JP2002195780A - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小部品数で必要十分な強度を得ることがで
き、確実に小型化かつ薄型化することができる熱交換器
を提供すること。 【解決手段】 ラジエータのヘッダータンク２ａ，２ｂ
は、一枚のプレートにより周囲に第１〜第４平面部２１
〜２４を有する略四角の筒状に形成された筒状本体２０
と、筒状本体２０における第１平面部２１と第４平面部
２４との間の外側角部に、第１平面部２１の端部２１ａ
と第４平面部２４の端部側２４ａとを互いに接合すると
共に、該端部側２４ａの先端部２４ｂを第１平面部２１
の端部２１ａに折り重ねて接合され、かつ第１平面部２
１と平行で外方に延長された接合庇部２５とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱交換器及びそ
の製造方法に関するもので、特に、冷却媒体の熱を空気
（大気）中に放熱するラジエータやコンデンサとして使
用するのに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱交換器、例えば車両に設置さ
れているラジエータにあっては、これまでは、金属製
（アルミニウム製）のチューブと、これら複数本の熱交
換チューブと連通するヘッダタンクとで構成されてい
る。そして、ヘッダータンクは、熱交換チューブにろう
付け接合された金属製のコアプレートと、このコアプレ
ートにかしめ結合された樹脂製のタンク本体とからなっ
ていた。

【０００３】ところが、近年、車両の軽量化，エンジン
回りの部品配置，車両の環境負荷軽減，材料のリサイク
ル性等の観点から、自動車部品のアルミニウム転換が進
められ、その一環として、ラジエータのアルミ化が図ら
れてきている。そのため、ラジエータは、放熱の主要構
成要素であるコア部が銅からアルミニウムに変えられ、
また冷却媒体を蓄えるヘッダータンクが合成樹脂からア
ルミニウムに転換され、オールアルミ化する傾向にあ
る。

【０００４】このようなアルミニウムによって製作され
たラジエータの従来技術として、例えば特開平１１−３
３７２９０号公報（以下、第一従来技術という），特開
２０００−２８３６８９（以下、第二従来技術という）
に示す技術のものが提案されている。

【０００５】上記第一従来技術は、図１０に示すよう
に、複数の熱交換チューブｂを連通するヘッダータンク
ａが、アルミニウムからなる一枚のプレートを筒状に形
成してなる筒状本体ｃと、この筒状本体ｃの両端開口部
を閉塞する閉塞部（図示せず）とで構成している。筒状
本体ｃは、プレートを四角の筒状に形成したときの両端
部ｄ，ｄを互いに突き合わせ、あるいは図示していない
が接合したりすることによって形成されている。したが
って、この第一従来技術は、一枚のプレートによって筒
状本体ｃを形成する、いわゆる一ピースタイプのもので
あり、一体にろう付けできると共に、ろう付け不良があ
っても、その手直しを容易にできること等が開示されて
いる。

【０００６】第二の従来技術は、図１１に示すように、
アルミニウムからなる二枚の板材ｅ，ｆを折り曲げ、か
つ互いに組み付けることによってヘッダータンクａの筒
状本体ｃが形成されようになっており、いわゆる二ピー
スタイプとなっている。

【０００７】また、この筒状本体ｃは、第１，第２部材
ｅ，ｆの短辺側に、これら各部材の一部をバーリング加
工にてヘッダータンクｃ内方側に向けて突出し、かつ塑
性変形させた第１，第２突出部ｇ，ｈが形成されてい
る。そして、第１，第２部材ｅ，ｆ及び熱交換チューブ
ｂがろう付け接合されたとき、第２突出部ｈがヘッダー
タンクａ内で熱交換チューブｂとの接合部と反対側に
て、該チューブ間のピッチ寸法と略同一ピッチで設けら
れた状態となることにより、ヘッダータンクａの剛性を
高める補強リブとして機能し、これによって熱交換器の
質量及び製造原価の上昇を抑えつつヘッダータンクａの
機械的強度を向上できることが開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
第一従来技術は、ヘッダータンクａの筒状本体ｃが一ピ
ースであるので、筒状本体ｃを形成する場合、四箇所の
角部に、十分な強度を得るための円弧を設ける必要があ
る。

【０００９】しかしながら、筒状本体ｃには、熱交換チ
ューブｂを装着する必要があることから、筒状本体ｃの
取付面に相応の余裕代を与えなければならず、そのた
め、筒状本体ｃの角部の円弧が大きなものとなってしま
う結果、筒状本体ｃの奥行き寸法Ｌ１が大型化すること
が余儀なくされ、小型化することが困難となるばかりで
なく、筒状本体の取付面の強度を管理することが難しい
問題があった。

【００１０】一方、第二従来技術は、筒状本体ｃが補強
リブとして機能する第２突出部ｈを有しているので、奥
行き寸法Ｌ１をある程度小さくすることができるもの
の、二ピースであるので、その分だけ部品数が多くなる
ばかりでなく、組み付け工数が多くなるという問題があ
った。しかも、二ピースでは、互いに接合するための接
合代が必要となるので、幅寸法Ｌ２が大きくなってそれ
だけ大型化してしまい、小型化かつ薄型化を図り難い問
題があった。

