JP2008080345A

JP2008080345A - 熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法

Info

Publication number: JP2008080345A
Application number: JP2006260651A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Toya; 宏行斗谷
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: JP4996188B2

Abstract

【課題】溝部に余肉を出させずに溝部加工を行い、余肉潰しの面倒な加工工程を無くし、寸法精度の高い熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法を提供する。
【解決手段】平板の中央に、２つの流路部９Ａ、９Ｂを分離すると共に座板２との接触面を持つ断面コ字状の突条部１２をチューブ１の配列方向に形成する突条部形成工程と、この突条部形成工程後に前記突条部１２に櫛歯状のパンチ１６を押し込んで前記溝部１３を形成する溝部形成工程と、この溝部形成工程後に前記突条部１２の両側部を湾曲させて前記流路部９Ａ、９Ｂを形成する流路部形成工程とを備え、前記突条部形成工程では、前記突条部１２の高さＨｂを最終製品時の高さＨａよりも低くし、さらに、前記突条部１２の側壁部１２Ａの傾斜角度θｂを最終製品時の傾斜角度θａよりも大としたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法に関する。

熱交換器は、内部に冷媒が流れる長尺状のチューブと、このチューブ内を流れる冷媒に当たる風と熱交換する冷却フィンと、を交互に複数重ねて形成されるコア部と、このコア部の両端に設けられるヘッダタンクとで構成されている。

ヘッダタンクは、チューブ端部を挿入させる挿入孔部を複数形成した座板と、この座板に組み付けられるタンクと、からなり、これら座板とタンクはかしめ爪を折り曲げて加締めることにより固定されている（例えば、特許文献１、２など参照）。

図４には、熱交換器用ヘッダタンクにおけるタンクの一例を示す。かかるタンク１００には、冷媒を流通させる湾曲形状をした２つの流路部１０１、１０２と、これら流路部１０１、１０２間を仕切る断面コ字状の突条部１０３と、各流路部１０１、１０２間の連通路及びチューブ端部の挿入部となる溝部１０４と、が形成されている。

前記タンク１００は、例えばアルミニウムなどからなる平板の中央に、その長手方向に沿って断面コ字状をなす突条部１０３を形成した後、その突条部１０３に櫛歯状のパンチを押し込んで前記溝部１０４を形成し、前記突条部１０３の両側部をそれぞれ湾曲させて流路部１０１、１０２を形成することで製造される。
特開２００５−５５０３７号公報特開２００３−１５６２９６号公報

しかしながら、溝部１０４を櫛歯状のパンチで押し込んで形成した場合、図５に示すように、溝部１０４の底部両脇には余肉１０５がはみ出してしまう。

この余肉１０５を取り除くためには、図６（Ａ）の流路部１０１、１０２を形成する前か、或いは図６（Ｂ）の流路部１０１、１０２を形成した後で、パンチ１０６にて余肉１０５を潰す必要がある。余肉１０５を潰すと、完全には余肉１０５を取り切れないため、タンク１００の寸法精度が落ちる。また、図７に示すように、その後の成形工程やデバイド、パッチ等のスリット加工部１０７に対して影響を及ぼす。また、流路部１０１、１０２を形成するのと同時に余肉１０５を潰すようにしても同様な問題が発生する。

そこで、本発明は、溝部に余肉を出させずに溝部加工を行い、余肉潰しの面倒な加工工程を無くし、寸法精度の高い熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、チューブ端部を挿入固定させて複数のチューブを所定間隔に配列させる座板に、冷媒流路を形成する逆Ｕ字状をなす２つの流路部とこれら流路部間を連通させ且つ前記各チューブ端部の挿入部となる溝部とを備えたタンクを取り付けることにより形成された熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法において、平板の中央に、前記２つの流路部を分離すると共に前記座板との接触面を持つ断面コ字状の突条部を前記チューブの配列方向に形成する突条部形成工程と、この突条部形成工程後に前記突条部に櫛歯状のパンチを押し込んで前記溝部を形成する溝部形成工程と、この溝部形成工程後に前記突条部の両側部を湾曲させて前記流路部を形成する流路部形成工程とを備え、前記突条部形成工程では、前記突条部の高さＨｂを最終製品時の高さＨａよりも低くし、さらに、前記突条部の側壁部の傾斜角度θｂを最終製品時の傾斜角度θａよりも大としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法であって、前記突条部の側壁部の傾斜角度θｂを鈍角としたことを特徴とする。

