JP2019095125A - 熱交換器のタンク及び熱交換器のタンクの製造方法 - Google Patents

熱交換器のタンク及び熱交換器のタンクの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】パッキンのシール機能を確保しつつ、生産性を向上させることの可能な熱交換器のタンクを提供する。【解決手段】熱交換器のタンクの製造方法は、パッキン34に対応したキャビティ510,511が形成された金型5にタンク本体31を組み付ける組み付け工程と、パッキン34の材料を金型5のキャビティ510,511に射出することによりタンク本体31のフランジ部311の底面311bにパッキン34を一体的に成形する射出工程と、を備える。金型5には、パッキン34の材料の余剰部分であるオーバーフロー部342が流れ込むオーバーフロー流路512が形成される。射出工程では、オーバーフロー流路512の周囲に形成される隙間が閉塞されるように、金型5よりも剛性の低いタンク本体31のオーバーフロー部317に金型5を押圧しつつ、フランジ部311の底面311bにパッキン34を一体的に成形する。【選択図】図8

Description

本開示は、熱交換器のタンク及び熱交換器のタンクの製造方法に関する。
従来、下記特許文献1に記載の熱交換器のタンクの製造方法がある。特許文献1に記載の熱交換器は、開口部の外縁にフランジ部を有するタンク本体と、タンク本体の開口部を閉塞するコアプレートと、タンク本体のフランジ部及びコアプレートの間をシールするパッキンとを備えている。特許文献1に記載のタンクの製造方法は、タンク本体のフランジ部に金型を組み付ける組み付け工程と、パッキンの材料を金型の射出入口を通じてフランジ部の外周側面に射出することによりフランジ部の底面にパッキンを一体的に成形する射出工程とを備えている。射出工程では、金型内に充填されたパッキンの材料の余剰部分がフランジ部の外周側面から金型の射出出口を通じて排出される。
この製造方法のようにパッキンに意図的に余剰部分を成形すれば、金型の内部にパッキンの材料を充填させ易くなるため、成形後のパッキンに凹み等が形成され難くなる。よって、パッキンのシール性を向上させることができる。
特開2016−196989号公報
ところで、特許文献1に記載されるようなタンクの製造方法を用いる場合、その生産性の観点から、金型が、例えば固定型及び可動型の二つの部分に分割されて構成されることがある。このように2つの部分に分割された金型を用いる場合、金型においてパッキンの材料が充填される空間に隣接して、分割された2つの金型の接触面が位置する可能性がある。このような場合、パッキンの材料が、分割された2つの金型の接触面の隙間に入り込むことにより、パッキンの材料がはみ出してできる余分な部分、すなわちバリが発生する可能性がある。このようなバリが発生すると、タンク本体にパッキンを成形した後、バリを除去する工程が別途必要となる。これがタンクの生産性の悪化を招き、ひいてはコストアップに繋がる要因となっていた。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パッキンのシール機能を確保しつつ、生産性を向上させることの可能な熱交換器のタンク及び熱交換器のタンクの製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、コアプレート(30)により閉塞される開口部(310)、及び開口部の外縁に形成されてコアプレートが組み付けられるフランジ部(311)を有するタンク本体(31)と、タンク本体のフランジ部に一体的に成形され、タンク本体のフランジ部及びコアプレートの間をシールするパッキン(34)と、を有する熱交換器(1)のタンク(3)の製造方法は、パッキンに対応したキャビティ(510,511)が形成された金型(5)にタンク本体を組み付ける組み付け工程と、パッキンの材料を金型のキャビティに射出することによりフランジ部の底面にパッキンを一体的に成形する射出工程と、を備え、金型には、パッキンに対応したキャビティに連通されてパッキンの材料の余剰部分(342,344)が流れ込むオーバーフロー流路(512,501,502)が形成され、射出工程では、オーバーフロー流路の周囲に形成される隙間が閉塞されるように、金型よりも剛性の低いシール部材(70,71,311,317)に金型を押圧しつつ、フランジ部の底面にパッキンを一体的に成形する。
この製造方法によれば、パッキンの材料の余剰部分がオーバーフロー流路に流れ込んだ際に、オーバーフロー流路の周囲に形成される隙間にパッキンの材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。よって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、パッキンの材料の余剰部分をオーバーフロー流路に流すことにより、金型のキャビティにパッキンの材料が密に充填されやすくなるため、パッキンに凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキンのシール機能を確保することもできる。