【００１１】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであり、最小部品数で必要十分な強度を得ることがで
き、しかも確実に小型化かつ薄型化することができる熱
交換器及びその製造方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、一対のヘッダータンクと、
これらヘッダータンク間に架設され、かつ互いに平行に
配置される複数の熱交換チューブと、これら熱交換チュ
ーブ間に介設されるフィンとを備えた熱交換器におい
て、上記ヘッダータンクは、一枚のプレートにより周囲
に第１〜第４平面部を有する略四角の筒状に形成された
筒状本体と、上記筒状本体における第１平面部と第４平
面部との間の外側角部に、第１平面部の端部と第４平面
部の端部側とを互いに接合すると共に、該端部側の先端
部を第１平面部の端部に折り重ねて接合され、かつ第１
平面部と平行で外方に延長された接合庇部とを具備する
ことを特徴とする。この場合、上記一対のヘッダータン
クは、第１平面部が互いに平行に対向し、かつ、それら
の接合庇部が同一方向に位置するように配設されるよう
にする方が好ましい（請求項２）。

【００１３】このように、ヘッダータンクが一枚のプレ
ートによって形成された筒状本体を具備しているので、
一枚のプレートでヘッダータンクを確実に形成すること
ができる。また、筒状本体において、第１平面部と第４
平面部との間の外側角部に、これら第１平面部の端部と
第４平面部の端部側とを互いに接合することによって形
成された接合庇部を具備しているので、熱交換チューブ
を取り付けるべき第１平面部の強度を確実に高めること
ができるばかりでなく、その第１平面部と隣接する第４
平面部の強度をも高めることができる。

【００１４】しかも、接合庇部を設けることにより、ヘ
ッダータンク自体の実質的大きさを小さくすることがで
き、つまり、第１〜第４平面部によって画成する筒状本
体全体の断面積を小さくすることができる。そのため、
ヘッダータンク自体の奥行き寸法を小さくできると共
に、幅寸法をも小さくすることができ、熱交換器全体の
小型化かつ薄型化を実現することができる。

【００１５】この場合、上記一対のヘッダータンクは、
第１平面部が互いに平行に対向し、かつ、それらの接合
庇部が同一方向に位置するように配設されることによ
り、熱交換器の奥行きの寸法を更に小さくすることがで
きる。また、並設される別の熱交換器との間隔を狭くす
ることができる。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の熱交換器において、上記接合庇部は、その長手方向
に沿って適宜間隔をおいて複数配設され、かつ外方に開
口する切欠からなる切欠部を具備することを特徴とす
る。

【００１７】これにより、接合庇部の切欠に隣接して配
設される熱交換器例えばコンデンサ側の熱交換チューブ
の途中部分を支持できるので、コンデンサを安定した状
態に支持することができる。しかも、接合庇部は、上述
のように、筒状本体における第４平面部の端部側の先端
部を第１平面部の端部に折り重ねているので、筒状本体
の十分な強度を得ることができるのみならず、コンデン
サ側の熱交換チューブに対する支持をより安定化させる
ことができる。

【００１８】請求項４記載の発明は、一対のヘッダータ
ンクと、これらヘッダータンク間に架設され、かつ互い
に平行に配置される複数の熱交換チューブと、これら熱
交換チューブ間に介設されるフィンとを備えた熱交換器
の製造方法において、一枚のプレートから、略四角の筒
状本体を平面的に展開した大きさの展開板を打ち抜く外
形抜き工程と、打ち抜かれた展開板の所定位置に、熱交
換チューブ用等の各種の孔をそれぞれ設ける孔抜き工程
と、上記孔を有する展開板を曲げ加工し、周囲に第１〜
第４平面部を有する略四角の筒状本体を形成すると共
に、その筒状本体における第１平面部と第４平面部との
間の外側角部に、第１平面部の端部と第４平面部の端部
側とを互いに接合させ、かつ第１平面部と平行で外方に
延在する庇部を形成する本体形成工程と、上記庇部にお
いて、第４平面部の端部側の先端部を上記第１平面部の
端部上に折り重ねて接合庇部を形成する接合庇部形成工
程とを有して上記ヘッダータンクの筒状本体を形成する
ことを特徴とする。

【００１９】このように、プレートをプレス装置内の各
工程間に順次搬送し、プレートから略四角の筒状本体を
平面的に展開した大きさの展開板を打ち抜くと共に、孔
抜き加工した後、曲げ加工して周囲に第１〜第４平面部
を有する略四角の筒状本体を形成すると共に、その筒状
本体における第１平面部と第４平面部との間の外側角部
に、第１平面部の端部と第４平面部の端部側とを互いに
接合させ、かつ第１平面部と平行で外方に延在する庇部
を形成し、その後、筒状本体が接合庇部形成工程を経る
ことにより、接合庇部を形成するので、一枚のプレート
から小型かつ薄型の筒状本体を容易かつ確実に製作する
ことができる。しかも、一枚のプレートをプレス装置内
の各工程間に順次搬送し、展開板の外形抜き加工を行っ
た後に、上記孔抜き工程、本体成形工程及び接合庇部形
成工程を経ることにより、一枚のプレートから複数の筒
状本体を連続して製作することができる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項４記載の熱
交換器の製造方法において、上記外形抜き工程は、上記
展開板の両端部に、適宜間隔をおいて複数配設され、か
つ外方に開口する切欠からなる切欠部を形成することを
特徴とする。

【００２１】このように、外形抜き工程において、展開
板の両端部に、外方に開口する複数の切欠からなる切欠
部を形成するので、筒状本体を形成した時点で、接合庇
部の先端部に例えばコンデンサ熱交換チューブを支持し
得る切欠を確実に形成することができる。しかも、筒状
本体の製作時には、隣接する熱交換器と一体形であるか
否かに拘わらず、その製作工程が同一であるので、汎用
性の高い製作方法となり、実用上極めて有益である。

