JP2002364994A - アルミニウムラジエータ及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウムラジエータ及びその製造方法

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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチックタンクをアルミニウムタンクに
取り替えるための前提条件である、ヘッダ／タンクの共
用化、ヘッダ／タンクの形状単純化、既存プラスチック
タンクと同じ性能保持、アルミニウムヘッダ／タンクの
変形最初化、素材厚さの最小化、を満足する最適のアル
ミニウムラジエータを提供する。 【解決手段】 一定の間隔をおいて多数並設され、１０
ｍｍ≦Ｔ（チューブ外側幅）≦２０ｍｍを満足するとと
もに、熱交換媒体を流動させるチューブと、前記チュー
ブ間に配置される放熱ピンとからなるコアと；前記チュ
ーブの両端が連結設置され、一定の間隔をおいて平行に
並んでいる一対のヘッダと、前記ヘッダとろう付けによ
って結合され、前記チューブに流動した熱交換媒体が移
動する通路部を形成するとともに、前記チューブ外側幅
ＴによってＨ（タンク内側高さ）≦４１ｍｍでありなが
ら、１．５≦Ｈ／Ｔ≦２．５を満足するタンクと、前記
タンクの両側開口部に結合されるエンドキャップとから
なるヘッダタンクとを含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウムラジエ
ータ及びその製造方法に係り、さらに詳しくはヘッドタ
ンクを単一のアルミニウムで、最適のサイズに製造する
ことにより、冷却効率を上げ、生産原価を低減させるこ
とができ、ろう付け炉でろう付けするとき、タンクのヘ
ッドからの垂れ下がりを防止して生産性を増大させるこ
とのできるアルミニウムラジエータ及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に内燃機関付き車両では、エンジン
稼動時に発生する熱がシリンダーヘッド、ピストン、バ
ルブなどに伝導され、これによりこれら部品の温度が過
度に上がると、熱膨張や劣化によって部品の強度が低下
し、エンジンの寿命が短縮し、燃焼状態も悪くなってノ
ッキングや早期点火を起こして、エンジンの出力が低下
する。
【０００３】また、エンジン冷却が不充分な場合は、シ
リンダー内周面の油膜が切れるなど潤滑機能も低下し、
同時にエンジンオイルが変質して、シリンダーの異常摩
耗を起こすばかりでなく、ピストンがシリンダーの内壁
面に融着する現象も発生する。
【０００４】従って、このようなエンジン冷却のために
自動車には通常水冷式冷却装置が設置されている。
【０００５】この水冷式冷却装置は、ウォーターポンプ
によって冷却水をシリンダーブロック及びシリンダーヘ
ッドに循環させてエンジンの温度を下げるもので、冷却
水の放熱のためにラジエータ、冷却ファン及びサーモス
タットなどが備えられている。
【０００６】一方、図１ないし図３に示すように、ラジ
エータ１はエンジンを通過する際に温度が上昇した冷却
水を放熱させてエンジンを冷やす装置のことで、大別し
てヘッダタンク２，３とコア４とサポータ７から構成さ
れている。
【０００７】前記ヘッダタンク２，３は、一定の間隔を
おいて平行に並んでいる一対のヘッダ２ａ，３ａと、一
対のヘッダ２ａ，３ａとろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）に
よって結合され、熱交換媒体が移動する通路部を形成す
るタンク２ｂ，３ｂとからなる。
【０００８】コア４は、タンク２ｂ，３ｂの通路部と連
通するように両端が一対のヘッダ２ａ，３ａに多数連結
設置され、前記熱交換媒体を流動させるチューブ４ａ
と、チューブ４ａ間に配置される放熱ピン４ｂとからな
る。
【０００９】サポータ７は、チューブ４ａのうち最両端
にあるチューブ４ａを支持するとともに、両端がヘッダ
２ａ，３ａに結合されている。
【００１０】前記のような従来構成部品のうちコア４と
ヘッダ２ａ，３ａはアルミニウムからなり、タンク２
ｂ，３ｂは合成樹脂からなる。
【００１１】タンク２ｂ，３ｂとヘッダ２ａ，３ａはそ
の材質が異なるので、これらは互いに機械的な結合方法
によって結合されている。
【００１２】即ち、ヘッダ２ａ，３ａの縁部に一定の間
隔をおいて延設されている複数のタップ部２ｃが、タン
ク２ｂ，３ｂを取り囲むように屈曲し、結果としてはヘ
ッダ２ａ，３ａとタンク２ｂ，３ｂが結合される。
【００１３】同時に、ヘッダ２ａ，３ａとタンク２ｂ，
３ｂとの間の冷却水漏れを防止するために、その間にゴ
ム類のガスケット５が介在している。
【００１４】しかし、以上説明したプラスチックタンク
付きラジエータには次のような問題点があった。
【００１５】第１は、コアの材質であるアルミニウム、
ガスケットの材質であるゴム類及びタンクの材質である
プラスチックなど、構成部品の材質が異なるために、リ
サイクルが難しい点である。
【００１６】コアとヘッダの材質であるアルミニウムは
リサイクルの容易な素材であるものの、プラスチック材
質のタンクと結合された状態ではリサイクルできないた
め、ラジエータをリサイクルしようとすると、必ずタン
クを分離する必要がある。従って、リサイクルのための
前処理作業工数が多くなる。
【００１７】第２は、ヘッダタンクの組立工程が複雑で
あり、原価が高い点である。ヘッダとタンクを組み立て
るためには、冷却水漏れを防止するためのガスケットを
結合し、ヘッダのタップ部がタンクを囲み固定するコー
キング工程を必要とする。
【００１８】第３は、ヘッダとタンクの結合構造が極め
て脆弱なことである。ヘッダのタップ部が合成樹脂材の
タンクを押している形になっており、冷却水漏れを防止
しているが、ラジエータ内部の圧力が上がると、タップ
部が広がり隙間が出来る。
【００１９】また、プラスチック材のタンクで必然的に
成形される付属物（例えば、冷却水入／出口、車体マウ
ンティングピンなど）とタップ部間の干渉が発生する場
合は、タップ部のコーキングができないので、コーキン
グされていない部位の強度が他の部位の強度より弱いと
いう問題がある。
【００２０】第４は、プラスチックタンクのクラック発
生問題である。タンクはその素材の特性上脆性および強
度には優れているが、変形しないため、冷却水漏れが発
生し、エンジン冷却に悪影響を与えるクラック現象が発
生する場合がある。
【００２１】このようなクラック現象は、タップ部２ｃ
のコーキング時にタンクを押し付ける圧力や、車体の振
動によって起こる恐れがあり、素材の特性や射出条件に
よっても発生する可能性があるが、クラック発生を予知
する検査法がないため、製品の信頼性低下の問題があっ
た。
【００２２】第５は、共用化の難しさと管理費の増加で
ある。従来ヘッダとタンクは別の金型を必要とし、チュ
ーブの列数などが変更された他の車種の場合は、その仕
様別に金型を必要としていた。
【００２３】 このようなプラスチックタンクの短所を
解決するために、プラスチック材タンクの代わりにアル
ミニウム材タンクを製造して仮組立した後、ろう付け工
法でラジエータを作ろうとする努力が続けられている。
【００２４】アルミニウム材を用いると、タンク部品の
製作が容易であり、仮組立後コーキングの追加工程なし
でろう付けによってラジエータを製造し得るという利点
がある。
【００２５】また、ヘッダとタンクが同じ材質であるた
め、リサイクルが極めて容易である。そして、ろう付け
で接合されたタンク−ヘッダの接合部は、強度と耐久性
で従来のヘッダ−タンクの接合部より優れている。
【００２６】しかし、従来のプラスチックタンクをアル
ミニウムタンクに取り替えるためには、次のような幾多
の課題が先決されなければならない。
