(57)【要約】      （修正有）【課題】  製造が容易で熱容量が小さく確実にろう付け部品を保持できる治具を用いて金属部品のろう付けを行う方法及びそのための治具を提供する。【解決手段】  金属シート本体１の一部を該シートの片側に切り起こして複数の突起部３，４，５を形成したろう付け治具上にろう付けする複数の部品構成部材を組み合わせて固定し、ろう材を塗布した後に治具ごとろう付け炉に入れてろう付けする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シート本体の一部を該シートの片側に切り起こして複数の突起部を形成したろう付け治具上にろう付けする複数の部品構成部材を組み合わせて固定し、ろう材を塗布した後に治具ごとろう付け炉に入れてろう付けすることを特徴とする部品のろう付け方法。
【請求項２】
前記複数の突起部が少なくともろう付け部品の底面を保持する底面保持部とろう付け部品の側面を付勢保持する側面保持部とからなることを特徴とする請求項１記載の部品のろう付け方法。
【請求項３】
前記金属シート本体上に前記突起部形成部を含めて多数の切り欠き穴を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の部品のろう付け方法。
【請求項４】
金属シート本体の一部を該シートの片側に切り起こして、ろう付け部品と適合するよう複数の突起部を形成したことを特徴とするろう付け用治具。
【請求項５】
前記複数の突起部が少なくともろう付け部品の底面を保持する底面保持部とろう付け部品の側面を付勢保持する側面保持部とからなることを特徴とする請求項４記載のろう付け用治具。
【請求項６】
前記複数の突起部の一部において、先端部にＵ字状凹部を形成したことを特徴とする請求項４または５記載のろう付け用治具。
【請求項７】
載置するろう付け部品の末端部に対応する前記複数の突起部の一部に、貫通穴を設けたことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のろう付け用治具。
【請求項８】
前記金属シート本体上に前記突起部形成部を含めて多数の切り欠き穴を設けたことを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載のろう付け用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ろう付け方法とそれに使用する治具に関し、特に金属部品のろう付け方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】  一体的に加工形成することが困難な複雑形状の金属部品を製造する際には、部品をいくつかの構成品に分割して加工し、それをろう付けにより接合する方法が一般的に用いられる。このようなろう付けでは、ろう付けする部品に予めろう材を塗布しておいて水素雰囲気炉や高周波炉などの加熱炉に投入して溶解接合する方法が知られている。しかし、複数のろう付け箇所を有する小形の金属部品などの場合、ベルトコンベアなどの搬送装置の振動と炉内の高温雰囲気とにより、ろう付けする箇所の位置がずれたり角度が変わってしまうといった問題があった。【０００３】  このようなろう付けの方法の改良については、多くの提案がなされている。【０００４】  例えば特許文献１（特許第２５４６５４８号公報）においては、熱伝導性に優れたブロックを、少なくともろう付けする基板を覆う治具の焼成炉を移動するボトム側に当接させた状態で、焼成炉内を移動させてろう付けを行う方法が開示されている。【０００５】  この文献では、ろう付けする部品が治具に載置され、ベルトコンベアによりマッフル炉に搬送されるろう付け方法が示されている。しかし、この技術はセラミック基板を対象としており、ろう付けするセラミック基板のトップとボトムの温度上昇の差を軽減することを目的としている。ろう付けする基板は上下を治具で囲われ、しかもその治具がトレー上に載せられて炉内に搬送される。本発明が対象としている小形金属部品の場合、部品全体を治具で覆ってしまうと熱が治具に取られてろう付けがうまく行かないか、或いは温度を高くしなければならない。また、治具自体も複雑であり、さらにトレーに載せるという手間がかかるため、作業性が悪くコスト上昇の原因となる。【０００６】  特許文献２（特許第３３３０９８７号公報）では、金属製品のろう付け方法において、ワーク下面及び側面を囲み上方が開放された箱型をした保熱容器内に母材及びろう付けされるべき部品とからなるワークを所定の位置関係に配置して保持治具によって固定した後にろう付けする方法が開示されている。【０００７】  この技術はガスバーナーの火炎とパルス加熱を利用してろう付けするもので、そのために保熱容器が必要となる。