JPH0577033A - 熱交換器の半田付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器の半田付けを確実にかつ効率良く行
い，生産性に優れた，半田付け方法を提供すること。 【構成】 熱交換器としてのラジエータ４の部品を半田
付けするに当たり，半田付け部分４０に沿って多数の半
田線２を，送りローラ１により供給する。次いで，半田
付け部分４０を，例えば高周波誘導加熱コイル３１によ
り加熱する。次いで，半田線２の先端部分が溶融したと
き，送りローラ１により更に必要量の半田線２を押し出
す。そして，必要量の半田線２が溶融供給された後に，
先端部分の溶融部分が固化する以前に，半田線２を後退
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，自動車用ラジエータ等
の熱交換器における，半田付け方法に関する。

【０００２】

【従来技術】熱交換器としてのラジエータは，後述する
図６に示すごとく，コア（チューブ）４２１，タンク
（カプセル）４１等の部品を有しており，両者の間に座
板（シートメタル）４２が配置されている。そして，該
座板４２は，その上方の外周全縁に，Ｕ字溝（図３参
照）４２０を有している。また，上記座板のＵ字溝４２
０には，上記タンク４１の下端部４１１が嵌入され，こ
れらを半田付けにより，接合している。ところで，従
来，上記座板とタンクとの半田付け方法は，バーナ（火
炎）を用い，自動化設備と手作業とによって行われてい
る。

【０００３】しかしながら，上記方法においては，火炎
の位置やその当たり具合で，被加熱物である座板とタン
クの温度分布が変動し易い状態にある。そのため，半田
付け状態が不安定になり，半田廻り不良やチューブ根付
け部の二次的な溶解を生じて，半田付け不良が発生し易
い。そこで，この問題を解決するため，高周波誘導加熱
装置を用いた高速接合方法が提案されている（例えば，
特開昭６０−１０２２７０号公報）。上記方法は，座板
とタンクとの間に，所定量の半田を置き，この半田を高
周波誘導加熱装置により加熱溶融するものである。そし
て，高速接合を容易にするため，半田に鉄分を含有させ
ている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来技術
には，次の問題点がある。即ち，上記高周波誘導加熱装
置を用いた方法においては，ラジエータの座板やタンク
等の寸法，形状が変更される度毎に，供給する半田の寸
法，形状を変更しなければならない。かかる作業は，煩
わしく，半田付けの生産性が低下する原因となる。それ
故，各種用途に応じて寸法形状を変更しなければならな
いラジエータ等の熱交換器の多品種少量生産において
は，上記従来法は不向きである。本発明は，かかる従来
の問題点に鑑みてなされたもので，半田付けを確実にか
つ効率良く行い，生産性に優れた，熱交換器の半田付け
方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明は，熱交換器の部品を半田付
けするに当たり，半田付け部分に沿って多数の半田線を
送りローラにより供給しておき，次いで，上記半田付け
部分を加熱し半田線の先端部分が溶融したとき送りロー
ラにより更に必要量の半田線を押し出し，該必要量の半
田が溶融供給された後に先端部分の溶融部分が固化する
以前に半田線を後退させることを特徴とする熱交換器の
半田付け方法にある。本発明において最も注目すべきこ
とは，半田付け部分に沿って半田線を送りローラにより
供給し，必要量の半田が溶融供給された後，溶融部分が
固化する以前に該半田線を後退させることである。

【０００６】上記半田付け部分としては，例えばラジエ
ータ，ヒーター，クーラー等の熱交換器において，座板
のＵ字溝内とこの中に挿入したタンクの先端部分などが
ある。また，上記送りローラは，例えばステップモータ
により回動させて，多数の半田線を確実に同時供給でき
るよう構成する。また，上記送りローラと半田付け部分
との間には，上記半田線をガイドするための半田ガイド
部を配設することが好ましい。また，該半田ガイド部と
上記送りローラとは，例えばコントローラに接続し，上
記半田線の送り開始及び送り終了時期を制御することが
好ましい。これにより，上記半田線を，半田付け部分に
対して確実にかつタイミング良く供給することができ
る。

