(57)【要約】      （修正有）【課題】ろう付け部品間ギャップに沿って、ろう材の流れを制御する方法を提供する。【解決手段】ろう付け部品は、ろう付けされた二以上のコンポーネント２１０、２１２を有する。アーチ状の凸状表面による位置決め方法を用いて、コンポーネント間のギャップ２１８が形成される。コンポーネント間ギャップに沿って形成される流れ制御機構としてのリップ部２２０と堀部２２２とが、ろう付け処理中にろう材２２４をコンポーネント間に保持することを助ける。【選択図】図６Ａ
2014147975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろう付け処理中のろう材の流れを制御する方法であって、
各々がろう付け表面を有する第一コンポーネントと第二コンポーネントとを準備し、
前記第一コンポーネントのろう付け表面と前記第二コンポーネントのろう付け表面との間にコンポーネント間ギャップが形成されるよう、前記第一コンポーネントを前記第二コンポーネントに対して位置決めし、
ろう材を準備し、
前記第一コンポーネントのろう付け表面と前記第二コンポーネントのろう付け表面とを湿らせながら前記コンポーネント間ギャップを流れる液体となるよう、前記ろう材を該ろう材の少なくとも融解温度にまで加熱して液状化させる
ことを含み、
前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方には、その上に形成される流れ制御機構が設けられ、
前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとの間にろう付け接合部が形成されるよう、前記流れ制御機構が前記コンポーネント間ギャップ内に前記ろう材を実質的に保持するよう構成されている
ことを特徴とするろう材の流れを制御する方法。
【請求項２】
前記第一コンポーネント及び前記第二コンポーネントが少なくとも三つの位置決め接合部分をそれぞれ有し、且つ、各前記少なくとも三つの位置決め接合部分を、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかとされ何れかとし、
前記第一コンポーネントを前記第二コンポーネントに対して位置決めするステップが、前記第一コンポーネントの少なくとも三つの位置決め接合部分と前記第二コンポーネントの少なくとも三つの位置決め接合部分とを嵌合させて、前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとの間のコンポーネント間ギャップを画定する少なくとも三つの位置決め接合部を形成することを含み、そして、
前記少なくとも三つの位置決め接合部が凸部と凹部とをそれぞれ有し、且つ、
前記凸部のアーチ状の凸状表面が前記凹部の対向傾斜壁のうちの少なくとも一つと接触するよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のろう材の流れを制御する方法。
【請求項３】
前記流れ制御機構が、前記コンポーネント間ギャップの縁に近接する位置に形成されたダム部とされ、
前記ダム部は、垂直に伸び、これにより、前記ろう材の加熱中に前記ろう材が前記ダム部を越えて流れることが抑止されるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１  に記載のろう材の流れを制御する方法。
【請求項４】
前記流れ制御機構が、前記コンポーネント間ギャップの縁に近接する位置に形成されたリップ部とされ、
前記リップ部は、前記コンポーネント間ギャップの縁に近接した前記コンポーネント間ギャップの距離を増大させるよう構成され、これにより、ろう付け中に、前記ろう材が毛細管作用によって前記コンポーネント間ギャップの縁を越えることが抑止されるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のろう材の流れを制御する方法。
【請求項５】
前記流れ制御機構が、前記コンポーネント間ギャップの、互いに同一の面内に位置していない二つのセクション間に形成され、
前記流れ制御機構は、該流れ制御機構に近接する前記ろう材の毛細管作用を低下させて、前記二つのセクションのうちの一方から他方への前記ろう材の流れを減少させる
ことを特徴とする請求項１に記載のろう材の流れを制御する方法。
【請求項６】
前記二つのセクションは、面に沿って主に水平な第一セクションと、該主に水平なセクションに対してある角度をなす第二セクションと、からなり、
前記流れ制御機構が、前記第一セクションと前記第二セクションとの交差点に沿ったコンポーネント間ギャップの距離を増大させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のろう材の流れを制御する方法。
【請求項７】
第一コンポーネントと第二コンポーネントとを有し、かつ、それらの間のコンポーネント間ギャップ内に位置決めされたろう材を有する、ろう付けされる部品において、
前記ろう材により、ろう付け処理中に形成されるろう付け接合部において、前記第一コンポーネントのろう付け表面と前記第二コンポーネントのろう付け表面とが接合され、
前記ろう材が、前記ろう付け処理中に融解されて前記コンポーネント間ギャップにわたって流れ、その後固化されて前記ろう付け接合部を形成するよう、構成され、
前記ろう付け部品は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方に形成された流れ制御機構を有するという改善点を有し、
前記流れ制御機構は、前記コンポーネント間ギャップ内に前記ろう材を実質的に保持するよう構成されている
ことを特徴とするろう付け部品。
【請求項８】
前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントには、ぞれぞれ、少なくとも三つの位置決め接合部分が形成され、
前記少なくとも三つの位置決め接合部分は、それぞれ、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかとされ、
前記第一コンポーネントとの少なくとも三つの位置決め接合部分と前記第二コンポーネントの少なくとも三つの位置決め接合部分とが嵌合してコンポーネント間ギャップを画定する少なくとも三つの位置決め接合部が形成され、
前記少なくとも三つの位置決め接合部が、それぞれ、凸部と凹部とを有し、且つ、
前記凸部のアーチ状の凸状表面が、前記凹部の対向傾斜壁のうちの少なくとも一つと接触するように構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のろう付け部品。
【請求項９】
前記流れ制御機構がリップ部とされ、
前記リップ部は、前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとの間の前記コンポーネント間ギャップを増大させるよう構成され、且つ、
前記リップ部は、前記ろう付け処理中に前記ろう材の毛細管作用を抑止するよう構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のろう付け部品。