しかし、保熱容器というのは断熱素材であるため、熱容量が大きく、本発明が意図しているような加熱炉を用いたろう付けではとうてい使用できない。【０００８】  また、特許文献３（特開２００３−３３４６５２号公報）においては、ワークを支持するトレイにはワークと点接触または線接触で支持する支持手段を備え、この支持手段がワークの加熱時または冷却時に、ワークと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とう性を有するワークのろう付け方法が開示されている。【０００９】  この文献で対象とするのは車両のラジエータや温水式暖房装置等の熱交換器であり、これらはトレイに載置されて炉内に投入される。したがって、本発明の意図する小型金属部品とはまったく異なるものである。また、この文献で提案しているのは立体的かつ複雑なトレイであって、このようなトレイを小形部品のろう付けに使用すると、トレイに熱を奪われてしまってろう付けがうまくいかないか、或いは炉の温度を��く設定しなければならないという問題がある。【００１０】
【特許文献１】特許第２５４６５４８号公報
【特許文献２】特許第３３３０９８７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３４６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  本発明は、上述のような問題点を解決するものであって、製造が容易で熱容量が小さく確実にろう付け部品を保持できる治具を用いて金属部品のろう付けを行う方法及びそのための治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記課題を解決するため本発明によるろう付け方法では、金属シート本体の一部を該シートの片側に切り起こして複数の突起部を形成したろう付け治具上にろう付けする複数の部品構成部材を組み合わせて固定し、ろう材を塗布した後に治具ごとろう付け炉に入れてろう付けすることを特徴とする。【００１３】  前記複数の突起部が少なくともろう付け部品の底面を保持する底面保持部とろう付け部品の側面を付勢保持する側面保持部とからなることが望ましい。【００１４】  前記金属シート本体上に前記突起部形成部を含めて多数の切り欠き穴を設けることが好適である。【００１５】  また、本発明によるろう付け用治具においては、金属シート本体の一部を該シートの片側に切り起こして、ろう付け部品と適合するよう複数の突起部を形成したことを特徴とする。【００１６】  前記複数の突起部が少なくともろう付け部品の底面を保持する底面保持部とろう付け部品の側面を付勢保持する側面保持部とからなることが望ましい。【００１７】  前記複数の突起部の一部において、先端部にＵ字状凹部を形成するとより好ましい。【００１８】  載置するろう付け部品の末端部に対応する前記複数の突起部の一部に、貫通穴を設けることもできる。【００１９】  前記金属シート本体上に前記突起部形成部を含めて多数の切り欠き穴を設けることが好適である。
【発明の効果】
【００２０】  本発明によるろう付け方法では、金属シートから形成した治具を使用することで熱容量を小さくでき、ろう付け炉内での部品の温度上昇に対する影響が極めて少なく経済的である。特に治具の炉内投入数量の変化に対して、総熱容量差を小さくでき、炉内温度の追従性を良くし、信頼性の高いろう付けが可能になる。また、炉内温度の設定条件出しを容易にする。また、治具は金属シート本体より一部を切り起こして部品を保持する保持部を形成するため、部品が確実に保持されろう付け炉内で位置ズレや角度ズレが生じる危険性を防止できる。摺動部を有するクランプを用いる治具の場合は、熱による変形や熱による生成物により、クランプが固着し作業が中断する場合があるが、本発明によるたわみを利用したクランプは確実に動作する。さらに、この保持部は金属シートから切り起こした先端部であるため、部品と接するのが基本的に金属シートの厚さ分の線状であり、部品の温度上昇に対する影響を最小限に抑えることができる。また、この治具は基本的にろう付けする部品の下面と側面のみを支持するよう形成してあるため、取り付け・取り外しがワンタッチででき、極めて効率的に作業を行うことができる。【００２１】  部品側面を支持する側面保持部については、角度を部品側に若干倒すことにより、部品を装着した際にバネの反発力によって部品側面を付勢することができる。【００２２】  部品を保持する突起部については、部品形状に合わせてＵ字状或いは貫通穴を形成するなど形状を工夫することにより、部品に対する保持力を向上することができる。【００２３】  また、金属シート本体に多数の切り欠き穴を形成することにより、治具をより軽くでき、また熱容量も低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２４】  以下、図面に基いて本発明の好適な実施例を説明する。