また、上記課題を解決する熱交換器(1)のタンク(3)は、コアプレート(30)により閉塞される開口部(310)、及び開口部の外縁に形成されてコアプレートが組み付けられるフランジ部(311)を有するタンク本体(31)と、タンク本体のフランジ部に一体的に成形されてタンク本体のフランジ部及びコアプレートの間をシールするパッキン(34)と、を備え、パッキンは、フランジ部の底面に設けられるパッキン本体部(340)と、パッキン本体部からフランジ部の外周側面(311c)に沿って延びるとともに、切断面(341a)が形成される延伸部(341)と、を有し、タンク本体は、パッキンの延伸部の切断面に隣接する部分に切断面(311h)を有している。
この構成によれば、タンクの製造の際に、タンク本体の切断面で切断された余剰部分をシール部材として用いることができる。よって、金型に隙間が形成されるような場合でも、タンク本体の余剰部分をシール部材として用いることにより、金型の隙間を閉塞することができる。これにより、金型の隙間にパッキンの材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。したがって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、パッキンの延伸部に切断面が形成されるような構造であれば、タンクの製造の際に、パッキンに余剰部分を形成することができる。これにより、パッキンを成形する際に用いられる金型の内部にパッキンの材料が密に充填され易くなるため、パッキンに凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキンのシール機能を確保することもできる。
さらに、上記課題を解決する熱交換器(1)のタンク(3)は、コアプレート(30)により閉塞される開口部(310)、及び開口部の外縁に形成されてコアプレートが組み付けられるフランジ部(311)を有するタンク本体(31)と、タンク本体のフランジ部に一体的に成形されてタンク本体のフランジ部及びコアプレートの間をシールするパッキン(34)と、を備え、タンク本体には、フランジ部の底面(311b)からタンク本体の内部を貫通してフランジ部の外周側面(311c)又は上面(311d)に延びる貫通孔(318)が形成され、パッキンは、フランジ部の底面に設けられるパッキン本体部(340)と、パッキン本体部から貫通孔を通じてフランジ部の外周側面又は上面に延びるとともに、フランジ部の外周側面又は上面に切断面(343a)を有する延伸部(343)と、を備える。
この構成によれば、タンクの製造の際に金型をタンク本体のフランジ部に押圧することにより、タンク本体のフランジ部をシール部材として用いることができる。よって、金型に隙間が形成されるような場合でも、タンク本体のフランジ部をシール部材として用いることにより、金型の隙間を閉塞することができる。これにより、金型の隙間にパッキンの材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。したがって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、パッキンの外周側面又は上面にパッキンの切断面が形成されるような構造であれば、タンクの製造の際に、パッキンに余剰部分を形成することができる。これにより、パッキンを成形する際に用いられる金型の内部にパッキンの材料が密に充填され易くなるため、パッキンに凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキンのシール機能を確保することもできる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本開示によれば、パッキンのシール機能を確保しつつ、生産性を向上させることの可能な熱交換器のタンク及び熱交換器のタンクの製造方法を提供できる。
図1は、第1実施形態の熱交換器の概略構成を示すブロック図である。 図2は、図3のII−II線に沿った断面構造を示す断面図である。 図3は、第1実施形態のタンク本体の底面構造を示す底面図である。 図4は、第1実施形態のタンク本体の側面構造を示す側面図である。 図5は、第1実施形態のタンク本体のフランジ部周辺の拡大断面構造を示す断面図である。 図6は、第1実施形態のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。 図7は、図6のVII−VII線に沿った断面構造を示す断面図である。 図8は、第1実施形態のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。 図9は、図8のIX−IX線に沿った断面構造を示す断面図である。 図10は、第1実施形態のタンクの製造工程において成形される一次成形品の断面構造を示す断面図である。 