【００２２】請求項６記載の発明は、一対のヘッダータ
ンクと、これらヘッダータンク間に架設され、かつ互い
に平行に配置される複数の熱交換チューブと、これら熱
交換チューブ間に介設されるフィンとを備えた熱交換器
の製造方法において、一枚のプレートからなる略四角の
筒状本体を平面的に展開した大きさの展開板の所定位置
に、熱交換チューブ用等の各種の孔をそれぞれ設ける孔
抜き工程と、 上記孔を有する展開板を曲げ加工し、周
囲に第１〜第４平面部を有する略四角の筒状本体を形成
すると共に、その筒状本体における第１平面部と第４平
面部との間の外側角部に、第１平面部の端部と第４平面
部の端部側とを互いに接合させ、かつ第１平面部と平行
で外方に延在する庇部を形成する本体形成工程と、上記
庇部において、第４平面部の端部側の先端部を上記第１
平面部の端部上に折り重ねて接合庇部を形成する接合庇
部形成工程とを有して、上記ヘッダータンクの筒状本体
を形成することを特徴とする。

【００２３】このように、プレートを、孔抜き加工した
後、曲げ加工して周囲に第１〜第４平面部を有する略四
角の筒状本体を形成すると共に、その筒状本体における
第１平面部と第４平面部との間の外側角部に、第１平面
部の端部と第４平面部の端部側とを互いに接合させ、か
つ第１平面部と平行で外方に延在する庇部を形成し、そ
の後、筒状本体が接合庇部形成工程を経ることにより、
接合庇部を形成するので、一枚のプレートから小型かつ
薄型の筒状本体を容易かつ確実に製作することができ
る。

【００２４】請求項７記載の発明は、請求項６記載の熱
交換器の製造方法において、上記展開板の両端部に、適
宜間隔をおいて複数配設され、かつ外方に開口する切欠
からなる切欠部を形成する打ち抜き工程を更に有するこ
とを特徴とする。

【００２５】このように、展開板の両端部に、外方に開
口する複数の切欠からなる切欠部を形成するので、筒状
本体を形成した時点で、接合庇部の先端部に例えばコン
デンサ熱交換チューブを支持し得る切欠を確実に形成す
ることができる。しかも、筒状本体の製作時には、隣接
する熱交換器と一体形であるか否かに拘わらず、その製
作工程が同一であるので、汎用性の高い製作方法とな
り、実用上極めて有益である。

【００２６】請求項８記載の発明は、請求項４ないし７
のいずれかに記載の熱交換器の製造方法において、２つ
の上記ヘッダータンクの筒状本体の第１平面部を互いに
平行に対向させ、かつ、それらの接合庇部が同一方向に
位置するように配設して両筒状本体に設けられた孔内に
熱交換チューブを挿入し配置すると共に、熱交換チュー
ブ間にフィンを介設して仮組した後、上記ヘッダータン
ク、熱交換チューブ及びフィンを一体ろう付けすること
を特徴とする。

【００２７】このように、２つのヘッダータンクの筒状
本体の第１平面部を互いに平行に対向させ、かつ、それ
らの接合庇部が同一方向に位置するように配設して両筒
状本体に設けられた孔内に熱交換チューブを挿入し配置
すると共に、熱交換チューブ間にフィンを介設して仮組
した後、上記ヘッダータンク、熱交換チューブ及びフィ
ンを一体ろう付けすることにより、奥行き寸法を小さく
した小型かつ薄型の熱交換器を容易に製作することがで
きる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る熱交換器の
実施形態を図１〜図９に基づいて詳細に説明する。図１
〜図５はこの発明による熱交換器の一実施形態を示して
いる。この実施形態の熱交換器を説明する前に、この熱
交換器を適用した車両用のラジエータについて、図１を
参照して説明すると、このラジエータ１は、対峙する一
対のヘッダータンク２ａ，２ｂと、各ヘッダータンク２
ａ，２ｂ間に架設されたコア部３とで主に構成されてい
る。

【００２９】一対のヘッダータンク２ａ，２ｂのうち、
図１の左側に示すヘッダータンク２ａは、自動車のエン
ジンから流出した冷却水を取り込むためのものであり、
その上部側に、エンジンの冷却水出口部に接続される流
入口パイプ６が設けられている。また、同図の右側に示
す他方のヘッダータンク２ｂは、熱交換を終えた冷却水
を集合回収して自動車のエンジンに向けて排水するため
のものであり、その下部側に、エンジンの冷却水入口部
に接続される流出パイプ７が設けられている。これらの
ヘッダータンク２ａ，２ｂは、四角筒状をなしている。

【００３０】コア部３は、両ヘッダータンク２ａ，２ｂ
間に架設される複数の熱交換チューブ４と、これら熱交
換チューブ４間に介在されるフィン５とからなってい
る。

【００３１】熱交換チューブ４は、アルミニウムを押し
出し加工や引き抜き加工等によって形成されたものであ
り、ヘッダータンク２からの冷却水を流通する。フィン
５は、本例ではアルミニウム板がローラ成形法によって
波状（コルゲート状）に形成されている。そして、熱交
換チューブ４内を冷却水が流通したとき、冷却水が熱交
換チューブ４及びフィン５とによる外気と熱交換される
ようになっている。

【００３２】そして、ラジエータ１のヘッダータンク２
ａ，２ｂは、図２及び図３に示すように、一枚のプレー
トを加工することによって形成された筒状本体２０を具
備している。この筒状本体２０は、図３に拡大して示す
ように、アルミニウムからなる一枚のプレートの途中位
置をそれぞれ互いに９０度の角度で折り曲げることによ
り、周囲に第１〜第４の平面部２１〜２４を有する略四
角の筒状に形成されている。この場合、第１平面部２１
が筒状本体２０の周方向の一端側をなすと共に、第４平
面部２４がその周方向の他端側をなすようにしている。

