異による伸縮量を吸収することができて、ワークＷを変形させることがなく、品質を維持することができる。
【００２７】
なお、本発明のろう付けトレイは、上記の形態に限定されるものではない。例えば、可動性部材が、コイルばねでなくても、例えば、心棒２１を覆う筒状部材であって、筒状部材に螺旋溝を刻設して可撓性を持たせてもよい。この場合、筒状部材の表面には、ワークを点接触又は線接触して支持できるように、凸面を形成しておくことがよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態によるろう付けトレイを示す平面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】図１における支持部材を示す正面図である
【図４】従来のろう付けトレイを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ろう付けトレイ
１０枠体
１２縦支柱
１３横支柱
２０支持部材
２１心棒
２２コイルばね（可撓性部材）
Ｗワーク

Claims

ワークをろう付けするワークのろう付け方法であって、
ワークを支持するトレイには、ワークと点接触又は線接触で支持する支持手段を備え、
前記支持手段が、ワークの加熱時又は冷却時に、前記ワークと前記支持部材との熱膨張係数の差異によって発生する伸縮量の差異を吸収できるように軸方向に可撓性を有することを特徴とするワークのろう付け方法。
炉内でワークをろう付けするために、ワークを点接触又は線接触で支持する支持手段を備えるろう付けトレイであって、
前記支持手段が、ワークの加熱時又は冷却時における伸縮方向に可撓性を有する可撓性部材を備え、前記可撓性部材でワークを支持するように構成したことを特徴とするろう付けトレイ。
前記可撓性部材が、芯材を巻装するコイルばねであることを特徴とする請求項２記載のろう付けトレイ。