図11は、図10のXI−XI線に沿った断面構造を示す断面図である。 図12は、第1実施形態のタンクの製造工程において成形される二次成形品の断面構造を示す断面図である。 図13は、第1実施形態の変形例のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。 図14は、第1実施形態の変形例のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。 図15は、第2実施形態のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。 図16は、第2実施形態のタンクの製造工程において成形される一次成形品の断面構造を示す断面図である。 図17は、第2実施形態のタンクの製造工程において成形される二次成形品の断面構造を示す断面図である。 図18は、第2実施形態の変形例のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。 図19は、第2実施形態の変形例のタンクの製造工程において成形される二次成形品の断面構造を示す断面図である。 図20は、他の実施形態のタンクの製造工程の一部を示す断面図である。
以下、熱交換器のタンク及び熱交換器のタンクの製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、第1実施形態のタンク及びタンクの製造方法が用いられる熱交換器の概要について説明する。図1に示される熱交換器1は、例えば内燃機関の冷却水を熱媒体として当該熱媒体と空気との間で熱交換を行うことにより熱媒体を冷却する車両用熱交換器として用いられるものである。
図1に示されるように、熱交換器1は、コア部2と、一対のタンク3,3と、一対のサイドプレート4,4とを備えている。
コア部2はチューブ20とフィン21とにより構成されている。チューブ20は、図中の矢印Aで示される方向に隙間を有して複数積層されている。チューブ20は、図中の矢印Bで示される方向、すなわち矢印Aで示される方向と直交する方向に長手方向を有する扁平状の管である。チューブ20の内部には、熱媒体の流れる流路が矢印Bで示される方向に形成されている。隣接するチューブ20,20間には、図中の矢印Cで示される方向、すなわち矢印Aで示される方向及び矢印Bで示される方向の両方に直交する方向に空気が流れる。
以下では、便宜上、矢印Aで示される方向を「チューブ積層方向A」とも称する。また、矢印Bで示される方向を「チューブ長手方向B」とも称する。さらに、矢印Cで示される方向を「空気流れ方向C」とも称する。
フィン21は、チューブ積層方向Aに隣接するチューブ20,20間に配置されている。フィン21は、薄い金属板を屈曲させることで形成される、いわゆるコルゲートフィンである。フィン21は、チューブ積層方向Aに隣接するチューブ20,20のそれぞれの側面にろう付けにより接合されている。フィン21は、チューブ20,20間を流れる空気との接触面積を増やすことにより、チューブ20の内部を流れる熱媒体と空気との間の熱交換を促進させる機能を有している。
一対のタンク3,3は、コア部2のチューブ長手方向Bの両端部にそれぞれ設けられている。一対のタンク3,3は、チューブ積層方向Aに延びるように形成されており、各チューブ20の両端部にそれぞれ連結されている。以下、矢印Aで示される方向を「タンク長手方向A」とも称する。タンク3は、チューブ20の端部に連結されるコアプレート30と、コアプレート30と共にタンク3の内部流路を構成するタンク本体31とにより構成されている。タンク3の内部流路はチューブ20の内部流路と連通されている。一方のタンク3には流入口32が設けられている。流入口32は、図中に矢印で示されるように一方のタンク3の内部流路内に熱媒体を流入する部分である。他方のタンク3には流出口33が設けられている。流出口33は、図中に矢印で示されるように他方のタンク3の内部流路内から熱媒体を流出させる部分である。
一対のサイドプレート4,4は、コア部2のチューブ積層方向Aの両端部にそれぞれ配置されている。一対のサイドプレート4,4は、チューブ長手方向Bに延びるように形成されており、一対のタンク3,3に連結されている。一対のサイドプレート4,4は、コア部2を補強する機能を有している。
熱交換器1では、一方のタンク3の流入口32から当該タンクの内部流路に熱媒体が流入することにより、各チューブ20に熱媒体が分配される。チューブ20の内部を流れる熱媒体と、チューブ20の外部を流れる空気との間で熱交換が行われることにより熱媒体が冷却される。チューブ20の内部を通過することで冷却された熱媒体は、他方のタンク3の内部流路に集められた後、流出口33から排出される。
次に、タンク3の構造について詳しく説明する。
図2及び図3に示されるように、タンク本体31の長手方向Aに直交する断面形状はU字状に形成されている。タンク本体31は、例えば熱硬化性樹脂により形成されている。タンク長手方向Aにおけるタンク本体31の両端部は閉塞されている。