【００３３】また、筒状本体２０は、第１平面部２１と
第４平面部２４との間の外側角部に、第１平面部２１と
平行に延在する接合庇部２５を具備している。この接合
庇部２５は、筒状本体２０が後述する製造方法によって
形成されたとき、図３（ａ）に二点鎖線にて示すよう
に、第１平面部２１の端部２１ａと、第４平面部２４の
端部側２４ａとが互いに接合されて庇部２５′が形成さ
れることとなるが、その形成された庇部２５′におい
て、第４平面部２４の端部側２４ａの先端部２４ｂが第
１平面部２１の端部２１ａ上に折り重ねられると共に、
ろう付け接合されている。そのため、詳細には後述する
が、第４平面部２４の端部側２４ａは、第１平面部２１
の端部２１ａと接合するよう、第４平面部２４に対し９
０度の角度で外方に折り曲げられ、第１平面部２１の端
部２１ａと接合して庇部２５′が形成された後、その端
部２１ａを包むように端部側２４ａの先端部２４ｂが折
り曲げ加工されて、接合庇部２５が形成されるようにな
っている。

【００３４】更に、第１平面部２１の中央には図３
（ｂ）に示すように、熱交換チューブ用の取付孔２６が
筒状本体２０の長手方向に沿って適宜間隔をおいて複数
穿設され、その取付孔２６に熱交換チューブ４の端部を
挿入して取り付けるようになっている。そのため、取付
孔２６は、熱交換チューブ４，４間のピッチに対応して
設けられている。

【００３５】したがって、このヘッダータンク２ａ，２
ｂは、一枚のアルミニウム板を折り曲げ加工することに
よって第１〜第４平面部２１〜２４からなる筒状に形成
された筒状本体２０と、筒状本体２０における第１平面
部２１と第４平面部２４との外側角部に、第１平面部２
１と平行で外方に延長形成され、かつ第１平面部２１の
端部２１ａと第４平面部２４の端部側２４ａとを互いに
接合してろう付けされてなる接合庇部２５とを具備して
構成されている。

【００３６】この実施形態のラジエータ１においては、
ヘッダータンク２ａ，２ｂが上記のように、一枚のプレ
ートを折り曲げ加工することによって形成された筒状本
体２０を具備しているので、一枚のプレートでヘッダー
タンク２ａ，２ｂを確実に形成することができるのに加
え、以下の効果を得ることができる。

【００３７】すなわち、筒状本体２０において、第１平
面部２１と第４平面部２４との間の外側角部に、これら
第１平面部２１の端部２１ａと第４平面部２４の端部側
２４ａとを互いに接合することによって形成された接合
庇部２５を具備しているので、熱交換チューブ４を取り
付けるべき第１平面部２１の強度を確実に高めることが
できるばかりでなく、その第１平面部２１と隣接する第
４平面部２４の強度をも高めることができる。

【００３８】しかも、接合庇部２５を設けることによ
り、ヘッダータンク２ａ，２ｂ自体の実質的大きさを小
さくすることができる。つまり、第１〜第４平面部２１
〜２４によって画成する筒状本体２０全体の断面積を小
さくすることができる。そのため、ヘッダータンク２
ａ，２ｂ自体の奥行き寸法を小さくできると共に、幅寸
法をも小さくすることができ、ラジエータ１全体の小型
化かつ薄型化を実現することができる。

【００３９】したがって、この実施形態によれば、一ピ
ースでヘッダータンクａを形成する第一従来技術に比較
すると、材料の使用量を削減することができ、しかも使
用量を削減できるにも拘わらずヘッダータンクの強度低
下を招くことがない。また、二ピースでヘッダータンク
ａを形成する第二従来技術と比較すると、材料の使用量
を大幅に削減することができると共に、部品数を削減で
きることによって組立工数を低減することもでき、コス
ト低減に大きく寄与することができる。

【００４０】また、筒状本体２０の第１平面部２１に対
し、熱交換チューブ４用の取付孔２６を設けているの
で、筒状本体２０に対する熱交換チューブ４の組み付け
を容易に行うこともできる。

【００４１】更には、上記一対のヘッダータンク２ａ，
２ｂは、第１平面部２１が互いに平行に、かつ、それら
の接合庇部２５が同一方向に位置した状態に配置されて
いるので、ラジエータ１の奥行きの寸法を小さくするこ
とができる。また、並設される別の熱交換器例えばコン
デンサとの間隔を狭くすることができる。

【００４２】次に、上記ヘッダータンク２の筒状本体２
０を製作する場合について、図４及び図５を参照して説
明する。まず、所定の厚みからなるアルミニウムのプレ
ート１００を用意し、このプレート１００を、図４
（ａ）に示すように、先端側からプレス装置（図示せ
ず）に搬入する。プレス装置は、プレート１００が外形
抜き工程イに搬入されると、そこでプレート１００に対
し図示しない上型が降下することにより、外形抜きが行
われる。この場合、外形抜き工程イにおいては、プレー
ト１００からヘッダータンク２の筒状本体２０を展開し
たときの大きさとなる展開板１０１の形状に抜かれる
が、展開板１０１は、プレート１００とは完全に切り離
されることはなく、繋ぎ部１００ａを介してプレート１
００と一体的に移動可能な状態となっている。

【００４３】次いで、外形抜きされた展開板１０１がプ
レス装置の孔抜き工程ロに搬送されると、そこで展開板
１０１に対し各種の孔（符示せず）が打ち抜かれる。こ
れら孔としては、例えば冷却水の流入管用の孔，流出管
用の孔，ブラケット取付用の孔等であり、展開板１０１
の所定位置に設けられる。この展開板１０１には、更に
第１平面部２１に相当する位置に熱交換チューブ用の取
付孔２６も設けられる。