図３及び図４に一例としてろう付け対象とする部品の形状を示した。部品本体１２は中空状となっていて、入口開口部１１と２つの出口開口部を有しており、これらの入口開口部１１と出口開口部は本体１２内部で連通している。それぞれの出口開口部は曲線状パイプ１３が接続されており、パイプ出口には、雄ネジ部を有する接続部材１４が具備されている。【００２５】  このような部品の場合、本体１２、パイプ１３及び接続部材１４は個別に加工した後、ろう付けにより接合される。したがって、このような小さな部品でも、本体１２とパイプ１３の接合部２箇所及びそれぞれのパイプと接続部材との接合部２箇所の合計４箇所をろう付けする必要がある。【００２６】  従来の場合は、トレイの上に部品を組み立てて載置し、ろう材を塗布した後にろう付け炉に投入していたが、ベルトコンベアの振動等により本体１２とパイプ１３との角度、或いはパイプ１３と接続部材１４との位置関係などがずれてしまうことがあり、歩留りが低かった。【００２７】  図１は、本発明によるろう付け用治具の斜視図を示す。金属シート本体１上に多数の切り欠き穴２を形成してあり、その一部は切り起こして部品保持用の突起としてある。突起は部品形状に応じて先端形状を変化させてある。部品本体の円形部やパイプを保持する部分は、その曲率に対応させてＵ字状に凹部を形成した底面保持部（１）３とし、部品底面が平坦である部分は、突起先端を平坦とし底面保持部（２）４の形状としてある。部品本体１１は両端が円形状で中央部が膨らんだ形状となっており、治具本体１の底面保持部３と底面保持部４とで囲まれた部分に嵌合することにより確実に固定保持することができる。また、別の底面保持部３と側面保持部５との間に接続部材１４を嵌合することにより、パイプ底面が底面保持部３によって支持され、接続部材１４端部が側面保持部５によって部品本体側に付勢保持されるために、部品全体が確実に位置を保ったまま保持される。側面保持部５にバネ性の付勢力を与えるためには、金属シートをステンレス製とし、側面保持部突起５を切り起こした際に角度を若干底面保持部３側に倒しておく。こうすることにより、部品の接続部材１４を嵌合した際に、接続部材のパイプ側端部が底面保持部３により係止され、もう一方の末端部が側面保持部５により付勢されるので、接続部材１４自体もその場で固定保持される。【００２８】  図２は、本発明による治具の平面図である。金属シート１上に多数の切り欠き穴を設けてあるが、上述のような部品保持用の突起を形成する部分は矩形の切り欠き穴とし、それ以外のところは円形に打ち抜いてある。このような切り欠き穴を多数形成するのは、治具自体を軽くするのと同時に、少しでも熱容量を減らしてろう付けの効率化を図るためである。【００２９】  次に、本発明によるろう付け方法について説明する。部品本体１１、パイプ１３及び接続部材１４を個別に加工した後、組み立てて上述の治具１上に嵌合載置する。部品はこの場合ステンレス製とした。続いて銀ろう（銀と銅を主成分とする）をろう付けする各部分に塗布する。この部品を治具と共に水素雰囲気炉（例えば東京ブレイズ社製）のベルトコンベアに載せる。ろう付け条件としては、１０００〜１１００度で５０〜６０分とした。炉から出てきた部品はきれいにろう付けがなされており、治具を引き離すことにより容易に離脱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  本発明によれば、小形部品のろう付けが確実容易にできるばかりか、取り付け・取り外しの段取も極めて簡便になるため、部品のろう付けにおいて大いに利便性を向上することができる。炉内ろう付けでは、治具が多数必要になるが、本発明による治具は安価で、容易に大量生産ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるろう付け用治具の実施例の斜視図を示す。
【図２】図１の実施例の平面図を示す。
【図３】本発明のろう付け方法に用いた部品の斜視写真である。
【図４】図３に示した部品の上部から見た写真である。
【符号の説明】
【００３２】１          金属シート本体
２          切り欠き穴
３          底面保持部突起（１）
４          底面保持部突起（２）
５          側面保持部突起
１１        入口開口部
１２        部品本体
１３        パイプ
１４        接続部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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