図3に示されるように、タンク本体31には、矩形環状の開口部310が形成されている。図2及び図3に示されるように、タンク本体31の開口部310の外縁にはフランジ部311が全周に亘って形成されている。すなわち、フランジ部311も矩形環状に形成されている。フランジ部311は、タンク長手方向Aに平行な長壁部312,313と、空気流れ方向Cに平行な短壁部314,315とを有している。
図2に示されるように、フランジ部311の底面311bには、パッキン34が一体的に成形されている。図3に示されるように、パッキン34は、フランジ部311の全周に亘って設けられている。パッキン34は例えばゴムにより形成されている。
図2に示されるように、コアプレート30は、タンク長手方向Aに延びる板状のチューブ接合部300と、チューブ接合部300の外周に全周に亘って形成される環状の挿入部301とを有している。コアプレート30は、例えばアルミニウム合金により形成されている。
チューブ接合部300は、タンク本体31の開口部310を閉塞するように配置されている。コアプレート30には、チューブ20が挿入される図示しない複数のチューブ挿入孔がタンク長手方向Aに並べて形成されている。チューブ20は、ろう付けによりコアプレート30に固定されている。
挿入部301にはタンク本体31のフランジ部311が挿入されている。挿入部301がタンク本体31のフランジ部311にかしめられることにより、タンク本体31がコアプレート30に固定されている。
図4に示されるように、フランジ部311の短壁部314の中央部には凹状の溝部316が形成されている。また、図示は省略するが、フランジ部311の短壁部315の中央部にも同様の凹状の溝部316が形成されている。
図5に示されるように、溝部316は、フランジ部311の底面311bから上面311d側の角部に向かって延びている。溝部316の上端部とフランジ部311の角部との間には段差面311gが形成されている。
パッキン34は、フランジ部311の底面311bに設けられるパッキン本体部340と、パッキン本体部340からフランジ部311の短壁部314のそれぞれの溝部316に沿って延びる延伸部341とを有している。パッキン本体部340がタンク本体31のフランジ部311とコアプレート30との間で圧縮されて弾性変形することにより、それらの間がシールされている。
次に、タンク3の製造方法について説明する。
タンク3の製造の際には、まず、射出成形等の樹脂成形によりタンク本体31が成形される。この際、図6に示されるように、タンク本体31には、外周側面311cから外側に延びるようにオーバーフロー部317が形成される。オーバーフロー部317は、射出成形の際に製品として必要な部分に材料を充填した上で余剰の材料により形成される部分である。よって、オーバーフロー部317も、タンク本体31と同様に熱硬化性樹脂により構成されている。本実施形態では、このオーバーフロー部317がタンク本体31の余剰部分に相当する。
その後、図6に示されるように、タンク本体31を金型5に組み付ける組み付け工程が行われる。金型5は、可動型としての上型50と、固定型としての下型51とにより構成されている。組み付け工程では、下型51にタンク本体31の下部が設置された後、タンク本体31の上部から上型50が組み付けられる。これにより、図6に示されるように、タンク本体31のフランジ部311が上型50及び下型51に挟み込まれる。
下型51には、タンク本体31にパッキン34を一体的に成形するための第1キャビティ510及び第2キャビティ511と、オーバーフロー流路512とが形成されている。
第1キャビティ510は、パッキン本体部340に対応する空間であり、フランジ部311の底面311bに沿って矩形環状に形成されている。第2キャビティ511は、延伸部341に対応する空間であって、フランジ部311の短壁部314の溝部316に沿って第1キャビティ510から延びるように形成されている。
オーバーフロー流路512は、第2キャビティ511の上端部からタンク本体31のフランジ部311の外側に向かって延びるように形成されている。図7に示されるように、オーバーフロー流路512は、底壁部512a、左側壁部512b、及び右側壁部512cにより囲まれた凹状の溝からなる。オーバーフロー流路512は、パッキン34の材料を第1キャビティ510に射出した際に、パッキン34の材料の余剰部分が第2キャビティ511を通じて流れ込む部分である。
下型51においてオーバーフロー流路512が形成されている部分と上型50との間には、タンク本体31のオーバーフロー部317が配置される。オーバーフロー部317は、下型51の左側壁部512b及び右側壁部512cのそれぞれの上面512d,512eと上型50の底面500とにより挟み込まれている。上型50は、タンク本体31のオーバーフロー部317を下型51に向かって力Fで押圧している。これにより、タンク本体31のオーバーフロー部317が押し潰されて圧縮変形することにより、上型50と下型51との間に形成される隙間を閉塞している。すなわち、タンク本体31のオーバーフロー部317は、上型50と下型51との間をシールするシール部材として機能している。