【０００７】また，上記半田線は，実施例１に示すごと
く，上記半田付け部分近傍に配置したセンサーにより，
その送り開始及び送り終了時期を制御することができ
る。これにより，必要量の半田線を確実にかつタイミン
グ良く供給することができる。なお，上記センサーとし
ては，例えば圧力センサー，放射温度計などを用いる。
上記半田付け部分を加熱するに当たっては，例えば高周
波誘導加熱装置を用い，上記半田線の先端部分を溶融さ
せる。また，上記送りローラには，実施例２に示すごと
く，半田ガイドピッチ変更機構を配設することが好まし
い。これにより，半田線の配置間隔を熱交換器の各種形
状寸法に応じて，自動調整でき，多品種少量生産に適応
することができる。

【０００８】また，上記半田線の溶融部分が固化する時
期は，例えば上記高周波誘導加熱装置により半田線の先
端部分の加熱を終えて，該半田線の先端部分が溶融する
温度（約２５８℃）以下に冷却し始めた時期である。こ
の時期には，上記送りローラにより半田線を後退させ
る。また，上記熱交換器としては，例えばラジエータ，
クーラ，ヒータ等がある。

【０００９】

【作用及び効果】本発明において，熱交換器の部品を半
田付けするに当っては，まず半田付け部分に沿って多数
の半田線を，送りローラによって供給する。次いで，該
半田付け部分を加熱し，半田線の先端部分を溶融させ
る。そして，先端部が溶融した分だけ更に必要量の半田
線を送りローラにより押し出す。そして，該必要量の半
田が溶融供給された後に，加熱を中止する。そして，上
記先端部分の溶融部分が固化する以前に，半田線を後退
させる。これにより，上記半田線を，半田付け部分に対
して，確実にかつタイミング良く，供給することができ
る。

【００１０】このように，多数の半田線が必要量確実に
供給されるため，短時間内に効率良く半田付けを行うこ
とができる。それ故，ラジエータ等の半田付け作業が確
実に，かつ効率良く行われることになる。したがって，
本発明によれば，半田付けを確実に効率良く行い，生産
性に優れた，熱交換器の半田付け方法を提供することが
できる。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかる熱交換器の半田付け方法につ
き，図１〜図６を用いて説明する。本例は，図１に示す
ごとく，熱交換器としてのラジエータ４の部品を半田付
けするに当たり，半田付け部分４０に沿って多数の半田
線２を送りローラ１により供給する。次いで，上記半田
付け部分４０を，図１，図２に示すごとく，高周波誘導
加熱コイル３１により加熱し，上記半田線２の先端部分
２０が溶融したとき上記送りローラ１により更に必要量
の半田線２を押し出す。そして，必要量の半田線２が溶
融供給された後に，先端部分２０の溶融部分が固化する
以前に半田線２を後退させる。

【００１２】上記半田付け部分４０は，図３に示すごと
く，座板４２のＵ字溝４２０内に，タンク４１の外周下
端部４１１が挿入された部分である。また，該タンク４
１は，図６に示すごとく，冷却水の出入口４１０を有す
る。また，該半田付け部分４０には，予めフラックスを
塗布しておく。これにより，半田付けを効率良く行うこ
とができる。そして，該半田付け部分４０の近傍には，
図２，図３に示すごとく，上記高周波誘導加熱コイル３
１が配置してある。また，上記座板４２には，図３，図
４，図６に示すごとく，予め多数のコア４２１が組み付
けられている。そして，該座板４２の下方には，図６に
示すごとく，ボトムタンク４３を配置する。