【請求項１０】
前記流れ制御機構が、前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方の前記ろう付け表面から垂直に伸びるダム部とされ、
前記ダム部は、前記ろう材が前記コンポーネント間ギャップから前記ダム部を越えて流れることを抑止するよう構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のろう付け部品。
【請求項１１】
前記コンポーネント間ギャップには、それぞれが流れ制御機構を有する外側縁と内側縁とが設けられていることを特徴とする請求項７に記載のろう付け部品。
【請求項１２】
前記流れ制御機構が、互いに同一の面内に位置していない、前記コンポーネント間ギャップの二つのセクション間に形成されたリップ部とされ、
前記リップ部は、前記流れ制御機構に近接する前記ろう材の毛細管作用を低下させて、前記二つのセクションのうちの一方から他方への前記ろう材の流れを減少させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のろう付け部品。
【請求項１３】
前記流れ制御機構は、前記コンポーネント間ギャップを局所的に増大させることにより、ろう付け処理中、液相の前記ろう材の前記流れ制御機構を越えるメニスカス形成の進行を止めるよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載のろう付け部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（先行出願の参照）
本出願は、「位置決め接合部及び位置決め方法」と称される２００８年２月２２日に出願された米国仮出願番号６１／０６６，８０４、及び、「ろう付けの流れ制御」と称される２００８年９月３０日に出願された米国仮出願番号６１／１０１，４５７の利益を主張する。当該両出願の全内容はここに引用して組み込んでいるものとする。
【０００２】
（連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載）
該当なし
【０００３】
本発明は、二以上のコンポーネント(components)のろう付けに関する。特に、本発明は、前記コンポーネント間のろう材の流れを制御するための、コンポーネントの構造、並びに、前記コンポーネント間のより強いろう付けを提供するために前記コンポーネントの構造を形成及び使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
ろう付けは、二以上の金属製のコンポーネントを互いに接合させる処理である。ろう付け処理は、多くの場合、接合されるコンポーネントの表面間の体積と流体連結する容器内に配置された、固体のろう材から開始される。ろう材の融点温度は低く、そのため、ろう材が加熱されると、該ろう材は前記二つのコンポーネント間の前記体積を満たす液相を形成する。典型的には、重力及び毛細管作用を利用することにより、ろう材の液相を前記容器から前記二つのコンポーネント間の体積へと移動させる。
【０００５】
ろう材の液相は、各コンポーネントの表面に接触して該表面を湿らせる。ろう材の液相と接合される金属表面とのこの接触によって各前記金属表面間の薄層が溶かされる。ろう材の液相と溶かされたコンポーネントの金属とによって液体合金が形成される。この液体合金が固化することで、前記コンポーネント間の接着状態が形成され、これにより前記コンポーネントが接合される。
【０００６】
ろう付け表面がろう材によって適切に湿らされていなければ、ろう付け接合部(brazed joint)の強度が低下する。ろう付け表面間の距離が一様でない場合、又は、ろう材の量が前記コンポーネント間のギャップを埋めるのに十分でない場合には、湿りかたが不適切となる。コンポーネント間のギャップがろう材によって完全に満たされていないと、この欠陥によってろう付け接合部が弱化し、機械的不具合の影響を受けやすくなる。
【０００７】
通常、コンポーネントはろう付けされる前に扱われるが、該コンポーネントはろう付けされていない組み付け状態において一般的に正しく配列されていない。そのような正しくない配列により、コンポーネントの間隔の一様性及び均一性が変わることでろう付け中に表面を湿らせる際に悪影響を及ぼしてろう材の一部をあふれさせて損失させる可能性が生じる。
【０００８】
さらに、取扱いミスによりコンポーネントの位置合わせが深刻なまでにずれた場合、最終的なろう付け部品の全体的な寸法要件が満たされていない可能性があり、そのため、このような部分はスクラップされるか又は費用のかかるろう付け後の二次的処理により処理される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、機械的強度のあるろう付け接合部を提供するために、ろう付け処理の改善が要求される。特に、ろう付け接合部の形成中におけるろう材の制御を向上させることが要求される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ろう付け部品は第一コンポーネント及び第二コンポーネントを有する。これらのコンポーネントは、それぞれの表面の間にあるコンポーネント間ギャップに沿って、ろう材により互いにろう付けされる。ろう付け部品は、ろう付け表面間のコンポーネント間ギャップを定める複数の位置決め接合部を有する。各位置決め接合部は、前記コンポーネントのうちの一方に設けられた、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、前記コンポーネントのうちの他方に設けられた、対向傾斜壁を有する対応する凹部と、を有する。各位置決め接合部において、前記凸部は前記対応する凹部内に位置し、且つ、前記凸部は前記アーチ状の凸状表面と前記傾斜壁のうちの少なくとも一つとの間の接触により支持される。ろう付け中、ろう材は、加熱されてコンポーネント間ギャップの中を流れる液体を形成し、ろう付け表面を湿らせ、その後固化処理されることでこれらのろう付け表面を接合する。
【００１１】
一形態においては、ろう付け部品は、前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方の上に形成された流れ制御機構をさらに有する。流れ制御機構は、コンポーネント間ギャップの縁に近接する位置に形成される。流れ制御機構は、前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとの間のコンポーネント間ギャップの距離を増大させるリップ部(lip)とされてもよい。該リップ部は、ろう付け処理中にろう材がコンポーネント間ギャップの縁を越えて毛細管作用により移動することを抑止する。流れ制御機構は、さらに、前記第一コンポーネントと前記第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方のろう付け表面から垂直に伸びるダム部とされてもよい。該ダム部は、ろう材がこのダム部を越えて流れることを抑止し、これによりろう材がコンポーネント間ギャップ内に実質的に保持されることとなる。