【００２７】１．アルミニウムヘッダ、タンクの形状単
純化 アルミニウムタンクの形状が複雑であればあるほど、車
種ごとに共用化するのは難しくなるため、製造原価が上
昇する。
【００２８】２．強度維持 アルミニウムタンクの場合は、ヘッダと直接ろう付けさ
れるので、既存プラスチックタンクより結合部の強度が
優れており、プラスチックタンクのクラック現象も発生
しないが、その他部品については、接合力や素材の厚さ
を増大させないで既存プラスチックタンク程度の強度を
保持する必要がある。
【００２９】３．上下部タンクの共用化 プラスチックタンクの場合、大部分の付属品が同時に射
出成形されるため、上下タンクは個別に成形する必要が
ある。一方、アルミニウムタンクの場合は、全ての付属
品が別々に加工された後に取り付けられるので、タンク
の形状を上下部で変える必要がない。従って、上下部タ
ンクを共用化することが可能である。
【００３０】４．アルミニウムタンクの変形防止 アルミニウムタンクはプラスチックタンクとは異なり、
クラックは発生しないが、内部圧力により永久変形の生
じる恐れがある。このような変形は、素材厚さを厚くす
るか、タンクのサイズを変えて防止することができる
が、素材を厚くすると、製造原価が上昇し、タンクサイ
ズが小さくなってラジエータの性能が低下する恐れがあ
る。従って、タンクの厚さを厚くしなくても変形が生じ
ないようにする必要がある。
【００３１】前述したようなプラスチックの短所を解決
するためのアルミニウムラジエータの例として、日本特
開平１１−１１８３８６号や日本特開平２０００−２２
０９８８号などがある。
【００３２】これら先行技術におけるアルミニウムラジ
エータは、全てプラスチックタンクの問題点を解決する
ためのアルミニウムタンクに関する内容であるが、アル
ミニウムタンクの基本的な短所、例えば圧力降下による
変形量、アルミニウムラジエータの性能を左右するアル
ミニウムラジエータのサイズなどは全く顧慮されていな
い。
【００３３】従って、アルミニウムラジエータの変形を
最小にしつつ、性能向上が計れるアルミニウムラジエー
タの最適サイズなどに関する技術が望まれている。
【００３４】図４及び図５は、上記プラスチックの短所
を解決するためのアルミニウムラジエータに関するその
他の従来技術に係るもので、アルミニウムラジエータ１
０は、ヘッダタンク２０，３０とコア４０とサポータ５
０とから構成されている。
【００３５】ヘッダタンク２０は、一定の間隔をおいて
平行に並んでいる一対のヘッダ２１と、一対のヘッダ２
１とろう付けによって結合され、熱交換媒体が移動する
通路部を形成するタンク２２と、ヘッダ２１とタンク２
２の両側開口部に結合されるエンドギャップ２３とから
なる。（ここで、ヘッダタンク３０はヘッダタンク２０
の構成と同一なのでその説明を省略する。）
【００３６】コア４０は、前記タンク２２の通路部と連
通するように両端が一対のヘッダ２１に多数連結設置さ
れ、前記熱交換媒体を流動させるチューブ４１と、チュ
ーブ４１間に配置される放熱ピン４２とからなる。
【００３７】サポータ５０は、チューブ４１のうち最両
端のチューブを支持するとともに、両端がヘッダ２１に
結合される。
【００３８】ヘッダ２１は、一定の長さを持つ平坦部２
１ａと、この平坦部２１ａの幅方向の両端部から屈曲し
て延伸するタンク結合部２１ｂとからなる。
【００３９】タンク２２は、一定の長さを有する天井部
２２ａと、ヘッダ２１のタンク結合部２１ａと結合され
る天井部２２ａの幅方向の両端部から屈曲して延伸する
ヘッダ結合部２２ｂとからなる。
【００４０】前記のようなアルミニウムラジエータ１０
は、ヘッダ２１とタンク２２とコア４０が仮組立された
後、それがろう付け炉のコンベヤーに寝かせてある状態
で移送されながらろう付けされる。
【００４１】しかし、アルミニウムラジエータ１０は図
５に示すように、タンク結合部２１ｂの内側面とヘッダ
結合部２２ｂの外側面が段差無しで平坦に面接触すると
ともに、これらの外側面が所定高さＨ１だけ段差をなし
て結合されているので、高温を保つろう付け炉のコンベ
ヤーＣにラジエータ１０が寝かせてある場合、タンク結
合部２１ｂとヘッダ結合部２２ｂ間に一部で塗布された
塗布材が溶融する過程で、タンク２２は自身の荷重によ
りヘッダ２１から下方へ垂れ下がり、これら接触部分の
ろう付けが不良になってしまう。
【００４２】また、ヘッダタンク２０の両側開口部にエ
ンドキャプ２３が結合される構造により、ヘッダ結合部
２２ｂからのタンク結合部２１ｂの下方への垂れ下がり
現象をある程度抑制することはできるものの、タンク２
２からのヘッダ２１の下方への垂れ下がりを防止する補
助力が、ヘッダ結合部２２ｂがタンク結合部２１ｂから
下方に垂れ下がる垂れ下がり力より小さいので、ろう付
け完了後、ラジエータ１０の不良が発生することがあっ
た。
【００４３】このような不良を解消する方法として、ろ
う付け時にコンベヤーＣの平面上に別のジグを介在さ
せ、タンク２２とヘッダ２１との段差を解消して、ヘッ
ダ２１からのタンク２２の垂れ下がりを防止する方法が
あるが、これはろう付け時、コンベヤー上に前記ジグを
正確な位置にセットしなければならないなど、作業の困
難さと煩雑さがあり、生産性を低下させる要因となって
いた。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
問題点を解決するためのもので、ヘッダ／タンクの共用
化、ヘッダ／タンクの形状単純化、既存プラスチックタ
ンクと同じ性能保持、アルミニウムヘッダ／タンクの変
形最少化、素材厚さの最小化などのプラスチックタンク
をアルミニウムタンクに取り替える前提条件を満足する
最適のアルミニウムラジエータを提供することを目的と
する。
【００４５】また、本発明は冷却効率を極大化し、変形
が生じない範囲内で素材の使用量を最少化するアルミニ
ウムラジエータを提供することをその目的とする。
【００４６】また、本発明はろう付け時、別途のジグを
使わずにヘッダからのタンクの垂れ下がりを防止して生
産性を増大するアルミニウムラジエータの提供をその目
的とする。
【００４７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るアルミニウムラジエータは、一定の間隔
をおいて多数並設され、１０ｍｍ≦Ｔ（チューブ外側
幅）≦２０ｍｍを満足するとともに、熱交換媒体を流動
させるチューブと、前記チューブ間に配置される放熱ピ
ンとからなるコアと；前記チューブの両端が連結設置さ
れ、一定の間隔をおいて平行に並んでいる一対のヘッダ
と、前記ヘッダとろう付けによって結合され、前記チュ
ーブに流動した熱交換媒体が移動する通路部を形成する
とともに、前記チューブ外側幅ＴによってＨ（タンク内
側高さ）≦４１ｍｍでありながら、１．５≦Ｈ／Ｔ≦
２．５を満足するタンクと、前記タンクの両側開口部に
結合されるエンドキャップとからなるヘッダタンクと；
を含んでなることを特徴とする。
【００４８】上記目的を達成するための本発明に係るア
ルミニウムラジエータのタンクの製造方法は、一定の長
さと幅を有するアルミニウム板材Ｐを、かみ合って一組
をなす多数のフォーミングロールに通過させ、前記アル
ミニウム板材Ｐの幅方向の両端部にカーリング用屈曲部
Ｂを形成する第１段階と；前記第１段階を進行した後、
前記カーリング用屈曲部Ｂの形成に用いられたフォーミ
ングロールと形状の異なる他のフォーミングロールに前
記アルミニウム板材Ｐを通過させ、前記屈曲部Ｂが前記
アルミニウム板材Ｐの外側面に折り曲げられてカーリン
グ部２２０ｃを完成する第２段階と；前記第２段階を進
行した後、前記カーリング部２２０ｃの完成に用いられ
たフォーミングロールと形状の異なる他のフォーミング
ロールに前記アルミニウム板材Ｐを通過させ、天井部２