【００１３】上記送りローラ１は，図１に示すごとく，
上下一対の多数のゴムローラ１１〜１８からなる。そし
て，これらのゴムローラ１１〜１８は，回動シャフト１
０１を介して，ステップモータ１０に連結されている。
また，該ステップモータ１０は，コントローラ３に連結
する。また，該ゴムローラ１１〜１８の下方には，半田
線２を送りローラ１に対して供給するため，半田線２を
巻回した半田コイル２１が配設してある。そして，該半
田コイル２１には，直径が約２ｍｍで長尺の半田線２が
巻き付けてある。また，該半田コイル２１は，回動シャ
フト２１１により回動可能に取り付けてある。

【００１４】また，上記送りローラ１とラジエータ４と
の間には，図１に示すごとく，上記半田線２を半田付け
部分４０にガイドするための半田ガイド部２２が配置し
てある。また，該半田ガイド部２２は，上記ラジエータ
４の半田付け部分４０の全外周部にわたって，多数配設
してある。また，該半田ガイド部２２は，上記コントロ
ーラ３に連結する。そして，該コントローラ３により，
上記半田ガイド部２２の取り付け位置，半田線２の供給
角度等が，上記半田付け部分４０の位置等に応じて適宜
決められる。上記高周波誘導加熱コイル３１は，図１〜
図３に示すごとく，上記半田付け部分４０の外周部に配
設する。

【００１５】そして，該半田付け部分４０を上記高周波
誘導加熱コイル３１により加熱したときには，図２に示
すごとく，半田線２の先端部分２０が加熱溶融される。
そして，この加熱の間，ゴムロール１１，１２により半
田線２を押し出す。そして，必要量の半田線２が押し出
されて，図３に示すごとく，上記Ｕ字溝４２０内に溶融
半田２５が充満する。このときの加熱温度は，３２０℃
±３０℃に制御される。

【００１６】また，上記半田ガイド部２２には，半田線
２がＵ字溝４２０の上方に当接したとき，その押圧力を
検知する圧力センサ（図示略）を配置する。該圧力セン
サーは，上記コントローラ３に接続する。そして，上記
半田線２の先端部分２０が溶接部分である座板のＵ字溝
４２０等に当接すると，該圧力センサーがその当接力を
検知し，上記コントローラ３により半田線２の送り供給
を一時中止する。そして，上記半田線２の先端部分２０
が，上記高周波誘導加熱コイル３１の加熱により溶融し
たとき，上記圧力センサは半田線２の反発力が減少した
ことを検知する。そして，再度半田線２の送りが上記コ
ントローラ３の指示により開始され，上記半田付け部分
４０に対して必要量の半田線２が供給される。

【００１７】また，上記高周波誘導加熱コイル３１は，
図４，図５に示すごとく，加熱温度及びそれに要する出
力及び加熱時間が制御される。即ち，該高周波誘導加熱
コイル３１は，図５に示すごとく，初期加熱時間Ｔ₁ に
おいて，出力Ｐ₁ （８ＫＷ）に設定しておく。また，加
熱昇温時間Ｔ₂においても，該出力Ｐ₁ を維持できるよ
う設定しておく。そして，該加熱昇温時間Ｔ₂ は約５秒
間に設定しておく。また，加熱保温時間Ｔ₃ において
は，出力Ｐ₂ （２ＫＷ）に設定する。そして，該加熱保
持時間Ｔ₃ は約１０秒間に設定する。

【００１８】このようにして，図４に示すごとく，上記
半田付け部４０は，上記高周波誘導加熱コイル３１によ
り，まず昇温加熱が行われ，次いで保温加熱が行われ
る。そして，必要量の半田線２が，上記半田付け部分４
０に対して溶融供給された後は，加熱が中止され冷却が
開始される。なお，上記昇温加熱は，約３２０℃±３０
℃で，約５秒間行われる。また，上記保温加熱は，約３
２０℃の一定温度に，約１０秒間保たれることにより行
われる。そして，このとき，図３に示すごとく，溶融半
田２５は，上記Ｕ字溝４２０内に充満されてくる。次い
で，半田線２の先端部分２０の溶融部が冷却固化する以
前に，半田線を後退させる。