【００４４】その後、上記の孔を有する展開板１０１が
第一曲げ工程ハに搬入されると、第一曲げ工程ハでは、
図４（ｂ）に示すように、一回目の曲げを行う。本例で
は、筒状本体２０を形成する第１〜第４平面部２１〜２
４のうち、接合庇部２５を形成するため、第４平面部２
４の端部側２４ａを、第４平面部２４に対し９０度で曲
げ加工が施される。

【００４５】なお、打抜き（孔抜き）により形成された
取付孔２６がバリにより熱交換チューブ４の挿入及びろ
う付け面積がとり難い場合は、第一曲げ工程ハにおい
て、裏から取付孔２６のバリを起こして、熱交換チュー
ブ４の挿入を容易にし、かつ、ろう付け面積が充分に取
れるよう加工する方が好ましい。

【００４６】そして、その曲げ加工された展開板１０１
が第二曲げ工程ニに到達すると、そこでは展開板１０１
の両側に更に９０度で曲げ加工が施される。本例では、
筒状本体２０の第１平面板２１を形成するため、第１平
面板２１と第２平面板２２との間を９０度に曲げると同
時に、第４平面部２４と第３平面部２３との間を９０度
に曲げる。

【００４７】このようにして、展開板１０１が、接合庇
部２５の一部を構成するための曲げ部（２４ａ）を有す
る第４平面板２４と、第１平面板２１との部分で曲げら
れた後、切り離し工程ホに送られ、そこでプレート１０
０から展開板１０１が切り離される。切り離された展開
板１０１は、図４（ｃ）に示すように、略チャンネル状
となっている。

【００４８】その後、切り離された略チャンネルの展開
板１０１は、更に図示しない第三曲げ工程にセットさ
れ、そこで中子などを用いることによって折り曲げられ
ることにより、図５に示すように、第１平面部２１の端
部２１ａと第４平面部２４の端部側２４ａとが互いに接
合する庇部２５′が形成された状態となる。

【００４９】その後、庇部２５′を有する筒状本体２０
が図示しない接合庇部形成工程に送られ、そこで第４平
面板２４の端部側２４ａの先端部２４ｂが第１平面板２
１の端部２１ａの外側に折り重ねて接合された後、その
状態で炉内にてろう付けされることにより、図３に示す
ような筒状本体２０が形成されることとなる。

【００５０】このように、ヘッダータンク２の筒状本体
２０の製作に際しては、プレート１００をプレス装置内
の各工程間に順次搬送し、プレス装置によって展開板１
０１の外形抜き工程イと、孔抜き工程ロと、第一曲げ工
程ハ，第二曲げ工程ニ，切り離し工程ホ，及び図示しな
い第三曲げ工程とからなる本体形成工程とを経ることに
より筒状本体２０を形成し、その後、接合庇部形成工程
を経ることにより、接合庇部２５を形成するので、一枚
のプレートから小型かつ薄型の筒状本体２０を容易かつ
確実に製作することができる。

【００５１】しかも、プレート１００をプレス装置に搬
入すると、一連の工程が行われることによって所望形状
の筒状本体２０を形成できるので、確実に量産化するこ
とができる。

【００５２】上記のようにして製作された２つのヘッダ
ータンク２ａ，２ｂの筒状本体２０の第１平面部２１を
互いに平行に対向させ、かつ、それらの接合庇部２５が
同一方向に位置するように配設して両筒状本体２０に設
けられた取付孔２６内に熱交換チューブ４を挿入し配置
すると共に、熱交換チューブ４間にフィン５を介設して
図示しない治具を用いて仮組した後、両ヘッダータンク
２ａ，２ｂ、熱交換チューブ４及びフィン５を一体ろう
付けしてラジエータ１の製造が完了する。

【００５３】以上の実施形態では、熱交換器としてラジ
エータ１にのみ適用した例を示したが、次に、図６に示
すように、コンデンサ８と一体に組み込んだラジエータ
１に適用した場合について説明する。

【００５４】このラジエータ１の前面にはコンデンサ８
が配設されている。コンデンサ８は、図６（ａ），
（ｂ）に示すように、左右両側に所定間隔をもって対向
配置される一対のコンデンサタンク８１と、これらコン
デンサタンク８１の間に架設されたコア部８２とを備え
て構成されている。

【００５５】そして、このコア部８２は、図６（ｂ）に
示すように、互いに平行な複数のコンデンサ用の熱交換
チューブ８３と、これら熱交換チューブ８３間に介在さ
れるコルゲート状のフィン８４とからなっている。この
ようなコンデンサ用の熱交換チューブ８３及びフィン８
４は基本的には前述した実施形態のラジエータ１と略同
様であるので、ここではその説明を省略する。

【００５６】このようなコンデンサ８と一体型のラジエ
ータ１においては、ヘッダータンク２ａ，２ｂが以下の
ように構成されている。

【００５７】すなわち、このヘッダータンク２は、図７
に示すように、周囲が第１〜第４の平面部２１〜２４に
よって筒状に形成された筒状本体２０を具備している。
筒状本体２０は、第１平面部２１と第４平面部２４との
間の外側角部に接合庇部２５を具備している。この場合
の接合庇部２５は、図７（ａ）に示すように、第１平面
部２１の端部２１ａと、第４平面部２４の端部側２４ａ
とが互いに接合されることによって庇部２５′が形成さ
れた後、その先端部２４ｂが第１平面部２１の端部２１
ａ上に折り重なると共に、ろう付け接合されたものであ
り、基本的には前述した第一実施形態と同様である。