２０ａとヘッダ結合部２２０ｂを形成する第３段階と；
を含んでなることを特徴とする。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明に係るアルミニウムラジエータの好適な一実施例を
説明する。図６は本発明に係るアルミニウムラジエータ
の外観斜視図であり、図８は本発明に係るアルミニウム
ラジエータの一例を示す断面図であり、図９は本発明に
係るアルミニウムラジエータの他の例示図である。
【００５０】アルミニウムラジエータ１００はヘッダタ
ンク２００とコア３００とサポータ４００とから構成さ
れる。
【００５１】ヘッダタンク２００は、一定の間隔をおい
て平行に並んでいる一対のヘッダ２１０と、一対のヘッ
ダ２１０とろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）によって結合さ
れ、熱交換媒体が移動する通路部を形成するタンク２２
０と、ヘッダ２１０とタンク２２０の両側開口部に結合
されるエンドキャップ２３０とからなる。（ここで、ヘ
ッダタンク２００’はヘッダタンク２００と同一の構成
なので、その説明は省略する。）
【００５２】コア３００は、タンク２２０の通路部と連
通するように両端が一対のヘッダ２１０に多数連結設置
され、前記熱交換媒体を流動させるチューブ３１０と、
チューブ３１０間に配置される放熱ピン３２０とからな
る。
【００５３】サポータ４００は、チューブ３１０のうち
最両端のチューブを支持するとともに、両端がヘッダ２
１０に結合される。
【００５４】ここで、ヘッダ２１０は、一定の長さを持
つ平坦部２１０ａと、この平坦部２１０ａの幅方向の両
端部が屈曲して延伸するタンク結合部２１０ｂとからな
る。
【００５５】ヘッダ２１０の平坦部２１０ａの両サイド
側には、図７に示すように、サポータ４００の両端が挿
入されるサポータ挿入孔２１１がそれぞれ形成され、サ
ポータ２１１挿入孔の間には、一定の間隔をおいてチュ
ーブ３１０の両端が挿入されるチューブ挿入孔２１２が
形成される。
【００５６】サポータ挿入孔２１１とチューブ挿入孔２
１２を同一形状にするとともに、チューブ３１０とサポ
ータ４００も同一の断面を持つようにする。
【００５７】サポータ挿入孔２１１とチューブ挿入孔２
１２を同一形状とする理由は、サポータ挿入孔２１１と
チューブ挿入孔２１２を別の２工程で作製することな
く、１工程のみで作製して、生産性向上に寄与すること
にある。
【００５８】そして、前記タンク２２０は、一定の長さ
を持つ天井部２２０ａと、前記ヘッダ２１０のタンク結
合部２１０ｂと結合するように、前記天井部２２０ａの
幅方向の両端部で屈曲して延伸するヘッダ結合部２２０
ｂとからなる。
【００５９】本発明に係るアルミニウムラジエータのヘ
ッダタンク２００のサイズは図６に示すように、チュー
ブ外側幅Ｔが１０〜２０ｍｍであるとき、１．５≦Ｈ／
Ｔ≦２．５であり、Ｈ≦４１ｍｍ（Ｈ＝タンク内側高
さ）であることが好ましい。
【００６０】また、ヘッダタンク２００の形状及びサイ
ズは図８に示すように、タンク内側高さＨをタンク内側
幅Ｗより大きくするか（Ｈ＞Ｗ）、図９に示すように四
角形状は同一でありながら、タンク内側高さＨをタンク
内側幅Ｗより小さくすることができ（Ｈ＜Ｗ）、両者は
それぞれの長短所を持つ。
【００６１】前者の場合は、全体的なラジエータの幅を
小さくすることにより、車両の前後長手方向に多くの空
間を節約することができ、前後面が広くて冷却水入出口
パイプなどの装着空間を容易に確保することができる。
他方、後者の場合は、同一のサイズにおける放熱面積を
最大化することはもとより、上面が広くてマウンティン
グピン、冷却水注入用ネックなどを装着するための空間
確保に有利である。
【００６２】本発明は前述したように、アルミニウムラ
ジエータのヘッダ２１０とタンク２２０を同一のアルミ
ニウムから製造し、同時にヘッダタンク２００のサイズ
を決定したもので、図８と図９に示すように、下記条件
を満たすタンク内側幅Ｗとタンク内側高さＨは可変であ
るが、素材投入量を最小化して不要なコストを削減でき
る、前述したような最適のヘッダ、タンクのサイズを決
定した。Ｗ＞Ｔ＋２α、Ｈ＞Ｄ（Ｗ：タンク内側幅、
Ｈ：タンク内側高さ、Ｔ：チューブ外側幅、Ｄ：冷却水
入出口パイプの直径、２α：生産過程で必要な最小空
間）
【００６３】この条件下で、まずヘッダ幅を決定し、ヘ
ッダ幅に合わせてタンク高さを決定することにより、タ
ンクアセンブリのサイズを決定することができる。ヘッ
ダとタンクのサイズを決定するに最も重要な要素として
は、タンク内の水側圧力降下と変形量が挙げられる。
【００６４】図１０は流量と水側圧力降下との関係を示
すウォーターポンプの性能曲線図である。同図に示すよ
うに、水側圧力降下量が多くなると、エンジンから流入
する冷却水の量が減少し、これに反して、水側圧力降下
量が少なくなると、エンジンから流入する冷却水の量が
増加する。従って、ラジエータの性能を維持するために
は水側圧力降下量を最小化するのが好ましい。
【００６５】また、ヘッダタンクはその形状によっては
内部の僅かな圧力でも変形し、この変形は各種付属品の
位置変更をもたらすので、各種付属品の組立時に変形し
ない程度の強度が必要である。
【００６６】一方、図１１はタンク高さ／幅による圧力
降下比を示すグラフであり、図１２はタンク高さによる
圧力降下比を示すグラフであって、これらの図から、水
側圧力降下は同一の断面積でヘッダの幅よりタンク高さ
に敏感であることがわかる。
【００６７】図１３は幅２４ｍｍのヘッダにそれぞれ異
なるサイズのタンクを組み合わせてタンクアセンブリを
構成し、各流量による放熱器の水側差圧を示すグラフで
ある。同図から、既存タンク容積対比１５２％と１７８
％であるとき、タンク容積が増加するにも関わらず、差
圧の減少量が少ないことがわかる。即ち、タンク容積が
一定レベル以上であれば、それ以上の差圧減少のために
必要な素材投入量が大幅増加し、これはコスト面でも非
効率である。
【００６８】図１４はタンク高さによる水側圧力降下率
を示すグラフであり、タンク高さの増加による水側圧力
降下の減少率が急激に下がる地点があることを示す。
【００６９】この条件を勘案すれば、アルミニウムタン
クアセンブリの場合、ヘッダタンク内の容積を一定以上
に維持しなければ、ヘッダタンクによる水側圧力降下量
を最小化することはできないことがわかる。即ち、長手
方向に同一の面積を有するヘッダタンクにおける、タン
クによる水側圧力損失を最小化するヘッダとタンクの値
は次のとおりである。 １．５≦Ｈ／Ｔ≦２．５（Ｔ＝チューブ内側幅、Ｈ＝タ
ンク内側高さ）（前提条件：チューブ内側幅Ｔ：１０〜
２０ｍｍ）
【００７０】以上の説明は水側圧力降下の条件を満たす
ためにヘッダとタンクのサイズを決定するまでの過程を
説明したもので、以下、タンクアセンブリの変形量を最
小化するヘッダとタンクのサイズ決定過程を説明する。
【００７１】 図１５はアルミニウムラジエータの変形
を示す図である。同図から、ヘッダータンク水側圧力降
下試験において、ヘッダタンクの形状により僅かな圧力
でもタンクが凸状に変形することが分かる。これはブラ
スチックを代替する全てのアルミニウムタンクに共通す
るもので、フィン、チューブなどに関係なく発生する。
また、タンクの変形が生じない範囲で、水側圧力降下量
を最小化するタンク内部の容積と形状についても実験を
行った。
【００７２】図１６ないし図１９はアルミニウムラジエ
ータの各種寸法を変更した場合のラジエータの変形量を
示すグラフである。同図から、アルミニウムタンクの変
形はヘッダ、タンクの幅と高さが主な要因であることが
わかる。図２０はアルミニウムラジエータの各種寸法を
示す図である。
【００７３】図２１は厚さ１ｔの四角断面のアルミニウ
ムタンクアセンブリ内部に一定圧を加えたときの最大変