【００１９】次に，作用効果につき説明する。本例にお
いてラジエータ４を半田付けするに当っては，まず半田
付け部分４０に沿って多数の半田線２を，上記送りロー
ラ１によって供給する。次いで，該半田付け部分４０を
高周波誘導加熱コイル３１により加熱し，半田線２の先
端部分２０を溶融させる。そして，圧力センサにより半
田線２の上記当接力を検知しながら，即ち半田線２の溶
融状態を検知しながら，更に必要量の半田線２を送りロ
ーラ１により押し出す。そして，上記先端部分２０の溶
融部分が固化する以前に，ローラ１により，半田線２を
後退させる。これにより，上記半田線１を，半田付け部
分４０に対して，確実にかつタイミング良く，供給する
ことができる。このように，多数の半田線２を送りロー
ラ１により同時に上記半田付け部分４０に対して供給で
きるため，短時間内に確実にかつ効率良く，半田付けを
行うことができる。また，上記のごとく，高周波加熱コ
イル３１，コントローラ３，圧力センサ等の併用によ
り，上記ラジエータ４の半田付けが自動的に，しかも確
実にかつ効率良く行われる。

【００２０】実施例２ 本例は，図７に示すごとく，上記実施例１における半田
ガイド部２２に，半田ガイドピッチ変更機構５を取り付
けたものである。即ち，この半田ガイドピッチ変更機構
５は，上記各半田ガイド部２２の間隔Ｓを変更するため
の装置である。上記装置は，パンタグラフ５１と作動杆
５２とからなる。パンタグラフ５１はリンク連結部５０
を有し，各リンクに半田ガイド部２２を結合している。
そして，該作動杆５２の左右運動により，パンタグラフ
５１が左右に開閉作動し，半田ガイド部２２の間隔Ｓが
変わる。

【００２１】そのため，上記半田ガイド部２２は，その
間隔Ｓを，ラジエータ４の形状寸法に応じて，適宜変更
することができる。これにより，各種形状のラジエータ
４の半田付けを行うに際し，上記半田ガイド部２２の取
り付け位置を適宜自由に変更し，調整することができ
る。それ故，本例によれば，各種形状寸法のラジエータ
の機種に応じて，半田供給位置を調整でき，多品種少量
生産に適応することができる。また，上記実施例１と同
様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，熱交換器の半田付けを行っ
ている状態を示す斜視図。

【図２】実施例１における，熱交換器の半田付け部分近
傍の要部を示す側面図。

【図３】実施例１における，熱交換器の半田付け後の要
部断面図。

【図４】実施例１における，高周波誘導加熱装置による
加熱温度と時間との関係を示すグラフ。

【図５】実施例１における，高周波誘導加熱装置の出力
と加熱時間との関係を示すグラフ。

【図６】実施例１における，ラジエータの全体を示す展
開斜視図。

【図７】実施例２における，半田ガイドピッチ変更機構
を用いた半田付け装置の平面図。

【符号の説明】

１．．．送りローラ， １１〜１８．．．ゴムローラ， ２．．．半田線， ２２．．．半田ガイド部， ４．．．ラジエータ， ４０．．．半田付け部分， ４１．．．タンク， ４２．．．座板， ４２０．．．Ｕ字溝， ５．．．半田ガイドピッチ変更機構，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器の部品を半田付けするに当た
   り，半田付け部分に沿って多数の半田線を送りローラに
   より供給しておき，次いで，上記半田付け部分を加熱し
   半田線の先端部分が溶融したとき送りローラにより更に
   必要量の半田線を押し出し，該必要量の半田が溶融供給
   された後に先端部分の溶融部分が固化する以前に半田線
   を後退させることを特徴とする熱交換器の半田付け方
   法。