【００５８】また、接合庇部２５には、図７（ｂ）に示
すように、筒状本体２０の長手方向に沿って適宜間隔を
おいて配設される複数の切欠２７からなる切欠部３０が
形成されている。この切欠２７は、コンデンサ８の熱交
換チューブ８３を支持するためのものであって、熱交換
チューブ８３間のピッチに対応している。つまり、切欠
２７は、接合庇部２５において熱交換チューブ８３を挿
通し得る幅寸法でかつ外方に向けて開口させたＵ字形状
に切り除かれ、筒状本体２０の長手方向に沿って複数形
成されている。

【００５９】更に、筒状本体２０の第１平面部２１の中
央には図７（ｂ）に示すように、熱交換チューブ用の取
付孔２６が複数設けられている。この取付孔２６は前述
した一実施形態と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００６０】したがって、コンデンサ８と一体となるラ
ジエータ１のヘッダータンク２は、一枚のアルミニウム
板によって形成された筒状本体２０と、この筒状本体２
０における第１平面部２１と第４平面部２４との外側角
部に、第１平面部２１と平行でかつ外方に延長形成され
た接合庇部２５と、この接合庇部２５にその長手方向に
沿って複数形成された切欠２７からなる切欠部３０と、
筒状本体２０の第１平面部２１に長手方向に沿って複数
設けられた取付孔２６とを具備して構成されている。

【００６１】この実施形態によれば、ヘッダータンク２
が筒状本体２０，接合庇部２５を具備しているので、前
述の一実施形態と同様にヘッダータンク２自体を的確に
小型化かつ薄型化することができる。

【００６２】また、接合庇部２５にコンデンサ８の熱交
換チューブ８３を支持するための切欠２７を具備してい
るので、以下の効果もある。すなわち、接合庇部２５の
切欠２７にコンデンサ８側の熱交換チューブ８３の途中
部分を支持できるので、コンデンサ８を安定した状態に
支持することができる。しかも、接合庇部２５は、前述
のように、第４平面部２４の端部側２４ａの先端部２４
ｂが第１平面部２１の端部２１ａに折り重ねてろう付け
接合されているので、筒状本体２０の十分な強度を得る
ことができるのみならず、熱交換チューブ８３に対する
支持をより安定させることができる。

【００６３】また、切欠２７に基づいて、コンデンサ８
側の熱交換チューブ８３を配置することができるので、
コンデンサ８とラジエータ１とを組み付ける際、組立装
置の構成を簡素化することが可能となる。

【００６４】その理由を具体的に述べると、例えば一体
形の熱交換器を組立装置によって組み付ける場合、組立
装置にはラジエータ１側の熱交換チューブ４とコンデン
サ８側の熱交換チューブ８３とを上下二段にして、しか
も一定の間隔をおいてセットされる。その際、各段の熱
交換チューブ４（８３）の間にはフィン５（８４）を挿
入し得るように余裕をもったピッチでセットされる。そ
して、その状態で一体に構成されたフィン５（８４）を
熱交換チューブ４（８３）間に挿入した後、幅方向に圧
縮しながら治具にて組み付けるようになっている。この
ような立体的に熱交換チューブ４（８３）を配置する必
要があると、組立装置には可動式の支持手段が必要とな
るばかりでなく、複雑な構成及び動作も必要となり、複
雑かつ高価な自動組立装置となるものであった。

【００６５】その点、この実施形態では、上述のよう
に、接合庇部２５に設けられた切欠２７に基づきコンデ
ンサ８用の熱交換チューブ８３を配置して挿入できる。
したがって、切欠２７がガイドとなるので、可動式の支
持手段が不要になると共に、位置決めのための複雑な機
構をも不要にすることができ、それだけ構成が簡素で安
価な自動組立装置で済み、しかもそれによって組立工数
の低減化を図ることも可能となるものである。

【００６６】更に、切欠２７にて熱交換チューブ８３を
支持することにより、コンデンサ８とラジエータ１との
双方を可及的に近接配置することができ、よりコンパク
トな一体形モジュールとして製作することも可能とな
る。

【００６７】このような筒状本体２０を制作するには、
図８に示すように、プレート１００をプレス装置（図示
せず）に搬入し、そして、上記第一実施形態の製造工
程、すなわち、外形抜き工程イ→孔抜き工程ロ→第一曲
げ工程ハ→第二曲げ工程ニ→切り離し工程ホ→第三曲げ
工程（図示せず）と同様の工程を経て順次加工されるこ
とによって図９に示すように形成される。

【００６８】但し、この実施形態において、上記第一実
施形態と異なるのは、プレス装置の外形抜き工程イにて
プレート１００から展開板１０１を打ち抜いたとき、展
開板１０１の前後端部に、複数の切欠２７からなる切欠
部３０が同時に形成されるようになっている。それ以外
は、上記第一実施形態の場合と全く同様の工程である。

【００６９】このように、展開板１０１の前後端部に切
欠部３０を設けると、筒状本体２０を形成した時点で、
接合庇部２６の先端部に切欠２７を確実に形成すること
ができる。しかも、筒状本体２０の製作時には、ラジエ
ータ１がコンデンサ８と一体形であるか否かに拘わら
ず、その製作工程が上記第一実施形態と同一であるの
で、汎用性の高い製作方法となり、実用上極めて有益で
ある。