【００１２】
別の形態においては、ろう付け部品は、前記コンポーネント間ギャップの第一セクションと第二セクションとの間に形成された流れ制御機構をさらに有していてもよい。前記第一セクション及び前記第二セクションは同一面内に位置していないものである。流れ制御機構はリップ部であってもよく、該リップ部は、該リップ部に近接する位置におけるろう材の毛細管作用の力を抑制し、ろう付け処理中にコンポーネント間ギャップの第一セクションから第二セクションへとろう材が流れることを抑止する。このようにして、ろう付け部品が軸周りの回転性ストレスにさらされることによって第一及び第二コンポーネント間にせん断応力が生じたときに該せん断応力の作用が加えられる領域を増大させるために、第一セクションと第二セクションとのうちの少なくとも一方が、主に軸方向に沿って伸びるよう構成されている。
【００１３】
別の形態においては、ろう付け部品は遊星歯車キャリア(planetary gear carrier)であってもよい。この形態においては、第一コンポーネントは少なくとも三つの脚部を有するケージであり、各脚部は、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかを有する。第二コンポーネントは、三つの位置決め接合部半体を有するプレートであり、各位置決め接合部半体は、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかとされる。また、前記各位置決め接合部半体は、少なくともの三つの脚部のうちの一つの位置決め接合部半体と嵌合することで、前記ケージと前記プレートとの間の三つの位置決め接合部と、コンポーネント間ギャップと、を画定する。
【００１４】
別の形態においては、前記アーチ状の凸状表面は半球状であり、アーチ状の凸状表面と接触する前記傾斜壁のは、それぞれ、基本的に平坦である。
【００１５】
二以上のコンポーネントを互いに対して位置決めする方法についてさらに記載する。該方法は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとを準備することを含む。各コンポーネントは複数の位置決め接合部分を有し、該位置決め接合部分は、それぞれ、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかとされる。前記方法は、第一コンポーネントの複数の位置決め接合部分と第二コンポーネントの複数の位置決め接合部分とを嵌合させ、これにより、第一コンポーネントを第二コンポーネントに対して位置決めして、複数の位置決め接合部を形成することをさらに含む。複数の位置決め接合部は凸部と凹部とを有し、該凸部のアーチ状の凸状表面と、前記凹部の対向傾斜壁の少なくともの一つと、が接触するよう構成されている。
【００１６】
一形態においては、前記第一コンポーネントを第二コンポーネントに対して位置決めするステップは、第一コンポーネント及び第二コンポーネント間のコンポーネント間ギャップを定める、少なくとも三つの接合部を形成することを含む。
【００１７】
この形態において、前記方法は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方にろう材を適用するステップと、前記第一コンポーネント及び前記第二コンポーネントをコンポーネント間ギャップに沿ってろう材により互いにろう付けするステップと、をさらに含んでもよい。
【００１８】
前記ろう材を適用するステップは、止まり穴(blind hole)内にろう材を配置することを含んでもよい。あるいは、それと同時に、前記ろう材を適用するステップは位置決め接合部の凹部内にろう材を配置することを含んでもよい。何れの形態においても、前記第一コンポーネントと第二コンポーネントとを互いにろう付けするステップは、ろう材を融解させて、該ろう材を毛細管作用を介して第一コンポーネントと第二コンポーネントとの間のコンポーネント間ギャップの少なくとも一部分に向かって移動させ前記一部分を湿らせることを含む。
【００１９】
前記第一コンポーネントと第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方にろう材を適用するステップは、第一コンポーネントを第二コンポーネントに対して位置決めする前に実施されてもよい。この形態においては、ろう付け処理中に、ろう材が融解するにつれて第一コンポーネントと第二コンポーネントとの間の距離が減少し、第二コンポーネントの位置決め接合部分に第一コンポーネントの接合部分が自己着座することによって、第一コンポーネントが第二コンポーネントに対して位置決めされる。
【００２０】
ろう付け処理中にろう材の流れを制御する方法についてさらに記載する。該方法は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとを準備することを含む。第一コンポーネント及び第二コンポーネントはそれぞれろう付け表面を有する。第一コンポーネントと第二コンポーネントのうちの少なくとも一方は、それらの上に形成された流れ制御機構を有する。該方法は、第一コンポーネントのろう付け表面及び第二コンポーネントのろう付け表面の間にコンポーネント間ギャップが構成されるように、第一コンポーネントを第二コンポーネントに対して位置決めすることをさらに含む。該方法は、ろう材を準備すること、及び、該ろう材を少なくとも該ろう材の融点まで加熱し、第一コンポーネントのろう付け表面及び第二コンポーネントのろう付け表面を湿らせながらコンポーネント間ギャップ内を流れる液体を形成することをさらに含む。流れ制御機構は、コンポーネント間ギャップ内にろう材を実質的に保持し、第一コンポーネント及び第二コンポーネント間にろう付け接合部を形成する。
【００２１】
前記方法の一形態においては、第一コンポーネント及び第二コンポーネントは、それぞれ、少なくとも三つの位置決め接合部分を有していてもよい。前記少なくとも三つの位置決め接合部分のそれぞれは、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかとされる。この形態においては、前記第一コンポーネントを第二コンポーネントに対して位置決めするステップは、第一コンポーネントの少なくとも三つの位置決め接合部分と第二コンポーネントの少なくとも三つの位置決め接合部分とを嵌合させて、コンポーネント間ギャップを画定する少なくとも三つの位置決め接合部を形成することを含む。前記少なくとも三つの位置決め接合部のそれぞれは凸部と凹部とを有し、該凸部のアーチ状の凸状表面と、前記凹部の対向傾斜壁のうちの少なくとも一つと、が接触する。
【００２２】
前記方法の別の形態において、流れ制御機構は、前記コンポーネント間ギャップの縁に近接する位置に形成されるダム部であってもよい。該ダム部は、ろう材の加熱中に該ろう材の流れが前記ダムを越えて流れることを抑止するよう、垂直に伸びている部分である。
【００２３】