形量を示すグラフである。同図に示すように、タンク内
側高さＨ≦４１ｍｍであるときは、ヘッダ幅により限界
量を超えない区間が存在する。本発明では限界変形量を
２．５ｍｍと設定した。この限界値は、ラジエータの最
大作動圧力の大略２倍でヘッダタンクに取り付けられた
各種付属品のサイズや位置が変化せずにその機能を十分
に発揮する限界を設定した値である。
【００７４】即ち、タンク内側値Ｈ≦４１ｍｍでのタン
クの変形量が要求水準を満足することが確認された。
【００７５】以上、タンク内部の水側圧力降下を最小化
しながら変形量を最小化するヘッダとタンクのサイズ及
び、タンクの変形量を最小化するヘッダとタンクのサイ
ズを決定した。各条件別サイズを更に要約すると、次の
とおりである。
【００７６】チューブ幅が１２〜２０ｍｍである前提条
件下で、第１、水側圧力降下を最小化し、タンクアセン
ブリのサイズを大きすぎないようにする条件下では、次
のようなサイズにしなければならない。 １．５≦Ｈ／Ｔ≦２．５（Ｔ＝チューブ外側幅、Ｈ＝タ
ンク内側高さ）
【００７７】第２、タンクアセンブリの変形量を最小化
する条件下では、次のようなサイズにしなければならな
い。 Ｈ≦４１ｍｍ
【００７８】結果として、水側圧力降下量とタンクアセ
ンブリの変形量とを最小化する共通範囲は次のようにな
る。 １．５≦Ｈ／Ｔ≦２．５，Ｈ≦４１ｍｍ
【００７９】上記のように構成された本発明の一実施例
によれば、従来のプラスチックタンクをアルミニウムタ
ンクに取り替えることにより、 １．アルミニウムヘッダ、タンクの形状を単純化するこ
とができて、車種ごとに共用化できるようになる。
【００８０】２．アルミニウムタンクの場合、ヘッダと
直接ろう付けされるので、既存のプラスチックタンクよ
り結合部の接合力が優れており、プラスチックタンクの
クラック現象が発生しないとともに、その他の部品の接
合力や素材厚さの増加なしでも既存プラスチックタンク
程度の強度を保つことができる。
【００８１】３．プラスチックタンクの場合、大部分の
付属品が本体と同時に射出成形されるため、上下タンク
は必然的に異ならざるをえないが、アルミニウムタンク
の場合は、全ての付属品が別に加工された後に取り付け
られるので、タンクを共用して競争力を確保することが
できる。
【００８２】４．アルミニウムタンクはプラスチックタ
ンクとは異なり、クラック現象は発生しないが、内部圧
力により永久変形が生じる恐れがある。このような変形
は、素材厚さを厚くするか、タンクのサイズを変化させ
て防止することができるが、素材厚さを厚くすると、製
造原価が上昇し、タンクのサイズを変えるとタンクサイ
ズが小さくなってラジエータの性能が低下する恐れがあ
る。しかしながら、本発明のアルミニウムタンクは、タ
ンクの厚さを厚くしなくても変形の発生を最小化するこ
とができる。
【００８３】従って、本発明の一実施例は、上下ヘッダ
・タンクの共用化、ヘッダ・タンクの形状単純化、既存
のプラスチックタンクと同じ性能維持、アルミニウムヘ
ッダ・タンクの変形最小化、素材厚さの最小化という効
果を達成することができる。
【００８４】以上、本発明の第１実施例について説明し
た。以下、本発明の第２実施例を説明する。
【００８５】図２２及び図２３に示すように、本発明
は、一定の間隔をおいて多数並設され、１０ｍｍ≦Ｔ
（チューブ外側幅）≦２０ｍｍを満足するとともに、熱
交換媒体を遊動させるチューブ３１０と、チューブ３１
０の間に配置される放熱ピン３２０とからなるコア３０
０と；チューブ３１０の両端が連結設置され、一定の間
隔をおいて平行に並んでいる一対のヘッダ２１０と、ヘ
ッダ２１０とろう付けによって結合され、チューブ３１
０に流動した熱交換媒体が移動する通路部を形成すると
ともに、チューブ３１０の外側幅ＴによってＨ（タンク
内側高さ）≦４１ｍｍでありながら、１．５≦Ｈ／Ｔ≦
２．５を満足するタンク２２０と、タンク２２０の両側
開口部に結合されるエンドキャップ２３０とからなるヘ
ッダタンク２００と；からなる前述した第１実施例に含
まれる。
【００８６】前記ヘッダ２１０は、前記チューブ３１０
の両端部が結合される一定の長さの平坦部２１０ａと、
前記平坦部２１０ａの幅方向の両端部に一定の深さの凹
２１０ｃが長く形成されているタンク結合部２１０ｂと
からなる。
【００８７】前記タンク２２０は一定の長さを持つ天井
部２２０ａと、端部側に、前記タンク結合部２１０ｂの
凹２１０ｃに挿入されるように外面に折り曲げられたカ
ーリング部２２０ｃと、前記天井部２２０ａの幅方向の
両端部を屈曲して延伸されるヘッダ結合部２２０ｂとか
らなる。
【００８８】ここで、前記ヘッダ２１０のタンク結合部
２１０ｂに形成された凹２１０ｃの幅Ｗ１は、カーリン
グ部２２０ｃ厚さｔ１とヘッダ結合部２２０ｂ厚さｔ２
との和に等しく、凹部２１０ｃの内部面において、カー
リング２２０ｃの屈曲部分の外周曲率半径と、タンク結
合部２１０ｂの内周曲率半径が同一になっているため、
カーリング部２２０ｃと凹２１０ｃとの間には隙間がな
い。
【００８９】これにより、タンク２２０のヘッダ結合部
２２０ｂとヘッダ２１０のタンク結合部２１０ｂとの結
束力が増大し、ろう付けの移動時、ヘッダ２１０からの
タンク２２０の離脱現象を防止することができる。
【００９０】一方、前記カーリング部２２０ｃが凹２１
０ｃに挿入される挿入深さｄは、前記コア３００とヘッ
ダ２１０とタンク２２０及びエンドキャップ２３０が仮
組立されたラジエータが、ろう付け炉の任意の平面Ｃ
（従来のコンベヤー）上に置かれてろう付けされると
き、前記タンク２２０がヘッダ２１０に対して下方に垂
れ下がる範囲内にある。
【００９１】前記挿入深さｄは３ｍｍ〜５ｍｍであるこ
とが好ましい。
【００９２】そして、前記ヘッダ２１０からのタンク２
２０の下方への垂れ下がりを防止するための垂れ下がり
防止手段を備えることもできる。
【００９３】前記垂れ下がり防止手段は図２４に示すよ
うに、前記タンク２２０の外周面に、前記ヘッダ２１０
との段差高さＨ１だけ前記平面Ｃ上に支持されるビード
２４０を一定の間隔をおいて突設し、前記エンドキャッ
プ２３０の突出高さを最大限前記ビード２４０と同一に
する。
【００９４】前記垂れ下がり防止手段の他の実施例では
図２５に示すように、前記タンク２２０の外面に、一部
分は前記ヘッダ２１０との段差高さＨ１だけ前記平面Ｃ
上に支持され、他の部分は車体に結合されるマウンティ
ングブラケット２５０を備え、前記エンドキャップ２３
０の突出高さを最大限前記マウンティングブラケット２
５０と同一にする。
【００９５】このように構成すると、ヘッダ２１０とタ
ンク２２０及びエンドキャップ２３０の外面が全てろう
付け炉の内部の任意の平面Ｃ上に接触することになり、
タンク２２０の下方への垂れ下がりが防止できる。
【００９６】以上、本発明の第２実施例を説明した。以
下、本発明の第３実施例を説明する。
【００９７】図２６に示すように、本発明は一定の間隔
をおいて多数並設され、１０ｍｍ≦チューブ外側幅Ｔ≦
２０ｍｍを満足するとともに、熱交換媒体を流動させる
チューブ３１０と、前記チューブ３１０間に配置される
放熱ピン３２０とからなるコア３００と；チューブ３１
０の両端に連結設置され、一定の間隔をおいて平行に並
んでいる一対のヘッダ２１０と、ヘッダ２１０とろう付
けによって結合され、チューブ３１０に流動した熱交換
媒体が移動するように通路部を形成するとともに、チュ
ーブ３１０の外側幅ＴによってＨ（タンク内側高さ）≦
４１ｍｍであり、かつ、１．５≦Ｈ／Ｔ≦２．５を満足
するタンク２２０と、タンク２２０の両側開口部に結合
されるエンドキャップ２３０とからなるヘッダタンク２
００とからなる前述した第１実施例に含まれる。
【００９８】ヘッダ２１０は、チューブ３１０の両端部
が結合される一定の長さの平坦部２１０ａと、平坦部２