請求項１に記載の熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法によれば、突条部形成工程において突条部の高さを最終製品時の高さよりも低くし、さらに、その突条部の側壁部の傾斜角度も最終製品時の傾斜角度よりも大としたことで、溝部形成工程で櫛歯状のパンチを前記突条部に押し込んで溝部を形成すれば、余肉が幅方向に飛び出すことが無くなる。したがって、本発明方法によれば、面倒な余肉の潰し加工工程を無くすことができ、その後の後工程を安定して行え、寸法精度の高い熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、突条部の側壁部の傾斜角度を鈍角としたので、溝部形成工程における櫛歯状のパンチによる前記突条部への溝加工時に、このパンチによる加圧力が、大きくなった傾斜角度により分散されることにより、余肉部のはみ出しを抑制できる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明方法により製造される熱交換器用ヘッダタンクの斜視図、図２は本発明方法により製造される熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造における突条部の高さ及び側壁部の傾斜角度の説明図、図３は本発明方法により製造される熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造における溝部形成工程を示す図である。

本発明方法の製造方法を説明する前に、熱交換器用ヘッダタンクの構造について簡単に説明する。熱交換器用ヘッダタンクは、図１に示すように、チューブ端部１Ａを挿入固定させて複数のチューブ１を所定間隔に配列させる座板２に、この座板２に形成したかしめ爪３を折り曲げて加締めることによりタンク４を固定してなるヘッダタンク５を備えて構成されている。

座板２は、長方形状をなす底板部６と、この底板部６の幅方向両端縁から長手方向に沿って立ち上がる側板部７と、を備え、これら底板部６と側板部７とにより断面略コ字状として形成されている。底板部６には、チューブ端部１Ａをヘッダタンク５内へと突出させるチューブ挿入孔８がその長手方向に所定間隔を置いて形成されている。一方、側板部７には、タンク４と座板２とを加締めて固定させるためのかしめ爪３が設けられている。かしめ爪３は、前記側板部７の上端面７ａにその長手方向に沿って複数形成され、座板２に挿入されたチューブ１とは対応しない位置にそれぞれ設けられている。

タンク４は、冷媒流路を構成する第１流路構成部１０と、これに隣接した同じく冷媒流路を構成する第２流路構成部１１と、第１流路部９Ａと第２流路部９Ｂを仕切ると共に座板２に接する接触面となる突条部１２と、を備え、第１流路構成部１０、第２流路構成部１１及び突条部１２とにより断面略逆Ｗ形状とされている。

第１流路構成部１０と第２流路構成部１１は、何れも断面逆Ｕ字状として形成されている。突条部１２は、第１流路構成部１０と第２流路構成部１１を分離し、前記座板２の底板部６に密着するようになっている。この突条部１２には、チューブ１の挿入部に対応する位置に、その長手方向に沿って波形となる溝部１３が形成されており、挿入したチューブ１がタンク４に当接しないようになっている。また、第１流路構成部１０と第２流路構成部１１は、この溝部１３で連通している。

次に、ヘッダタンク５の製造方法について説明する。ヘッダタンク５を製造するには、先ず、座板２とタンク４をそれぞれ所定形状に形成した後、座板２に形成したかしめ爪３をタンク４に加締めることで製造される。座板２は、アルミニウムなどの平板を所定形状に打ち抜いた後、断面Ｕ字状に折り曲げて側板部７を立ち上げることにより形成する。

タンク４は、座板２と同様、アルミニウムなどの平板を所定形状に抜いた後、その打ち抜いたブランク材の中央に前記した２つの流路部９Ａ、９Ｂを分離すると共に座板２との接触面を持つ断面コ字状の突条部１２を形成する（突条部形成工程）。このときの突条部１２の高さＨを、図２（Ａ）で示すように、最終製品時の高さＨａとし、また、突条部１２の側壁部１２Ａの傾斜角度θを、図２（Ａ）で示すように、最終製品時の傾斜角度θａ（ほぼ９０度）とした場合には、溝部形成工程で櫛歯状のパンチを突条部１２に押し込んで溝部１３を形成したときに、パンチで押された分の余肉１４が突条部１２の幅方向に飛び出てしまう。

この余肉１４の飛び出しを抑制するために、本発明では、図２（Ｂ）で示すように、突条部１２の高さＨｂを最終製品時の高さＨａよりも低く（溝部１３の深さＨｃの寸法よりは長い）し、また、突条部１２の側壁部１２Ａの傾斜角度θｂを最終製品時の傾斜角度θａよりも大（鈍角）とする。このような関係とした上で、次の溝部形成工程を行う。