本発明の別の形態においては、流れ制御機構は、コンポーネント間ギャップの縁に近接する位置に形成されるリップ部であってもよい。該リップ部は、コンポーネント間ギャップの縁近くの該コンポーネント間ギャップの距離を増大させて、ろう付け中にろう材が前記コンポーネント間ギャップの縁を越えて毛細管作用により流れることを抑止する部分である。
【００２４】
別の形態においては、流れ制御機構は、互いに同一面内に配されていないコンポーネント間ギャップの二つのセクションの間に形成されてもよく、該流れ制御機構は、該流れ制御機構に近接するろう材の毛細管作用の応力を減少させて、二つのセクションのうちの一方から他方へのろう材の流れを減少させる。前記二つのセクションは、面方向に基本的に水平な第一セクションと、該基本的に水平なセクションに対してある角度をなす第二セクションと、を有していてもよい。この形態においては、流れ制御機構は、第一セクションと第二セクションとの交差点に沿ってコンポーネント間ギャップを増大させるリップ部である。
【００２５】
記載される別のろう付け部品は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとを有し、かつ、これらの間のコンポーネント間ギャップ内に位置決めされるろう材を有する。該ろう材は、第一コンポーネントのろう付け表面と第二コンポーネントのろう付け表面とを、ろう付け接合部において互いに接合させる。前記ろう付け接合部はろう付け処理中に形成される。ろう付け処理中、ろう材は融解されてコンポーネント間ギャップを流れ、その後固化されてろう付け接合部を形成する。前記ろう付け部品には、第一コンポーネントと第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方の上に形成される流れ制御機構が設けられている。前記流れ制御機構は、ろう材をコンポーネント間ギャップ内に実質的に保持する。
【００２６】
前記ろう付け部品の一形態においては、第一コンポーネントと第二コンポーネントとのそれぞれに形成された少なくとも三つの位置決め接合部分が設けられていてもよい。各前記位置決め接合部分は、アーチ状の凸状表面が設けられた凸部と、対向傾斜壁が設けられた凹部と、のうちの何れかとされる。第一コンポーネントの位置決め部分と第二コンポーネントの少なくとも三つの位置決め部分とが接合されて、コンポーネント間ギャップを画定する少なくとも三つの接合部分を形成する。各前記位置決め部分は凸部及び凹部を有し、該凸部のアーチ状の凸状表面と前記凹部の対向傾斜壁のうちの少なくとも一つとが接触するように構成されている。
【００２７】
別の形態においては、前記流れ制御機構は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとの間のコンポーネント間ギャップを局所的に増大させるリップ部であってもよい。該リップ部は、ろう付け処理中、ろう材の毛細管作用を抑制する。
【００２８】
別の形態においては、前記流れ制御機構は、第一コンポーネントと第二コンポーネントとのうちの少なくとも一方のろう付け表面から垂直に伸びるダム部であってもよい。該ダム部は、ろう材が該ダム部を越えて流れることを抑止する。
【００２９】
別の形態においては、前記コンポーネント間ギャップは外側縁及び内側縁を有していてもよく、該外側縁及び内側縁は、それぞれ、該外側縁及び該内側縁の上に形成される流れ制御機構を有していてもよい。
【００３０】
別の形態においては、前記流れ制御機構は、コンポーネント間ギャップの互いに同一面内に位置しない二つのセクション間に形成されたリップ部であってもよい。該リップ部は、前記流れ制御機構の近くにあるろう材の毛細管作用の力を減少させて、前記二つのセクションのうちの一方から他方へのろう材の流れを減少させる。
【００３１】
別の形態においては、前記流れ制御機構は、コンポーネント間ギャップを局所的に増大させることによって、ろう付け処理中、液体状のろう材のメニスカス形成が前記流れ制御機構を越えて進行することを止めるよう構成されてもよい。
【００３２】
したがって、ろう付けに関連する上記課題の多くを解決することのできるろう付け部品及び該ろう付け部品の形成に関する方法が提供される。本明細書内に記載される構成及び方法を用いることにより、互いに関連する二以上のコンポーネントを、表面間のギャップが一様且つ均一となるよう位置決めすることが可能となる。接合部分が自己位置決めするものであることから、部品の取扱いミスによる該部品の互いに対する位置決めに支障をきたすことはない。これにより、ろう材の毛細管作用によりギャップ全体を埋めることが不十分となる程度にまでギャップが増大して液体状のろう材が局所的にあふれる可能性が、最小化される。さらに、流れ制御機構及びろう材の流れを制御するための方法は、ろう材の全てがギャップ内に保持されることを助けるとともに、そのような流れ制御機構のそのような使用なくしては達成が非常に困難とされる複雑な形状を伴うろう付けを、可能にする。
【００３３】
本発明の、これらの及びその他の利点が、詳細な説明及び図面から明らかとなる。以下の記載は単に本発明のいくつかの好ましい実施形態である。特許請求の範囲内の実施形態はこれらの好ましい実施形態のみとすることは意図されてなく、本発明の全範囲は特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】位置決め接合部の側面断面図である。
【図２】凸部を含む、前記位置決め接合部半体の一方の斜視図である。
【図３】対向傾斜壁が設けられた凹部を含む、前記位置決め接合部半体の他方の斜視図である。
【図４】遊星歯車キャリアの側面図である。
【図５】前記遊星歯車キャリアの断面図である。
【図６Ａ】ろう付け前に隣接して配置された二つのコンポーネントの側面断面図であり、各コンポーネントには流れ制御機構が設けられている。
【図６Ｂ】図６Ａの詳細な側面断面図である。
【図７Ａ】コンポーネント間ギャップの縁の周囲に形成されたリップ部を有し且つ該コンポーネント間ギャップ内に形成された段を有する二つのコンポーネントの側面断面図であり、該二つのコンポーネントはろう付けの前に隣接して配置されている。
【図７Ｂ】図７Ａの詳細な側面断面図である。
【図７Ｃ】前記二つのコンポーネントを互いにろう付けするためにろう材が融解された後の、図７Ａの詳細な側面断面図である。
【図８】図７Ａ乃至７Ｃと同様の二つのコンポーネントの詳細な側面断面図であるが、該コンポーネントの一方には、リップ部のかわりにダム部が、コンポーネント間ギャップの外側縁上に設けられている。
【図９】図８と同様の二つのコンポーネントの詳細な側面断面図であるが、コンポーネント間ギャップ内に傾斜した段が形成されている。
【図１０Ａ】ろう付け前に隣接して配置された二つのコンポーネントの側面断面図であり、該二つのコンポーネントには、コンポーネント間ギャップ内に形成された大きな段が形成されており、該段の周りにはリップ部が形成されている。
【図１０Ｂ】図１０Ａの詳細な側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１には、位置決め接合部１１０が示されている。位置決め接合部１１０は、第一コンポーネント１１４上に設けられたアーチ状の凸状表面１１３を有する凸部１１２と、第二コンポーネント１１８上に設けられた凹部１１６とを含む。