【００７０】なお、これまで述べた二つの実施形態で
は、筒状本体２０の製作時、プレート１０１をプレス装
置の各工程に順次搬送するように構成した例を示した
が、これに限定されるものではなく、プレス装置の各工
程を個別に切り離すことによって筒状本体２０を製作す
るようにしてもよい。例えば、筒状本体２０の展開板１
０１を予め切断しておいた後、その展開板１０１を一枚
ずつかつ一工程毎に加工することによって筒状本体２０
を製作しても、同様の作用効果を得ることができる。こ
のようにして筒状本体２０を製作する場合、プレス装置
を各工程別に構成すればよいので、金型をシンプルでか
つコンパクトにすることができ、比較的安価な金型で済
むと共に、歩留まりの低下を防止することも可能とな
り、更には各工程の負荷に対しても柔軟に対処すること
も可能となる。

【００７１】また、上記実施形態では、ヘッダータンク
２として、長手方向の一端から他端に渡って同じ大きさ
からなる筒状本体２０を示したが、長手方向の一端から
他端に渡ってテーパ状に狭まる形状をなす筒状本体にも
適用できるのは勿論であり、筒状本体２０の形状の変更
にも容易に対処することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、以下のような優れた効果が得られる。

【００７３】（１）請求項１記載の発明によれば、ヘッ
ダータンクが一枚のプレートによって形成された筒状本
体を具備しているので、一枚のプレートでヘッダータン
クを確実に形成することができる。また、筒状本体にお
いて、第１平面部と第４平面部との間の外側角部に、こ
れら第１平面部の端部と第４平面部の端部側とを互いに
接合することによって形成された接合庇部を具備してい
るので、熱交換チューブを取り付けるべき第１平面部の
強度を確実に高めることができるばかりでなく、その第
１平面部と隣接する第４平面部の強度をも高めることが
できる。

【００７４】しかも、接合庇部を設けることにより、ヘ
ッダータンク自体の実質的大きさを小さくすることがで
き、つまり、第１〜第４平面部によって画成する筒状本
体全体の断面積を小さくすることができる。したがっ
て、ヘッダータンク自体の奥行き寸法を小さくできると
共に、幅寸法をも小さくすることができ、熱交換器全体
の小型化かつ薄型化を実現することができる。

【００７５】（２）請求項２記載の発明によれば、一対
のヘッダータンクにおける第１平面部を互いに平行に対
向し、かつ、それらの接合庇部を同一方向に位置するよ
うに配設することにより、熱交換器の奥行きの寸法を更
に小さくすることができると共に、並設される別の熱交
換器との間隔を狭くすることができる。したがって、上
記（１）に加えて更に熱交換器全体の小型化かつ薄型化
を実現することができる。

【００７６】（３）請求項３記載の発明によれば、接合
庇部の切欠に隣接して配設される熱交換器例えばコンデ
ンサ側の熱交換チューブの途中部分を支持できるので、
コンデンサを安定した状態に支持することができる。し
かも、接合庇部は、筒状本体における第４平面部の端部
側の先端部を第１平面部の端部に折り重ねているので、
筒状本体の十分な強度を得ることができるのみならず、
コンデンサ側の熱交換チューブに対する支持をより安定
化させることができる。

【００７７】（４）請求項４，６記載の発明によれば、
プレートを、孔抜き加工した後、曲げ加工して周囲に第
１〜第４平面部を有する略四角の筒状本体を形成すると
共に、その筒状本体における第１平面部と第４平面部と
の間の外側角部に、第１平面部の端部と第４平面部の端
部側とを互いに接合させ、かつ第１平面部と平行で外方
に延在する庇部を形成し、その後、筒状本体が接合庇部
形成工程を経ることにより、接合庇部を形成するので、
一枚のプレートから小型かつ薄型の筒状本体を容易かつ
確実に製作することができる。この場合、プレートをプ
レス装置内の各工程間に順次搬送し、展開板の外形抜き
加工を行った後に、上記孔抜き工程、本体成形工程及び
接合庇部形成工程を経ることにより、一枚のプレートか
ら複数の筒状本体を連続して製作することができる（請
求項３）。

【００７８】（５）請求項５，７記載の発明によれば、
展開板の両端部に、外方に開口する複数の切欠からなる
切欠部を形成するので、筒状本体を形成した時点で、接
合庇部の先端部に例えばコンデンサ熱交換チューブを支
持し得る切欠を確実に形成することができる。しかも、
筒状本体の製作時には、隣接する熱交換器と一体形であ
るか否かに拘わらず、その製作工程が同一であるので、
汎用性の高い製作方法となり、実用上極めて有益であ
る。

【００７９】（６）請求項８記載の発明によれば、２つ
のヘッダータンクの筒状本体の第１平面部を互いに平行
に対向させ、かつ、それらの接合庇部が同一方向に位置
するように配設して両筒状本体に設けられた孔内に熱交
換チューブを挿入し配置すると共に、熱交換チューブ間
にフィンを介設して仮組した後、上記ヘッダータンク、
熱交換チューブ及びフィンを一体ろう付けすることによ
り、奥行き寸法を小さくした小型かつ薄型の熱交換器を
容易に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による熱交換器の一実施形態をラジエ
ータに適用した概略正面図である。

【図２】上記ラジエータにおけるヘッダータンクの筒状
本体を示す横断面図である。

【図３】図２の筒状本体を示す拡大平面図（ａ）及び
（ａ）の側断面図（ｂ）である。

【図４】プレートから筒状本体を形成するときの成形工
程を順に説明するためのものであって、（ａ）は平面
図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は切り離された展開板の
斜視図である。

【図５】筒状本体を形成した状態を示す平面図（ａ）及
び（ａ）の側断面図（ｂ）である。

【図６】この発明に係る熱交換器の別の実施形態をコン
デンサ一と一体型のラジエータに適用したものであっ
て、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は前面側から見た概略
斜視図である。