１０ａの幅方向の両端部で屈曲して延伸するタンク結合
部２１０ｂとからなる。
【００９９】タンク２２０は、一定の長さの天井部２２
０ａと、タンク結合部２１０ｂと結合するように、天井
部２２０ａの幅方向の両端部に屈曲して延伸するヘッダ
結部２２０ｂとを含む。
【０１００】そして、前記コア３００とヘッダ２１０と
タンク２２０及びエンドキャップ２３０が仮組立された
ラジエータをろう付け炉の任意の平面Ｃ上に置いてろう
付けする場合、前記ヘッダ２１０からのタンク２２０の
下方への垂れ下がりを防止する垂れ下がり防止手段を備
える。
【０１０１】前記垂れ下がり防止手段は図２６及び図２
７に示すように、ヘッダ結合部２２０ｂの端部には、タ
ンク結合部２１０ｂの厚さだけ段差をなして内側に屈曲
した屈曲部２２０ｄを形成し、エンドキャップ２３０
を、ヘッダ２１０とタンク２２０の外面より突出しない
ように形成し、ヘッダ結合部２２０ｂとタンク結合部２
１０ｂとエンドキャップ２３０が全て任意の平面Ｃ上に
接触するようにした。
【０１０２】一方、図２８に示すように、屈曲部２２０
ｄにはビード２２１を形成し、タンク結合部２１０ｂに
はビード２２１が挿入されるビード挿入溝２１１を形成
することもできる。
【０１０３】上記のような図２６乃至図２８の実施例に
よれば、ヘッダ２１０とタンク２２０とエンドキャップ
２３０及びコア３００を仮組立した状態でそれをろう付
け炉の平面Ｃに置くと、ヘッダ結合部２２０ｂとタンク
結合部２１０ｂとエンドキャップ２３０が全て任意の平
面Ｃ上に接触する同一平面になるので、タンク２２０の
垂れ下がりが防止される。
【０１０４】前記垂れ下がり防止手段を構成するタンク
結合部２１０ｂは、好ましくは平坦部２１０ａから垂直
に屈曲し、ヘッダ結合部２２０ｂは天井部２２０ａから
垂直に屈曲する。
【０１０５】図２９に示すように、上記のように構成さ
れた垂れ下がり防止手段のうち平坦部２１０ａの底面
に、ヘッダ結合部２２０ｂのタンク結合部２１０ｂから
の離脱を防止するために、屈曲部２２０ｄの外面を支持
するように突設されたビード２１０ｄを備えることがで
きる。
【０１０６】ここで、図面には具体的に示されていない
が、前記タンク結合部の端部に、前記ヘッダ結合部の厚
さだけ段差をなして内側に屈曲した屈曲部を形成し、前
記エンドキャップが前記ヘッダとタンクの外面より突出
しないようにして、前記ヘッダ結合部とタンク結合部と
エンドキャップが全て前記平面上に接触することができ
る。
【０１０７】そして、図面には具体的に示されていない
が、前記ヘッダ結合部の端部に、前記タンク結合部の厚
さだけ段差をなして内側に屈曲した屈曲部を形成し、前
記タンク結合部の端部に、前記ヘッダ結合部の厚さだけ
段差をなして内側に屈曲した屈曲部を形成し、前記エン
ドキャップが前記ヘッダとタンクの外面より突出しない
ようにして、前記ヘッダ結合部とタンク結合部とエンド
キャップが全て前記平面上に接触することができる。
【０１０８】一方、本発明は図３０に示すように実施す
ることもできる。即ち、タンク結合部２１０ｂは平坦部
２１０ａから垂直に屈曲し、ヘッダ結合部２２０ｂは天
井部２２０ａから垂直に屈曲する。
【０１０９】ヘッダ結合部２２０ｂの端部には、タンク
結合部２１０ｂの厚さより更に段差をなして内側に屈曲
した屈曲部２２０ｄが形成される。
【０１１０】屈曲部２２０ｄとタンク結合部２１０ｂと
の間には、屈曲部２２０ｄの端部から外面に折り曲げら
れたカーリング部２２０ｅが形成され、タンク結合部２
１０ｂの厚さとカーリング部２２０ｅの厚さとは、屈曲
部２２０ｄの屈曲深さと同一になっている。
【０１１１】上記のような図３０の実施例によれば、ヘ
ッダ２１０とタンク２２０とエンドキャップ２３０及び
コア３００を仮組立したラジエータをろう付け炉の平面
Ｃに置くと、ヘッダ結合部２２０ｂとタンク結合部２１
０ｂとエンドキャップ２３０が全て任意の平面Ｃ上に接
触する同一平面になるので、タンク２２０の垂れ下がり
が防止される。
【０１１２】上記のように構成された図３０に示された
実施例は、平坦部２１０ａの底面に、ヘッダ結合２２０
ｂのタンク結合部２１０ｂからの離脱を防止するため
に、屈曲部２２０ｄの外面を支持するように突設された
ビード２１０ｄを備えることもできる。
【０１１３】ここで、図面には具体的に示されていない
が、タンク結合部２１０ｂは平坦部２１０ａから垂直に
屈曲し、ヘッダ結合部２２０ｂは天井部２２０ａから垂
直に屈曲し、タンク結合部２２０ｂの端部には、タンク
結合部２１０ｂの厚さより更に段差をなして内側に屈曲
した屈曲部２２０ｄが形成され、屈曲部２２０ｄとタン
ク結合部２１０ｂとの間には、屈曲部２２０ｄの端部か
ら外面に折り曲げられたカーリング部２２０ｅが形成さ
れ、タンク結合部２１０ｂの厚さと前記カーリング部２
２０ｅの厚さとは、屈曲部２２０ｄの屈曲深さと同一に
することもできる。
【０１１４】一方、本発明は図３１に示すように実施す
ることもできる。ヘッダ２１０は、チューブ３１０の端
部が結合される一定の長さの平坦部２１０ａと、平坦部
２１０ａの幅方向の両端部に屈曲状態に延長されるタン
ク結合部２１０ｂとからなる。
【０１１５】タンク２２０は、一定の長さの天井部２２
０ａと、タンク結合部２１０ｂと段差をなして結合さ
れ、天井部２２０ａの幅方向の両端部に屈曲状態に延長
されるヘッダ結合部２２０ｂとからなる。
【０１１６】コア３００とヘッダ２１０とタンク２２０
及びエンドキャップ２３０が仮組立された状態でそれを
ろう付け炉の任意の平面Ｃ上に置いた場合、ヘッダ２１
０からのタンク２２０の下方への垂れ下がりを防止する
垂れ下がり防止手段を備える。
【０１１７】垂れ下がり防止手段は図３２及び図３３に
示すように、タンク２２０の外周面に、ヘッダ２１０と
の段差だけ平面Ｃ上に支持されるビード２２２を一定の
間隔をおいて突設し、エンドキャップ２３０の突出高さ
を最大限前記ビード２２２と同一にする。
【０１１８】また、前記垂れ下がり防止手段は図３４及
び図３５に示すように、タンク２２０の外面に、一部分
はヘッダ２１０との段差だけ平面Ｃ上に支持され、他の
部分は車体に結合されるマウンティングブラケット２２
３を備え、エンドキャップ２３０の突出高さを最大限マ
ウンティングブラケット２２３と同一にする。
【０１１９】また、前記垂れ下がり防止手段は図３６に
示すように、ヘッダ２１０とタンク２２０の仮組立後、
内面がヘッダ２１０とタンク２２０の外面と接触結合
し、外面が前記平面Ｃ上に支持されるホルダ２２４であ
る。
【０１２０】一方、本発明は図３１及び図３７に示すよ
うに実施することができる。ヘッダ２１０はチューブ３
１０の両端部が結合される一定の長さの平坦部２１０ａ
と、平坦部２１０ａの幅方向の両端部が屈曲して延伸さ
れるタンク結合部２１０ｂとからなる。
【０１２１】タンク２２０は、一定の長さを持つ天井部
２２０ａと、タンク結合部２１０ａと段差をなして結合
され、天井部２２０ａの幅方向の両端部が屈曲して延伸
されるヘッダ結合部２２０ｂとからなる。
【０１２２】チューブ３１０のうち最両端のチューブ３
１０を支持し、両端がヘッダ２１０に結合されるサポー
タ４００を備える。
【０１２３】サポータ４００に延設され、一側面はタン
ク２２０を支持する一方、他側面は平面Ｃ上に支持され
る支持部４１０を備える。
【０１２４】かくして支持部４１０によってもタンク２
２０のヘッダ２１０からの下方への垂れ下りを防止する
ことができる。
【０１２５】以上説明した本発明のラジエータにおい
て、ヘッダとタンクの製造方法を説明する。まず、ヘッ
ダは従来のプログレシブ金型や、ロールフォーミング装
置で単発金型を用いて製造することができる。
【０１２６】次に、タンクはロールフォーミング装置を
用いて製造するもので、図３８に示すように、一定の長
さと幅を持つアルミニウム板材（Ｐ：Ｐｌａｔｅ）を、