【００３６】
図１及び図２を参照すると、凸部１１２は、第一コンポーネント１１４の表面１２０から伸び、かつ、表面１２０とアーチ状の凸状表面１１３との間に設けられた遷移領域１２２を含んでもよい。アーチ状の凸状表面１１３は、一定の半径を有する半球状表面を含む、しかしこれに限定されない、その他の表面形状であってもよい。凸部１１２は雄型の嵌合コンポーネント又はその他の類似のコンポーネントであってもよい。
【００３７】
図１及び図３を参照すると、凹部１１６は、第二コンポーネント１１８の表面１２４内に伸び、かつ、凹部１１６の底部１２８に向かって伸びる対向傾斜壁１２６を有している。凸部１１２と同様に、凹部１１６は、表面１２４と傾斜壁１２６と底部１２８との間に遷移領域１３０、１３２を有していてもよい。図に示されるように、対向傾斜壁１２６は平坦かつ平面的な表面である。凹部１１６は対向傾斜壁１２６に垂直な方向よりも、対向傾斜壁１２６に平行な方向に、より伸びている。凹部１１６は、該凹部１１６が底部１２８に向かって下向きに伸びるにつれて全体的に内側に向かって先細となる様な形状を有する、内側が丸みのある四角い形状を全体的に有する凹部でもよい。凹部１１６は雌型の嵌合コンポーネント又はその他の類似のコンポーネントであってもよい。一般的に、凸部１１２及び凹部１１６は、それぞれ、位置決め結合部半体と称される。
【００３８】
位置決め接合部１１０の形成中、アーチ状の凸状表面１１３は、接触点１３４、１３６のうちの一方又は両方において、凹部１１６の対向傾斜壁１２６と接触する。与えられたアーチ状の凸状表面１１３及び対向傾斜壁１２６の形状の場合、凸部１１２は、二つの接触点１３４、１３６のうちの一方又は両方において、凹部１１６と接線方向においてのみ接触する。
【００３９】
二つの接触点１３４、１３６が図１に示されているものの、アーチ状の凸状表面１１３と対向傾斜壁１２６とのうちの一方が接線方向においてのみ接触するように設けられていてもよい。以下に詳細に記載するように、第一コンポーネント１１４と第二コンポーネント１１８とのうちの一方が図１に示される断面よりも外側にあるよう制限されている場合には、単一の接触点のみが存在するように設けられてもよい。
【００４０】
与えられた凸部１１２及び凹部１１６の表面形状の場合、凸部１１２及び凹部１１６が嵌合したときに、第一コンポーネント１１４の表面１２０と第二コンポーネント１１８の表面１２４との間に、コンポーネント間ギャップ１３８が形成される。凸部１１２のアーチ状の凸状表面１１３の形状を修正することにより、凹部１１６の幅、又は凹部１１６の対向傾斜壁１２６のピッチ、接触点１３４及び１３６を、ギャップ１３８が制御されるように修正することができる。ギャップ１３８が図に示されるように均一且つ一様である一方で、このギャップ１３８の性質は、少なくとも部分的に図１の断面図の外側にある構成に依存し、このことは以下で詳細に説明する。
【００４１】
図１乃至図３は、単一の位置決め接合部の一形態における構成を示す。二以上のコンポーネントを有する単一のアセンブリの中に複数の接合部を設けることができ、これにより、これらのコンポーネント間の接触点が規定され、即ち、コンポーネントの間のコンポーネント間ギャップが規定される。
【００４２】
例えば、図２乃至図５には、プレートと三つの脚部を有するケージとの間の三つの位置決め接合部を含む遊星歯車キャリアが示されている。すなわち、図２のプレートの表面１２０上に示される凸部１１２は、該プレート上に存在する三つの凸部の一例である。同様に、図３の脚部の表面１２４上に示される凹部１１６はケージの三つの脚部のそれぞれに存在する凹部の一例である。
【００４３】
簡単のため、図２及び図３で用いられる、接合部の一つの構成を示す参照符号を、遊星歯車キャリア内の同様の構成を示すために全体を通して用いる（例えば、コンポーネント上の単一の凹部を示す図３の参照符号１１６を、各脚部上にある凹部を示すために用いる）。
【００４４】
図４及び図５を参照すると、三つの位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８、これら全てが位置決め接合部１１０に類似する、において、第一コンポーネント１１４が第二コンポーネント１１８に対して位置決めされ、これにより遊星歯車キャリア１５０が形成されている。図に示されるように、第一コンポーネント１１４はプレートであり、第二コンポーネント１１８は「ケージ(cage)」、又は、ベース部１５８と連結する三つの脚部１５２、１５４、及び１５６とを有する「スパイダー(spider)」である。第一コンポーネント１１４又はプレートは、三つの凸部１１２を有しており、各凸部１１２は図２の凸部１１２と類似のものである。同様に、三つの脚部１５２、１５４、及び１５６は、それぞれ、図３の凹部１１６に類似した凹部１１６を有している。プレート上の三つの凸部１１２が脚部１５２、１５４、及び１５６の三つの凹部１１６中に配置されることにより、三つの位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８が形成される。
【００４５】
遊星歯車キャリア１５０を上から見た図は示されていないものの、遊星歯車キャリア１５０は上から見た平面図においてほぼ円状であり、脚部１５２、１５４、及び１５６（及びそれらの上に含まれる凹部）の中心は、その全てが、遊星歯車キャリア１５０の中心を垂直に通る軸Ａの周りに１２０°間隔をあけて設けられている。この形態においては、アーチ状の凸状表面１１３と接触するために、対向傾斜壁１２６が軸Ａに向いて全体的に伸びていることが好ましい。しかしながら、接触する壁の全てが中心点又は軸に向いて伸びている必要はない。同様に、凸部１１２の中心もまたプレート上において軸Ａの周りに１２０°の間隔をあけて設けられている。
【００４６】
したがって、凸部１１２が凹部１１６内に収容されると、位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８により、凸部１１２の中心と凹部１１６の中心とが整列し、同時に、第一コンポーネント１１４と第二コンポーネント１１８とが軸Ａの周りで半径方向に整列する。理想的には、凸部１１２の各アーチ状の凸状表面１１３が、各対向傾斜壁１２６との接触点を形成する（即ち、位置決め接合部毎に二つの接触点が与えられる）。しかしながら、凸部１１２又は凹部１１６の何れかがコンポーネント１１４及び１１８上のそれらの目標位置からかなり逸れた場合、おそらくは「最適な嵌め合い」以上の状況が生じると考えられる。即ち、多くの状況において、与えられた位置決め接合部にただ一つの接触点が存在することとなる。
【００４７】
位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８による、第一コンポーネント１１４の第二コンポーネント１１８に対するこの配列は、数々の利益をもたらす。
【００４８】