【図７】ヘッダータンクの筒状本体を示す拡大平面図
（ａ）及び（ａ）の側断面図（ｂ）である。

【図８】プレートから筒状本体を形成するときの別の成
形工程を順に説明するためのものであって、（ａ）は平
面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は切り離された展開板
の斜視図である。

【図９】筒状本体を形成した状態を示す平面図（ａ）及
び（ａ）の側断面図（ｂ）である。

【図１０】従来のラジエータの一例を示すヘッダータン
クの横断面図である。

【図１１】従来のラジエータの他の例を示すヘッダータ
ンクの横断面図である。

【符号の説明】

１ ラジエータ（熱交換器） ２ａ，２ｂ ヘッダータンク ３ コア部 ４ 熱交換チューブ ５ フィン ８ コンデンサ（隣接する熱交換器） ２０ 筒状本体 ２１ 第１平面部 ２１ａ 第１平面部の端部 ２２ 第２平面部 ２３ 第３平面部 ２４ 第４平面部 ２４ａ 第４平面部の端部側 ２４ｂ 第４平面部の端部側の先端部 ２５ 接合庇部 ２５′ 庇部 ２６ 取付孔 ２７ 切欠 ３０ 切欠用の切欠部 １００ プレート １０１ 展開板

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のヘッダータンクと、これらヘッダ
   ータンク間に架設され、かつ互いに平行に配置される複
   数の熱交換チューブと、これら熱交換チューブ間に介設
   されるフィンとを備えた熱交換器において、 上記ヘッダータンクは、一枚のプレートにより周囲に第
   １〜第４平面部を有する略四角の筒状に形成された筒状
   本体と、上記筒状本体における第１平面部と第４平面部
   との間の外側角部に、第１平面部の端部と第４平面部の
   端部側とを互いに接合すると共に、該端部側の先端部を
   第１平面部の端部に折り重ねて接合され、かつ第１平面
   部と平行で外方に延長された接合庇部とを具備すること
   を特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の熱交換器において、 上記一対のヘッダータンクは、第１平面部が互いに平行
   に対向し、かつ、それらの接合庇部が同一方向に位置す
   るように配設されることを特徴とする熱交換器。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の熱交換器におい
   て、 上記接合庇部は、その長手方向に沿って適宜間隔をおい
   て複数配設され、かつ外方に開口する切欠からなる切欠
   部を具備することを特徴とする熱交換器。
4. 【請求項４】 一対のヘッダータンクと、これらヘッダ
   ータンク間に架設され、かつ互いに平行に配置される複
   数の熱交換チューブと、これら熱交換チューブ間に介設
   されるフィンとを備えた熱交換器の製造方法において、 一枚のプレートから、略四角の筒状本体を平面的に展開
   した大きさの展開板を打ち抜く外形抜き工程と、 打ち抜かれた展開板の所定位置に、熱交換チューブ用等
   の各種の孔をそれぞれ設ける孔抜き工程と、 上記孔を有する展開板を曲げ加工し、周囲に第１〜第４
   平面部を有する略四角の筒状本体を形成すると共に、そ
   の筒状本体における第１平面部と第４平面部との間の外
   側角部に、第１平面部の端部と第４平面部の端部側とを
   互いに接合させ、かつ第１平面部と平行で外方に延在す
   る庇部を形成する本体形成工程と、 上記庇部において、第４平面部の端部側の先端部を上記
   第１平面部の端部上に折り重ねて接合庇部を形成する接
   合庇部形成工程とを有して、上記ヘッダータンクの筒状
   本体を形成することを特徴とする熱交換器の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の熱交換器の製造方法にお
   いて、 上記外形抜き工程は、上記展開板の両端部に、適宜間隔
   をおいて複数配設され、かつ外方に開口する切欠からな
   る切欠部を形成することを特徴とする熱交換器の製造方
   法。
6. 【請求項６】 一対のヘッダータンクと、これらヘッダ
   ータンク間に架設され、かつ互いに平行に配置される複
   数の熱交換チューブと、これら熱交換チューブ間に介設
   されるフィンとを備えた熱交換器の製造方法において、 一枚のプレートからなる略四角の筒状本体を平面的に展
   開した大きさの展開板の所定位置に、熱交換チューブ用
   等の各種の孔をそれぞれ設ける孔抜き工程と、 上記孔を有する展開板を曲げ加工し、周囲に第１〜第４
   平面部を有する略四角の筒状本体を形成すると共に、そ
   の筒状本体における第１平面部と第４平面部との間の外
   側角部に、第１平面部の端部と第４平面部の端部側とを
   互いに接合させ、かつ第１平面部と平行で外方に延在す
   る庇部を形成する本体形成工程と、 上記庇部において、第４平面部の端部側の先端部を上記
   第１平面部の端部上に折り重ねて接合庇部を形成する接
   合庇部形成工程とを有して、上記ヘッダータンクの筒状
   本体を形成することを特徴とする熱交換器の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の熱交換器の製造方法にお
   いて、 上記展開板の両端部に、適宜間隔をおいて複数配設さ
   れ、かつ外方に開口する切欠からなる切欠部を形成する
   打ち抜き工程を更に有することを特徴とする熱交換器の
   製造方法。
8. 【請求項８】 請求項４ないし７のいずれかに記載の熱
   交換器の製造方法において、 ２つの上記ヘッダータンクの筒状本体の第１平面部を互
   いに平行に対向させ、かつ、それらの接合庇部が同一方
   向に位置するように配設して両筒状本体に設けられた孔
   内に熱交換チューブを挿入し配置すると共に、熱交換チ
   ューブ間にフィンを介設して仮組した後、上記ヘッダー
   タンク、熱交換チューブ及びフィンを一体ろう付けする
   ことを特徴とする熱交換器の製造方法。