なお、図示は省略するが、下型51には、フランジ部311の短壁部315の溝部316に沿って第3キャビティが同様に形成されている。この第3キャビティは、下型51の外面に開口している。
組み付け工程に続いて、パッキンの素材であるゴム材料を金型5に射出する射出工程が行われる。射出工程では、下型51の第3キャビティの開口部分から金型5の内部にゴム材料が射出される。すなわち、図3に矢印Dで示されるように、フランジ部311の短壁部315に向かってゴム材料が射出される。この第3キャビティの開口部分に射出されたゴム材料は、第3キャビティから第1キャビティ510へと流れることにより、図3に矢印E1,E2で示されるように分岐するとともに、フランジ部311の底面311bに沿って流れる。矢印E1,E2に示される方向に流れたゴム材料は、フランジ部311の短壁部314に向かって流れるとともに、フランジ部311の短壁部314の付近で合流する。合流したゴム材料は、下型51の第2キャビティ511を通じてオーバーフロー流路512に流れ込む。これにより、図8及び図9に示されるように、金型5の内部にゴム材料が充填される。このような射出工程が行われた後、ゴム材料を冷却して硬化させることにより、タンク本体31にパッキン34が一体的に成形される。また、下型51のオーバーフロー流路512に流れ込んだゴム材料が硬化することにより、パッキン34には、延伸部341の上端部からフランジ部311の外側に向かって延びるようにオーバーフロー部342が形成される。本実施形態では、このオーバーフロー部342が、パッキン34の余剰部分に相当する。その後、金型5からタンク本体31及びパッキン34の一体成形品が取り外されることにより、図10及び図11に示されるようなタンク本体31及びパッキン34の一次成形品60の製造が完了する。
このようにして一次成形品60の製造が完了した後、その余分な部分を切断する切断工程が行われる。具体的には、図10に破線L1で示される位置で一次成形品60が切断される。これにより、タンク本体31からオーバーフロー部317が切断されるとともに、パッキン34からオーバーフロー部317が切断される。なお、切断工程では、金型5の射出入口付近に形成される一次成形品60の余分な部分も同様に切断される。以上により、図12に示されるようなタンク本体31及びパッキン34の二次成形品61の製造が完了する。二次成形品61では、パッキン34が、その延伸部341に切断面341aを有している。また、タンク本体31は、パッキン34の延伸部341の切断面341aに隣接する部分に切断面311hを有している。その後、このタンク本体31及びパッキン34の二次成形品61にコアプレート30を組み付けることによりタンク3の製造が完了する。
以上説明した本実施形態の熱交換器1のタンク3及びその製造方法によれば、以下の(1)〜(3)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)射出工程では、金型5のオーバーフロー流路512の周囲に形成される隙間、具体的には上型50と下型51との間に形成される隙間が閉塞されるように、金型5よりも剛性の低いタンク本体31のオーバーフロー部317に金型5を押圧しつつ、タンク本体31の底面311bにパッキン34を一体的に成形する。このような製造方法によれば、パッキン34の材料であるゴム材料の余剰部分がオーバーフロー流路512に流れた際に、上型50と下型51との間に形成される隙間にゴム材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。よって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、ゴム材料の余剰部分をオーバーフロー流路512に流すことにより、金型5の第1キャビティ510にゴム材料が密に充填され易くなるため、パッキン34に凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキン34のシール機能を確保することもできる。
(2)上型50と下型51との間の隙間をシールするためのシール部材として、タンク本体31のオーバーフロー部317を用いることとした。これにより、シール部材を別途用意する必要がなくなるため、生産性を更に向上させることができる。