位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８は、取扱い中の取扱いミスの可能性を低下させる。特に、傾斜壁１２６の急こう配のパイロット角と、凹部１１６内に対する凸部１１２の係合の深さとにより、第一コンポーネント１１４の第二コンポーネント１１８に対する意図しないずれが防止される。
【００４９】
さらに、これらの三つの位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８により、ケージの脚部１５２、１５４、及び１５６の表面１２４のそれぞれとプレートの表面１２０との間のギャップ１３８を定める接触点が与えられる。位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８のそれぞれが、比較的同じ形式で凹部１１６と嵌合する凸部１１２を有していると仮定すると、各脚部の表面１２４とプレートの表面１２０との間でギャップ１３８が一様且つ均一になる。
【００５０】
そのようなギャップを形成する必要はないものの（位置決め接合部半体の形状に依る）、ギャップ１３８を形成することは、二つのコンポーネントをろう付けする際に利益をもたらす。本発明の一側面によると、第一コンポーネント１１４及び第二コンポーネント１１８を互いに対して位置決めした後に、第一コンポーネント１１４及び第二コンポーネント１１８が互いにろう付けされてもよい。表面１２０及び１２４間のろう材の液相の毛細管作用を促進させるために、表面１２０及び１２４間に比較的一様な間隙を有する制御された「溝構造(channel)」を、ギャップ１３８に設けてもよい。
【００５１】
図２及び図３を参照すると、第一コンポーネント１１４の表面に沿って走る溝構造１４０のネットワークが第一コンポーネント１１４に設けられていることがわかる。溝構造１４０のネットワークの外側端は、第二コンポーネント１１８の脚部の外輪郭とほぼ合致する。第二コンポーネント１１８はさらに、ろう材の小粒（図示せず）を捕捉するための止まり穴１４２を有している。
【００５２】
第一及び第二コンポーネント１１４及び１１８が位置決め接合部１４４、１４６、及び１４８を用いて位置決めされてろう材の融解温度以上に加熱されると、ろう材は融解して止まり穴１４２の外に出る。ろう付け中、ろう材が止まり穴１４２の外にあふれるよう、止まり穴１４２の向きは下向きに向いていることが好ましい。重力及び毛細管作用により、ろう材は、第一コンポーネント１１４及び第二コンポーネント１１８間のギャップ１３８を満たす。溝構造１４０のネットワークは、ろう材を捕捉して、該ろう材が溝構造１４０のネットワークの外側端を越えて流れること及びコンポーネントのその他の表面の上に流れることを防止する。このようにして、ろう材は、脚部及びプレートのそれぞれの表面１２０及び１２４間の制御されたギャップの中に流れることができる。以下でより詳細に記載するように、ろう材の流れのパターンを制限するさらなる流れ制御機構を設けてもよい。
【００５３】
ろう材が表面１２０及び１２４と接触した時に該表面における化学的性質により該ろう材と各コンポーネント間で液体合金が形成されるよう、ろう材が選択される。ろう材及びコンポーネント材の両方を含むこの液体合金は、冷却されると、二つのコンポーネント同士を結合する固体層１６０を形成する。
【００５４】
図２乃至図５に示される遊星歯車キャリア１５０は典型的には焼結ろう付け処理を用いてろう付けされ、ケージとプレートとのうちの一方又は両方が粉末金属部品とされてもよい。しかしながら、コンポーネントのうちの一つが粉末金属から作成される必要はない。即ち、両方のコンポーネントが完全に高密度材料であってもよい。
【００５５】
ろう材が止まり穴１４２の外に流れるよう構成されたろう付け方法が示されているものの、その他のろう付け技法が用いられてもよい。例えば、ろう材合成物は、コンポーネントのうちの一つの表面の上方に配置される平坦な型打ちされたシートであってもよい。同様に、ろう付け処理が実施される前にコンポーネントのうちの一又は複数にろう材合成物を含むペーストを適用してもよい。
【００５６】
図１乃至図５において、ろう付け処理前に凸部１１２が凹部１１６に接触するような位置決め接合部が示されているものの、凸部１１２が初期段階で凹部１１６に接触しないよう表面１２０及び１２４間にろう材合成物を加えてもよい。この場合、ろう材は、融解すると、その少なくとも一部がコンポーネント間のギャップの外で挟まれ、又は、コンポーネントによって吸収され（多孔質の粉末金属合成物の場合同様）、位置決め接合部が自己着座するとともにコンポーネントが移動する。したがって、ろう付け処理実施時に位置決め接合部により位置決め機能が果たされる。
【００５７】
同様に、凸部１１２と凹部１１６とが初期段階で互いに接触しないよう、凹部１１６の底部１２８にろう材が適用される。しかしながら、ろう付け処理中、ろう材が凹部１１６から流れるにつれて凸部１１２と凹部１１６とが自己着座してもよい。ろう材が凹部１１６内に配置される場合、凹部１１６を凸部１１２の上方に設けることが好ましく、これにより重力の助けによってろう材が位置決め接合部の外に流れてギャップ１３８内に流れる。
【００５８】
さらに、凸部１１２及び凹部１１６により接触点がすでに形成された後にろう材が導入されるよう、凹部１１６及び止まり穴１４２が貫通穴とされてもよい。
【００５９】
また、図２乃至図５に示される実施形態が二つのコンポーネント同士をろう付けする方法を用いているものの、位置決め接合部１１０はその他の多数の接合方法のうちの何れにおいても利用可能である。例えば、位置決め機能を、その他の接合方法、例えば、リベット打ち、溶接、ステーキング、ボルトなどの固定具の中央及び半径方向の位置決めの提供などの方法に、適用してもよい。さらに、位置決め接合部１１０は、二以上のコンポーネントの位置決め、接合である必要はない、を必要とする応用に利用されてもよい。
【００６０】
二つのコンポーネントのみが位置決め方法及び位置決め接合部１１０を用いて位置決めされることが記載されているものの、二以上のコンポーネントを本明細書に記載の方法及び位置決め接合部を用いて接合してもよい。例えば、二以上のコンポーネントをステーキングしてマルチコンポーネントアセンブリとしてもよい。
【００６１】
さらに、図２乃至図５に示される実施形態では三つの位置決め接合部が示されているものの、三つ以下又は三つ以上の位置決め接合部を用いることがコンポーネントを互いに対して位置決めするために適切とされてもよい。例えば、二つの位置決め接合部１１０を用いて二つのアイテムを直線上に位置決めしてもよい。この場合、一方の位置決め接合部の凹部の傾斜壁が、他方の位置決め接合部の凹部の傾斜壁に対して平行でなくてもよい。別の例においては、三つ以上の位置決め接合部を用いてもよい。この場合、三つ以上の位置決め接合部のうちの三つのみが接触点を形成し、その他の、面外位置決め部及び余分な接合部半体は、互いに接触しない。
【００６２】