かみ合って一組をなす多数のフォーミングロール（不図
示）に通過させ、（イ）に示すように、アルミニウム板
材５００の幅方向の両端部に、屈曲部（Ｂ：Ｂｅｎｄｉ
ｎｇ）を直角にして上方のカーリング部を形成するカー
リング部用屈曲部形成段階を進行する。
【０１２７】（ロ），（ハ）に示すように、屈曲部Ｂの
形成に用いられたフォーミングロールと形状の異なる他
のフォーミングロール（不図示）にアルミニウム板材Ｐ
を通過させ、屈曲部Ｂをアルミニウム板材Ｐ側に折り曲
げ、屈曲部Ｂとアルミニウム板材５００がなす屈曲角度
α１を鋭角にして、最終的にカーリング２２０ｃを完成
するカーリング部完成段階を進行する。
【０１２８】この後、（ニ）に示すように、前記カーリ
ング部の完成に用いられたフォーミングロールと形状の
異なる他のフォーミングロール（不図示）にアルミニウ
ム板材Ｐを通過させ、アルミニウム板材Ｐの中間地点０
から互いに反対方向の距離Ｌに該当する地点Ｐ１、Ｐ２
を頂点に屈曲させ、天井部２２０ａとヘッダ結合部２２
０ｂを形成する。ここで、天井部２２０ａとヘッダ結合
部２２０ｂがなす内側屈曲角度βは鈍角である。
【０１２９】最終的に、ホに示すように、天井部２２０
ａとヘッダ結合部２２０ｂの形成に用いられたフォーミ
ングロールと形状の異なる他のフォーミングロール（不
図示）にアルミニウム板材Ｐ通過させ、天井部２２０ａ
とヘッダ結合部２２０ｂがなす内側屈曲角度β’を直角
にする。
【０１３０】以上の説明は本発明のロールフォーミング
装置で製造したアルミニウムラジエーターのタンクのう
ち、図２２ないし図２５に示す実施例のものについて説
明した。
【０１３１】一方、アルミニウムラジエータのタンクの
うち、図２６ないし図２９に示すタンクの製造方法は図
３９に示した。
【０１３２】（イ）に示すように、一定の長さと幅を持
つアルミニウム板材（Ｐ：Ｐｌａｔｅ）を、かみ合わさ
って一組をなす多数のフォーミングロール（不図示）に
通過させ、（ロ）に示すように、アルミニウム板材Ｐの
幅方向の両端部側に、タンク結合部２１０ｂの厚さだけ
段差をなして内側に屈曲した屈曲部２２０ｄを形成する
段階を進行する。
【０１３３】次に、（ハ）に示すように、屈曲部２２０
ｄの形成に用いられたフォーミングロールと形状の異な
る他のフォーミングロールにアルミニウム板材Ｐを通過
させ、屈曲部２２０ｄ上にビード２２１を形成する段階
を進行する。
【０１３４】この後、（ハ），（ニ）に示すように、前
記ビード２２１の形成に用いられたフォーミングロール
と形状の異なる他のフォーミングロールにアルミニウム
板材Ｐを通過させ、アルミニウム板材Ｐの中間地点０か
ら互いに反対方向の距離Ｌに該当する地点Ｐ１、Ｐ２を
頂点に屈曲させ、天井部２２０ａとヘッダ結合部２２０
ｂを形成する段階を進行する。ここで、天井部２２０ａ
とヘッダ結合部２２０ｂがなす内側屈曲角度βは鈍角で
ある。
【０１３５】最終的に、（ホ）に示すように、前記天井
部２２０ａとヘッダ結合部２２０ｂの形成に用いられた
フォーニングロールと形状の異なる他のフォーニングロ
ール（不図示）にアルミニウム板材Ｐ通過させ、天井部
２２０ａとヘッダ結合部２２０ｂがなす内側屈曲角度
β’を直角にする段階を進行する。
【０１３６】一方、アルミニウムラジエータのタンクの
うち、図３０に示すタンクの製造方法は図４０に示し
た。（イ）に示すように、一定の長さと幅を持つアルミ
ニウム板材（Ｐ；ｐｌａｔｅ）を、かみ合って一組をな
す多数のフォーミングロール（不図示）に通過させ、
（ロ）に示すように、アルミニウム板材Ｐの幅方向の両
端部側に、タンク結合部２１０ｂの厚さだけ段差をなし
て内側に屈曲した屈曲部２２０ｄを形成する段階を進行
する。
【０１３７】次に、（ハ），（ニ）に示すように、屈曲
部２２０ｄの形成に用いられたフォーミングロールと形
状の異なる他のフォーミングロールに前記アルミニウム
板材Ｐを通過させ、屈曲部２２０ｄの一部が前記アルミ
ニウム板材Ｐの外側に折り曲げてカーリング部２２０ｅ
を形成する段階を進行する。
【０１３８】この後、（ニ），（ホ）に示すように、ビ
ード２２１の形成に用いられたフォーミングロールと形
状の異なる他のフォーミングロールにアルミニウム板材
Ｐを通過させ、アルミニウム板材Ｐの中間地点０から互
いに反対方向の距離Ｌに該当する地点Ｐ１，Ｐ２を頂点
に屈曲させ、天井部２２０ａとヘッダ結合部２２０ｂを
形成する段階を進行する。ここで、天井部２２０ａとヘ
ッダ結合部２２０ｂがなす内側屈曲角度βは鈍角であ
る。
【０１３９】最終的に（ヘ）に示すように、天井部２２
０ａとヘッダ結合部２２０ｂの形成に用いられたフォー
ミングロールと形状の異なる他のフォーミングロール
（不図示）に前記アルミニウム板材Ｐ通過させ、天井部
２２０ａとヘッダ結合部２２０ｂがなす内側屈曲角度
β’を直角にする段階を進行する。
【０１４０】以上説明したタンクを除いた他の実施例に
該当するタンクは、形状の異なるフォーミングロールを
必要に応じて交替設置さえすれば、その製造が可能であ
る。
【０１４１】上記のようにロールフォーミング装置を用
いてヘッダとタンクを製造すると、次のような利点が得
られる。第１、ロールフォーミングの場合、車種に関係
なく一つの金型で生産することができ、長手方向にのみ
必要な長さだけ切断すればいい。
【０１４２】第２、ロールフォーミングは仕様別に金型
を交替することなく、また、プログレシブ金型とは異な
り、素材も同一幅の一つの仕様さえあればいい。
【０１４３】結果として、車種と仕様に関係なく一つの
金型で生産可能であり、単一幅の素材を用いることがで
きるので、その管理が容易であり、作業者の熟練度と関
係なく品質が一定である（金型の交替及びセッティング
不要）。２４時間生産が可能なので作業者の労働力が不
要になる。
【０１４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘッダとタンクからなるヘッダタンクは、コアと同一の
アルミニウム材で作り、水側圧力降下を最小化するとと
もに、ヘッダタンクの変形を最小化するサイズを決定
し、冷却水の流量が増加して冷却効率が上がる。
【０１４５】尚、ヘッダタンク内部に過度な圧力が加え
られるときや、各種付属品を組立するとき、変形が生じ
ないので、製品の信頼性及び耐久性を向上させることが
できる。
【０１４６】また、ヘッダタンクが最適のサイズに決定
されてアルミニウム素材を浪費しないので、生産原価を
低減させることができる。
【０１４７】しかも、ろう付け工程時、別途のジグを使
わずにヘッダとタンク及びエンドキャップ間の高さ差を
解消し、ろう付け炉で任意の平面（コンベヤー）に沿っ
て移動される間、タンクがヘッダから下方へ垂れ下がら
ないので、生産性を向上させることができる。
【０１４８】そして、ろう付け不良率を下げ、高品質の
ラジエーターを製造することができる。
【０１４９】更に、ヘッダとタンクをロールフォーミン
グ装置を用いて製造することにより、車種と仕様に関係
なく一つの金型で生産可能であり、単一幅の素材を用い
ることができるので、その管理が容易であり、作業者の
熟練度と関係なく品質が一定である（金型の交替及びセ
ッティング不要）。２４時間生産が可能なので作業者の
労働力が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に係るプラスチックラジエータの斜視
図である。
【図２】図１に示すラジエータのヘッダとタンクとの結
合関係を示すための一部切欠斜視図である。
【図３】図２に示すラジエータのヘッダとタンクの結合
関係を示す縦断面図である。
【図４】従来技術に係るアルミニウムラジエータの外観
を示す斜視図である。
【図５】図４に示すヘッダとタンクの結合関係を示す縦
断面図である。
【図６】本発明に係るアルミニウムラジエータの外観斜
視図である。