溝部形成工程では、図３に示すように、櫛歯状の突起１５を複数有したパンチ１６を、前記突条部１２に押し込んで前記溝部１３を形成する。このとき、突条部１２の高さＨｂを最終製品時の高さＨａよりも低くし、且つ突条部１２の側壁部１２Ａの傾斜角度θｂを最終製品時の傾斜角度θａよりも大としたことで、櫛歯状のパンチ１６を前記突条部１２に押し込んで溝部１３を形成したときに、余肉が幅方向に飛び出すことが無くなる。

次に、前記突条部１２の高さＨｂを最終製品時の高さＨａにする成形工程を行う。

次に、突条部１２の両側部を湾曲させて第１流路部９Ａと第２流路部９Ｂを形成する（流路部形成工程）。なお、前記突条部１２の高さＨｂを最終製品時の高さＨａにする成形工程を流路部形成工程と同時に行っても良い。

そして、得られたタンク４と座板２を組み合わせた後、かしめ爪３をタンク４に加締めることで、前記タンク４と座板２を固定する。なお、冷媒の流路をターンさせるために仕切板であるデバイドや、ヘッダータンクの両端部を塞ぐ蓋となるパッチを挿入するためのスリットを設ける工程は、タンクと座板を組み合わせる前に行っている。

以上のように、本発明方法によれば、溝部形成工程のときに溝部１３の幅方向に余肉が出ないため、従来行っていた面倒な余肉の潰し加工工程を無くすことができ、その後の後工程を安定して行え、寸法精度の高い熱交換器用ヘッダタンクを提供することができる。

また、本発明方法により製造されたヘッダタンク５では、第１流路部９Ａ及び第２流路部９Ｂに余肉がはみ出すことがないため、流路断面積が狭まることを防止でき、流路部内を流れる冷媒の流路抵抗を低減させることができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、前記実施の形態は本発明の一例であり、前記実施の形態に制限されることはない。

本発明方法により製造される熱交換器用ヘッダタンクの斜視図である。本発明方法により製造される熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造における突条部の高さ及び側壁部の傾斜角度の説明図である。本発明方法により製造される熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造における溝部形成工程を示す図である。熱交換器用ヘッダタンクにおけるタンクの斜視図である。タンク製造工程において突条部に櫛歯状のパンチで溝部を形成したことにより余肉が生じた状態を示す図である。余肉を潰す工程を示す図である。余肉があることで後工程に影響が生じることを示す図である。

符号の説明

１…チューブ
２…座板
３…かしめ爪
４…タンク
５…ヘッダタンク
６…底板部
７…側板部
９Ａ…第１流路部
９Ｂ…第２流路部
１０…第１流路構成部
１１…第２流路構成部
１２…突条部
１２Ａ…側壁部
１３…溝部
１４…余肉
１６…パンチ
Ｈａ…突条部の最終製品高さ
Ｈｂ…突条部の高さ
θａ…最終製品時における側壁部の傾斜角度
θｂ…側壁部の傾斜角度

Claims

チューブ端部（１Ａ）を挿入固定させて複数のチューブ（１）を所定間隔に配列させる座板（２）に、冷媒流路を形成する逆Ｕ字状をなす２つの流路部（９Ａ、９Ｂ）とこれら流路部（９Ａ、９Ｂ）間を連通させ且つ前記各チューブ端部（１Ａ）の挿入部となる溝部（１３）とを備えたタンク（４）を取り付けることにより形成された熱交換器用ヘッダタンク（５）のタンク製造方法において、
平板の中央に、前記２つの流路部（９Ａ、９Ｂ）を分離すると共に前記座板（２）との接触面を持つ断面コ字状の突条部（１２）を前記チューブ（１）の配列方向に形成する突条部形成工程と、この突条部形成工程後に前記突条部（１２）に櫛歯状のパンチ（１６）を押し込んで前記溝部（１３）を形成する溝部形成工程と、この溝部形成工程後に前記突条部（１２）の両側部を湾曲させて前記流路部（９Ａ、９Ｂ）を形成する流路部形成工程とを備え、
前記突条部形成工程では、前記突条部（１２）の高さＨｂを最終製品時の高さＨａよりも低くし、さらに、前記突条部（１２）の側壁部（１２Ａ）の傾斜角度θｂを最終製品時の傾斜角度θａよりも大とした
ことを特徴とする熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法。
請求項１に記載の熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法であって、
前記突条部（１２）の側壁部（１２Ａ）の傾斜角度θｂを鈍角とした
ことを特徴とする熱交換器用ヘッダタンクのタンク製造方法。