さらに、複数の位置決め接合部が用いられる場合、単一のコンポーネントが複数のタイプの位置決め接合部半体（即ち凸部又は凹部）を有していてもよい。例えば、第一コンポーネントは二つの凸部と一つの凹部とを有していてもよい。この場合、当然、第二コンポーネントが、第一コンポーネントと嵌合するよう、適切に配置された二つの凹部と一つの凸部とを有している必要がある。
【００６３】
上記の位置決め接合部により、複数のコンポーネント間の均一且つ一様なギャップが提供され、コンポーネント間のろう材の毛細管作用の向上が促進されて、機械的に強固なろう付け接合部が提供される。以下に記載の、コンポーネント間のギャップ内にろう材を保持するためのさらなる構造及び方法において、ろう付け中、コンポーネント間ギャップから逃げるろう材は少量であるか又は全くない。これらの実施形態は、位置決め接合部を用いて又は用いずに実施されてもよく、しかしながら上記の理由により、上記位置決め接合部と以下に記載の流れ制御機能を組み合わせることにより、通常、最も有利な結果がもたらされる。
【００６４】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、ろう付け動作前に第二コンポーネント２１２の上部に配置された第一コンポーネント２１０が示されている。一形態においては、示されるように、第一コンポーネント２１０は円筒状のハブ(hub)とされてもよく、第二コンポーネント２１２は渦巻き形フランジとされてもよい。第一コンポーネント２１０及び第一コンポーネント２１２は、中心軸Ｂ−Ｂを共有する。これらのコンポーネントは、粉末金属コンポーネントであってもよく、又はその他の一般的な金属形成技法を用いて形成されたものであってもよい。
【００６５】
第一コンポーネント２１０はろう付け表面２１４を有し、第二コンポーネント２１２はろう付け表面２１６を有する。コンポーネント間ギャップ２１８が第一コンポーネント２１０のろう付け表面２１４及び第二コンポーネント２１２のろう付け表面２１６の間に形成されるよう、第一コンポーネント２１０及び第二コンポーネント２１２が互いに対して位置決めされている。図に示されるように、コンポーネント間ギャップ２１８は、中心軸Ｂ−Ｂから離れる方向に伸びるにつれて上向きにわずかに傾斜するよう設けられており、該コンポーネント間ギャップ２１８は円錐台状の形状となっている。
【００６６】
図に示されていないものの、コンポーネント間ギャップ２１８は、二つのコンポーネントを分離するために第一コンポーネント２１０及び第二コンポーネント２１２の間にスペーサーを配置させることにより形成されてもよく、又は上記の位置決め接合部を用いることにより形成されてもよい。位置決め接合部の使用は標準的なスペーサーの使用を超える利点がある。位置決め接合部半体により、第一コンポーネント２１０及び第二コンポーネント２１２が互いに対して自己位置決めされる。さらに、位置決め接合部を用いることにより、取扱いミスによってコンポーネントの位置づけに支障が生じることが減少される。
【００６７】
用いられる間隙に関係なく、ろう付け表面２１４及び２１６間の距離は、ろう付けされるコンポーネント間ギャップ２１８の部分にわたって比較的均一であることが好ましい。以下にさらに詳細に記載されるように、両方の表面がろう材によって湿らされるよう且つろう付け表面２１４及び２１６間で液状ろう材の毛細管作用が生じるよう、ろう付け表面２１４及び２１６間の距離がろう材に依って適切に選択されるべきである。
【００６８】
ろう付け表面２１４及び２１６の縁の周辺に流れ制御機構が形成される。例えば、第一コンポーネント２１０上において、コンポーネント間ギャップが広くなる、該コンポーネント間ギャップ２１８の外側縁の近くに、リップ部２２０が形成される。第二コンポーネント２１２上において、コンポーネント間ギャップ２１８の内側縁の近くに、堀部２２２が形成される。ろう付け処理中、これらの流れ制御機構は、コンポーネント間ギャップ２１８にわたってろう材の流れを案内及び制限する。
【００６９】
図６Ａ及び図６Ｂに示される形態において流れ制御機構が一方のコンポーネントにおいてリップ部を有し他方のコンポーネントにおいて堀部を有するものの、各ろう付け表面は複数の流れ制御機構を有していてもよく、コンポーネント間ギャップの各縁は複数の流れ制御機構を有していてもよい。流れ制御機構は、リップ部、ダム部、平縁部、面取り部及び溝部など、しかしこれらに限定されない、を有していてもよい。
【００７０】
ろう付け動作中、ろう付け表面２１４及び２１６が共にろう付けされて、第一コンポーネント２１０及び第二コンポーネント２１２間にろう付け接合部を形成する。ろう材２２４のある量(a charge)がコンポーネント間ギャップ２１８の近くに配置される。ろう材２２４は、少なくともろう材２２４の融点、しかし第一及び第二コンポーネント２１０及び２１２の融点以下、の温度にまで加熱される。融解されたろう材２２４は、第一コンポーネント２１０のろう付け表面２１４及び第二コンポーネント２１２のろう付け表面２１６の間のコンポーネント間ギャップ２１８の中に流れる。ろう材２２４はろう付け表面２１４、２１６を湿らせるとともに毛細管作用を介してコンポーネント間ギャップ２１８を埋める。
【００７１】
図６Ａ及び図６Ｂに示される流れ制御機構は、液体状のろう材２２４の流れの案内及び制限を助ける。図６Ａ及び図６Ｂに示される構成において、ろう材２２４のある量が融解し、コンポーネント間ギャップ２１８の内側縁の周りの溝部２２２内へと流れる。溝部２２２により、ろう材２２４は内側縁の外周の周りに案内される。溝部２２２がろう材２２４により埋められると、ろう材２２４はコンポーネント間ギャップ２１８内に流れ始め、それにより両方の表面を濡らすとともに、毛細管作用を介して上向き且つ中央軸Ｂ−Ｂから離れる方向に移動する。ろう材２２４がコンポーネント間ギャップ２１８の外側縁に到達すると、リップ部２２０により第一コンポーネント２１０及び第二コンポーネント２１２間の間隙が局所的に増大する。
【００７２】
毛細管作用が、ろう付け表面２１４及び２１６間の間隙と液相及び固体壁間の接触角とに少なくとも部分的に依存することから、ろう付け表面２１４及び２１６間の間隙が増大すると、ろう材２２４はリップ部２２０を越える危険がない(is not wicked)。具体的には、ろう材２２４のメニスカスの表面張力は十分に大きいので、ろう材２２４がリップ部２２０を越えて流れることが防止される（流れ制御機構においてコンポーネント間ギャップ及びある接触角でのある量が与えられているとする）。これにより、ろう材２２４が第二コンポーネント２１２の側面上にこぼれることによるろう材２２４の損失が防止され、且つ、ろう材２２４を少しも失わないことを確実とすることを助ける。ろう材２２４が端を越えて失われた場合には、コンポーネント間ギャップ２１８を埋めるため且つコンポーネント間ギャップ２１８の所望の領域にわたってろう付け接合部を形成するために使われるろう材２２４が不十分となる。
【００７３】
上記のとおり、ろう材２２４はその液相において各ろう付け表面２１４、２１６の薄層を溶かす。このろう材２２４は冷却されることで固化し、それによりろう付け接合部において第一コンポーネント２１０と第二コンポーネント２１２とを接合する。