【図７】本発明に係るアルミニウムラジエータのヘッダ
を概略的に示す外観斜視図である。
【図８】本発明に係るアルミニウムラジエータの一例を
示す断面図である。
【図９】本発明に係るアルミニウムラジエータの他の例
示図である。
【図１０】水側圧力降下と流量との関係を示すウォータ
ーポンプの性能曲線図である。
【図１１】タンク高さ／幅による圧力降下比を示すグラ
フである。
【図１２】タンク高さによる圧力降下比を示すグラフで
ある。
【図１３】タンク容積による水側圧力降下率を示すグラ
フである。
【図１４】タンク高さ／チューブ幅による水側圧力変化
量／タンク高さ変化量の関係を示すグラフである。
【図１５】アルミニウムラジエータの変形を示す図であ
る。
【図１６】アルミニウムラジエータの変数値の変化によ
るラジエータの変形量を示すグラフである。
【図１７】アルミニウムラジエータの変数値の変化によ
るラジエータの変形量を示すグラフである。
【図１８】アルミニウムラジエータの変数値の変化によ
るラジエータの変形量を示すグラフである。
【図１９】アルミニウムラジエータの変数値の変化によ
るラジエータの変形量を示すグラフである。
【図２０】アルミニウムラジエータの各変数を定義する
ための図である。
【図２１】ヘッダ幅とタンク高さによる変形量を示すグ
ラフである。
【図２２】本発明に係るアルミニウムラジエータの外観
を示す斜視図である。
【図２３】図２２に示すタンクの縦断面図である。
【図２４】図２３に示すタンクに垂れ下がり防止手段が
備えられた状態を示す図である。
【図２５】図２３に示すタンクに垂れ下がり防止手段が
備えられた状態を示す図である。
【図２６】本発明に係る他の実施例のアルミニウムラジ
エータの外観を示す斜視図である。
【図２７】図２６の全体断面を概略的に示す図である。
【図２８】図２７におけるタンク結合部とヘッダ結合部
との結合関係を示す断面図である。
【図２９】図２７におけるタンク結合部とヘッダ結合部
との他の結合関係を示す断面図である。
【図３０】図２７におけるタンク結合部とヘッダ結合部
との他の結合関係を示す断面図である。
【図３１】本発明に係るアルミニウムラジエータの外観
を示す斜視図である。
【図３２】図３１に示すタンクとヘッダの結合関係を示
す斜視図である。
【図３３】図３１に示すタンクの外観一部を示す斜視図
である。
【図３４】本発明に係るアルミニウムラジエータの外観
を示す斜視図である。
【図３５】図３４に示すタンクとヘッダとの結合関係を
示す斜視図である。
【図３６】本発明に係るアルミニウムラジエータのタン
クとヘッダとの結合関係を示す断面図である。
【図３７】本発明に係るアルミニウムラジエータのタン
クとヘッダとの結合関係を示す断面図である。
【図３８】本発明に係るアルミニウムラジエータのタン
クのうち、図８ないし図２５に示すタンクの製造方法を
示す図である。
【図３９】本発明に係るアルミニウムラジエータのタン
クのうち、図２６ないし図２９に示すタンクの製造方法
を示す図である。
【図４０】本発明に係るアルミニウムラジエータのタン
クのうち、図３０に示すタンクの製造方法を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ ラジエータ ２ ヘッダタンク ２ａ ヘッダ ２ｂ タンク ２ｃ タンク部 ３ ヘッダタンク ３ａ ヘッダ ３ｂ タンク ４ コア ４ａ チューブ ４ｂ 放熱ピン ５ ガスケット ７ サポータ １０ アルミニウムラジエータ ２０ ヘッダタンク ２１ ヘッダ ２１ａ 平坦部 ２１ｂ タンク結合部 ２２ タンク ２２ａ 天井部 ２２ｂ ヘッダ結合部 ２３ エンドキャップ ３０ ヘッダタンク ４０ コア ４１ チューブ ４２ 放熱ピン ５０ サポータ １００ アルミニウムラジエータ ２００ ヘッダタンク ２１０ ヘッダ ２１０ａ 平坦部 ２１０ｂ タンク結合部 ２１０ｃ 凹 ２１０ｄ ビード ２１１ ビード挿入溝 ２１２ チューブ挿入孔 ２２０ タンク ２２０ａ 天井部 ２２０ｂ ヘッダ結合部 ２２０ｃ カーリング部 ２２０ｄ 屈曲部 ２２０ｅ カーリング部 ２２１ ビード ２２２ ビード ２２３ マウンティングブラケット ２２４ ホルダ ２３０ エンドキャップ ３００ コア ３１０ チューブ ３２０ 放熱ピン ４００ サポータ ４１０ 支持部 β 内側屈曲角度 Ｂ カーリング屈曲部 ｃ 平面 ｃ コンベア ｄ 挿入深さ Ｈ タンク内側高さ Ｐ アルムニウム材 Ｔ チューブ外側巾 Ｗ 天井巾
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ａ (72)発明者 田 吉 雄 大韓民国 大田広域市 大徳区 新一洞 1689−１番地 (72)発明者 李 相 ミン 大韓民国 大田広域市 大徳区 新一洞 1689−１番地 (72)発明者 池 容 準 大韓民国 大田広域市 大徳区 新一洞 1689−１番地 (72)発明者 金 起 弘 大韓民国 大田広域市 大徳区 新一洞 1689−１番地 Ｆターム(参考） 3L065 CA17

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一定の間隔をおいて多数並設され、１０
    ｍｍ≦Ｔ（チューブ外側幅）≦２０ｍｍを満足するとと
    もに、熱交換媒体を流動させるチューブ（３１０）と、
    前記チューブ間に配置される放熱ピン（３２０）とから
    なるコア（３００）と；前記チューブの両端が連結設置
    され、一定の間隔をおいて平行に並んでいる一対のヘッ
    ダ（２１０）と、前記ヘッダとろう付けによって結合さ
    れ、前記チューブに流動した熱交換媒体が移動する通路
    部を形成するとともに、前記チューブの外側幅によって
    Ｈ（タンク内側高さ）≦４１ｍｍ、および１．５≦Ｈ／
    Ｔ≦２．５を満足するタンク（２２０）と、前記タンク
    の両側開口部に結合されるエンドキャップ（２３０）と
    からなるヘッダタンク（２００）と；を含むことを特徴
    とするアルミニウムラジエータ。
  2. 【請求項２】 前記ヘッダは、前記チューブの両端が結
    合される一定の長さの平坦部（２１０ａ）と、前記平坦
    部の幅方向の両端部に一定の深さの凹（２１０ｃ）が長
    く形成されているタンク結合部（２１０ｂ）とからな
    り、 前記タンクは一定の長さを持つ天井部（２２０ａ）と、
    端部側に、前記タンク結合部の凹に挿入されるように外
    面に折り曲げられたカーリング部（２２０ｃ）と、前記
    天井部の幅方向両端部で屈曲し延伸しているヘッダ結合
    部（２２０ｂ）とからなることを特徴とする請求項１記
    載のアルミニウムラジエータ。
  3. 【請求項３】 挿入深さ（ｄ）が３ｍｍ〜５ｍｍである
    ことを特徴とする請求項２記載のアルミニウムラジエー
    タ。
  4. 【請求項４】 前記ヘッダからのタンクの下方への垂れ
    下がりを防止するための垂れ下がり防止手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記
    載のアルミニウムラジエータ。
  5. 【請求項５】 前記ヘッダは、前記チューブの両端部が
    結合される前記一定の長さの平坦部と、前記平坦部の幅
    方向両端部で屈曲し延伸している前記タンク結合部とか
    らなり、 前記タンクは、一定の長さを持つ前記天井部と、前記タ
    ンク結合部と結合するように、前記天井部の幅方向両端
    部で屈曲し延伸している前記ヘッダ結合部とを含み、 前記コアと前記ヘッダと前記タンク及び前記エンドキャ
    ップが仮組立されたラジエータがろう付け炉の任意の平
    面（Ｃ）上に置かれてろう付けされる場合、前記ヘッダ
    からの前記タンクの下方への垂れ下がりを防止する垂れ
    下がり防止手段を備えることを特徴とする請求項１記載
    のアルミニウムラジエータ。
  6. 【請求項６】 前記垂れ下がり防止手段は、 前記ヘッダ結合部の端部には、前記タンク結合部の厚さ
    だけ段差をなして内側に屈曲した屈曲部（２２０ｄ）を
    形成し、 前記エンドキャップを、前記ヘッダと前記タンクの外面
    より突出しないように形成して、前記ヘッダ結合部と前
    記タンク結合部と前記エンドキャップが全て前記任意の
    平面上に接触するようにしたことを特徴とする請求項５
    記載のアルミニウムラジエータ。
  7. 【請求項７】 前記屈曲部にはビード（２２１）を形成
    し、前記タンク結合部には前記ビードが挿入されるビー
    ド挿入溝（２１１）を形成したことを特徴とする請求項
    ６記載のアルミニウムラジエータ。
  8. 【請求項８】 前記タンク結合部は前記平坦部から垂直
    に屈曲し、前記ヘッダ結合部は前記天井部から垂直に屈
    曲したことを特徴とする請求項６記載のアルミニウムラ
    ジエータ。
  9. 【請求項９】 前記平坦部の底面に、前記ヘッダ結合部
    の前記タンク結合部からの離脱を防止するために、前記
    屈曲部の外面を支持するように突設されたビード（２１
    ０ｄ）を備えたことを特徴とする請求項６記載のアルミ
    ニウムラジエータ。
  10. 【請求項１０】 前記タンク結合部は前記平坦部から垂
    直に屈曲し、前記ヘッダ結合部は前記天井部から垂直に
    屈曲し、 前記ヘッダ結合部の端部には、前記タンク結合部の厚さ
    より更に段差をなして内側に屈曲した前記屈曲部が形成
    され、 前記屈曲部と前記タンク結合部との間には、前記屈曲部
    の端部から外面に折り曲げられたカーリング部（２２０
    ｅ）が更に形成され、 前記タンク結合部の厚さと前記カーリング部の厚さと
    は、前記屈曲部の屈曲深さと同一になっており、 前記ヘッダ結合部と前記タンク結合部及び前記エンドキ
    ャップが全て前記任意の平面上に接触するようにしたこ
    とを特徴とする請求項５記載のアルミニウムラジエー
    タ。
  11. 【請求項１１】 前記平坦部の底面に、ヘッダ結合部
    （２２０ｂ）の前記タンク結合部からの離脱を防止する
    ために、前記屈曲部の外面を支持するように突設された
    前記ビードを備えたことを特徴とする請求項１０記載の
    アルミニウムラジエータ。
  12. 【請求項１２】 前記垂れ下がり防止手段は、 前記タンクの外周面に、前記ヘッダとの段差高さだけ前
    記平面上に支持されるビード（２２２）を一定の間隔を
    おいて突設し、 前記エンドキャップの突出高さを最大限前記ビードと同
    一にしたことを特徴とする請求項５記載のアルミニウム
    ラジエータ。
  13. 【請求項１３】 前記垂れ下がり防止手段は、 前記タンクの外面に、一部分は前記ヘッダとの段差高さ
    だけ前記平面上に支持され、他の部分は車体に結合され
    るマウンティングブラケット（２２３）を備え、 前記エンドキャップの突出高さを最大限前記マウンティ
    ングブラケットと同一にしたことを特徴とする請求項５
    記載のアルミニウムラジエータ。
  14. 【請求項１４】 前記垂れ下がり防止手段は、 前記ヘッダと前記タンクの仮組立後、内面が前記ヘッダ
    と前記タンクの外面と接触結合し、外面が前記平面上に
    支持されるホルダ（２２４）であることを特徴とする請
    求項５記載のアルミニウムラジエータ。
  15. 【請求項１５】 前記ヘッダは、前記チューブの両端部
    が結合される一定の長さの前記平坦部と、前記平坦部の
    幅方向の両端部に屈曲状態に延長される前記タンク結合
    部とからなり、 前記タンクは一定の長さを持つ前記天井部と、前記タン
    ク結合部と段差をなして結合され、前記天井部の幅方向
    の両端部から屈曲して延長した前記ヘッダ結合部とから
    なり、 前記チューブのうち最両端のチューブを支持し、両端が
    前記ヘッダと結合されるサポータを備え、 前記サポータに延設され、一側面は前記タンクを支持す
    る一方、他側面は前記平面上に支持される支持部（４１
    ０）を備えたことを特徴とする請求項１記載のアルミニ
    ウムラジエータ。
  16. 【請求項１６】 前記タンク結合部は前記平坦部から垂
    直に屈曲し、前記ヘッダ結合部は前記天井部から垂直に
    屈曲したことを特徴とする請求項１５記載のアルミニウ
    ムラジエータ。
  17. 【請求項１７】 一定の長さと幅を持つアルミニウム板
    材（Ｐ）を、かみ合わさって一組をなす多数のフォーミ
    ングロールに通過させ、前記アルミニウム板材の幅方向
    の両端部にカーリング部用屈曲部（Ｂ）を形成する第１
    段階と；前記第１段階を進行した後、前記カーリング用
    屈曲部の形成に用いられたフォーミングロールと形状の
    異なる他のフォーミングロールに前記アルミニウム板材
    を通過させ、前記屈曲部を前記アルミニウム板材の外側
    面に折り曲げて前記カーリング部を完成する第２段階
    と；前記第２段階を進行した後、前記カーリング部の完
    成に用いられたフォーミングロールと形状の異なる他の
    フォーミングロールに前記アルミニウム板材を通過さ
    せ、前記天井部と前記ヘッド結合部を形成する第３段階
    と；を含んでなることを特徴とするアルミニウムラジエ
    ータの製造方法。
  18. 【請求項１８】 一定の長さと幅を持つ前記アルミニウ
    ム板材を、かみ合って一組をなす多数のフォーミングロ
    ールを通過させ、前記アルミニウム板材の幅方向の両端
    部側に、前記タンク結合部の厚さだけ段差をつけて内側
    に屈曲した前記屈曲部を形成する第１段階と；前記第１
    段階を進行した後、前記屈曲部の形成に用いられたフォ
    ーミングロールと形状の異なる他のフォーミングロール
    に前記アルミニウム板材を通過させ、前記天井部と前記
    ヘッダ結合部を形成する第２段階と；を含んでなること
    を特徴とするアルミニウムラジエータの製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記第１段階と第２段階との間に、前
    記屈曲部の形成に用いられたフォーミングロールと形状
    の異なる他のフォーミングロールに前記アルミニウム板
    材を通過させ、前記屈曲部上に前記ビード形成する段階
    を含むことを特徴とする請求項１８記載のアルミニウム
    ラジエータの製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１段階を進行した後、前記アル
    ミニウム板材を、かみ合って一組をなす多数のフォーミ
    ングロールに通過させ、前記アルミニウム板材の幅方向
    の両端部側に、前記タンク結合部の厚さより更に段差を
    つけて内側に屈曲した前記屈曲部を形成する段階と、 前記段階を進行して前記屈曲部を形成した後、前記３段
    階を進行する前に、前記屈曲部の形成に用いられたフォ
    ーミングロールと形状の異なる他のフォーミングロール
    に前記アルミニウム板材を通過させ、前記屈曲部の一部
    を前記アルミニウム板材の外側に折り曲げて前記カーリ
    ング部を形成する段階とを含むことを特徴とする請求項
    １８記載のアルミニウムラジエータの製造方法。
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