【００７４】
図６Ａ及び図６Ｂは本発明の一実施形態を示す。後に記載される実施形態において、類似の構成要素は、これらの別の実施形態において同様の特徴を有することを示すために、図６Ａ及び図６Ｂの先頭の番号が別の番号に置き換えられた類似の参照符号により示される。特に別に記載しない限り、上記の構成要素の記載は以下に記載される構成要素にも適用される。
【００７５】
図７Ａ及び図７Ｂには本発明の別の形態が示される。この実施形態においては、コンポーネント間ギャップ３１８は、段３３０により分離された、第一レッジ部(ledge)３２６と第二レッジ部３２８とを有する。第一コンポーネント３１０及び第二コンポーネント３１２間に非軸せん断応力が加えられた場合、段３３０が加えられた力に対して垂直な表面を提供し、これにより、加えられた力に対して平行な表面に加えられるせん断応力負荷を減少させる。ねじるような力が軸Ｃ−Ｃの周りに加えられてろう付け接合部において接線方向のせん断応力が生じた時に、ろう付け接合部の少なくとも一部が最大せん断応力の表面の外側に形成されるよう、第一コンポーネント３１０と第二コンポーネント３１２との間の段が形成されてもよいことは明らかである。
【００７６】
コンポーネント間ギャップ３１８の内側縁及び外側縁における流れ制御機構もまた、これまでに示された実施形態のものと異なる。第一コンポーネント３１０は、内側縁（軸Ｃ−Ｃに最も近い縁に対応）に沿って設けられたリップ部３３２を有する。リップ部３３２は、ろう材３２４をコンポーネント間ギャップ３１８内に案内する。第一コンポーネント３１０はリップ部３３４を、第二コンポーネント３１２はリップ部３３６を、外側縁に沿って有する。リップ部３３４及び３３６の分離は、第一コンポーネント３１０と第二コンポーネント３１２との間の間隙を局所的に増大させ、これによりろう材３２４がコンポーネント間ギャップ３１８の外側縁を越えて流れることが抑止される。したがって、ろう材３２４は実質的にコンポーネント３１０及び３１２間に保持されてろう付け接合部を形成する。この様子は図７Ｃに示され、この図では、ろう材３２４がろう付け表面３１４及び３１６間に流れてコンポーネント３１０、３１２同士をろう付けするために固化された後の、ろう付けされた部分を示している。
【００７７】
図８には、ろう付け表面４１４、４１６間のコンポーネントの構成が示されており、これは、図７Ａ及び図７Ｂのコンポーネントの構成と類似しているものの、わずかに修正された流れ制御機構が、コンポーネント間ギャップ４１８の外側縁上に形成されている。特に、第二コンポーネント４１２は、外側縁上に形成されたダム部４３８を有し、ろう材４２４がコンポーネント間ギャップ４１８からダム部４３８を越えて流れることを抑止する。ダム部４３８は、第二コンポーネント４１２の一部であり、ろう材４２４がろう付け接合部の位置から離れる方向に流れることを防止するよう、垂直に伸びている。図に示される形態においては、ダム部４３８の上面は、コンポーネント間ギャップ４１８のその他の全ての部分よりも高く、そのため、コンポーネント間ギャップ４１８が完全にろう材４２４によって満たされていない限り、ろう材４２４がダム部４３８の上面を越えて失われることはない。
【００７８】
ダム部４３８は、その他の流れ制御機構と連結していても連結していなくてもよい。例えば、図８に示される実施形態においては、ダム部４３８は、第一コンポーネント４１０上のリップ部４３４と組み合わされて用いられる。このリップ部４３４により、ろう材４２４がコンポーネント間ギャップ４１８の外側縁の周囲に流れることが抑制され、同時に、ダム部４３８により、ろう材４２４の損失に対するさらなる予防がなされる。しかしながら、ダム部は、近くにリップ部を設けることなく用いられてもよい。
【００７９】
図９には本発明の別の実施形態が示されており、段５３０は、第一レッジ部５２６及び第二レッジ部５２８に対して、図８に示される構成のように垂直ではなく、かわりにわずかに傾斜した角度で設けられている。これらの様なコンポーネント間ギャップがある角度、垂直またはその他の角度、で交差する場合、ねじるような力が接合部にわたって伝えられると、ろう付け接合材がコンポーネントを接合するギャップの全てにわたって、せん断応力が生じる。したがって、ストレスを分配するためには、ギャップをその様に構成することが望ましい。
【００８０】
図１０Ａ及び図１０Ｂには、より長い段６３０が設けられた実施形態が示される。さらに、コンポーネント間ギャップ６１８に沿って設けられたリップ部６４０が第一レッジ部６２６と段６３０との交差点に設けられており、このリップ部６４０は、第一レッジ部６２６と段６３０との表面が交差する場所において広がりを形成する。段６３０の長さを増大させることは望ましく、理由としては、長さが増大すると第一コンポーネント６１０が第二コンポーネント６１２に対して軸の周りにねじられた時にせん断応力が加えられる分配領域が増大することが挙げられる。
【００８１】
さらに、第一レッジ部６２６と段６３０との間のリップ部６４０は、第一レッジ部６２６上に位置するろう材の全てがダム部６３８を越えて流れることを防止する機能を果たす。第一レッジ部６２６がダム部６３８よりも上に十分高くなるよう設けられているので、ろう材が、重力によって、第一レッジ部６２６から段６３０に向かって下向きに流れ、第二レッジ部６２８にわたって流れ、そしてダム部６３８を上って越えて流れる傾向がある。ダム部６３８に近接するリップ部６３４は、ろう材がリップ部６３４を越えて流れることを防止することのできる十分大きな表面張力を提供するメニスカスを形成する傾向があるものの、高い場所にあるろう材の量が多い場合には、メニスカスの強度は、コンポーネント間ギャップ６１８の全ての部分にろう材を保持するのに十分大きくない可能性がある。したがって、全てのろう材をコンポーネント間ギャップ６１８内に保持するために、第一レッジ部６２６上のろう材と段６３０内及び第二レッジ部６２８内のろう材とを分離させるために、第一レッジ部６２６と段６３０との間のリップ部６４０を用いてもよい。
【００８２】
したがって、本明細書内に記載される流れ制御機構は、ろう付け処理中、ろう材をコンポーネント間ギャップに保持することを助ける。これにより、ギャップを埋めるための十分なろう材がなくなる状態を生じさせるような、氾濫が生じる可能性が低下する。これにより、さらに、ろう材を損失することなく、より複雑な形状を有するろう付け接合部を作成することができる。ろう付け接合部の形状を修正することにより、特定のタイプの応力が加えられる総領域が増大する。この結果、ろう付け接合部が全体的に強化される。
【００８３】
上記の実施形態になされる様々な修正及び変更が本発明の精神及び範囲内で可能であることは、当業者にとって明らかとなる。したがって、本発明は記載された実施形態に限定されるものではない。本発明の全範囲の確認には特許請求の範囲を参照されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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