(3)パッキン34は、その延伸部341に切断面341aを有している。また、タンク本体31は、パッキン34の延伸部341の切断面341aに隣接する部分に切断面311hを有している。このような構成によれば、タンク3の製造の際に、タンク本体31の切断面341aで切断されたオーバーフロー部317をシール部材として用いることができる。よって、上型50と下型51との間に隙間が形成されるような場合でも、タンク本体31のオーバーフロー部317をシール部材として用いることにより、この隙間を閉塞することができる。これにより、上型50と下型51との間の隙間にゴム材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。したがって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、パッキン34の延伸部341に切断面341aが形成されていれば、タンク3の製造の際に、パッキン34にオーバーフロー部342を形成することができる。これにより、パッキン34を成形する際に用いられる金型5のキャビティ510,511にゴム材料が密に充填され易くなるため、パッキン34に凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキン34のシール機能を確保することもできる。
(変形例)
次に、第1実施形態の熱交換器1のタンク3及びその製造方法の変形例について説明する。
図13に示されるように、本変形例のタンク3の製造方法では、タンク本体31のオーバーフロー部317が2つのオーバーフロー片317a,317bに分割されて構成されている。射出工程の際、一方のオーバーフロー片317aは、下型51の左側壁部512bの上面512dと上型50の底面500とにより挟み込まれる。他方のオーバーフロー片317bは、下型51の右側壁部512cの上面512eと上型50の底面500との間に挟み込まれる。
このようにオーバーフロー部317が2つのオーバーフロー片317a,317bに分割されて構成されていれば、第1実施形態のような分割されていないオーバーフロー部317を用いる場合と比較すると、オーバーフロー部317と上型50との接触面積を減少させることができる。これにより、上型50に力Fを加えた際に、オーバーフロー片317a,317b及び上型50の接触面に加わる圧力、並びにオーバーフロー片317a,317b及び下型51の接触面に加わる圧力を増加させることができる。すなわち、同一の力Fを上型50に加えた場合でも、本変形例の方が、より大きくオーバーフロー部317を押し潰すことができる。結果的に、オーバーフロー部317のシール機能を高めることができるため、より的確にバリの発生を抑制することができる。
なお、図14に示されるように、タンク本体31のオーバーフロー部317が断面凹字状に形成されている場合でも、同様の効果を得ることが可能である。
<第2実施形態>
次に、熱交換器1のタンク3及びその製造方法の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器1のタンク3及びその製造方法との相違点を中心に説明する。
図15に示されるように、本実施形態のタンク本体31のフランジ部311には、その底面311bから上面311dに貫通する貫通孔318が形成されている。上型50には、貫通孔318に連通するようにオーバーフロー流路501が形成されている。
次に、本実施形態のタンク3の製造方法について説明する。
本実施形態のタンク3の製造方法では、射出工程の際に、上型50がタンク本体31のフランジ部311の上面311dに力Fで押圧される。これにより、タンク本体31のフランジ部311が押し潰されることにより、上型50の底面500とタンク本体31のフランジ部311との間に形成される隙間が閉塞されている。
射出工程においてゴム材料が金型5に射出されると、下型51の第1キャビティ510を流れるゴム材料がタンク本体31のフランジ部311の貫通孔318を通じて上型50のオーバーフロー流路501に流れ込む。これにより、金型5の内部にゴム材料が充填される。このような射出工程が行われた後、ゴム材料を冷却して硬化させることにより、タンク本体31にパッキン34が一体的に成形される。また、上型50のオーバーフロー流路501に流れたゴム材料が硬化することにより、パッキン34には、タンク本体31のフランジ部311の上面311dから上方に延びるオーバーフロー部344が形成される。その後、金型5からタンク本体31及びパッキン34の一体成形品が取り外されることにより、図16に示されるようなタンク本体31及びパッキン34の一次成形品60の製造が完了する。
その後、切断工程では、図16に破線L2で示される位置で一次成形品60が切断される。これにより、パッキン34からオーバーフロー部344が切断され、図17に示されるようなタンク本体31及びパッキン34の二次成形品61の製造が完了する。タンク本体31及びパッキン34の二次成形品61では、パッキン34が、パッキン本体部340から貫通孔318を通じてタンク本体31のフランジ部311の上面311dに延びる延伸部343を有している。延伸部343は、フランジ部311の上面311dに切断面343aを有している。
このようにしてタンク本体31及びパッキン34の二次成形品61の製造が完了した後、この二次成形品61にコアプレート30を組み付けることによりタンク3の製造が完了する。
以上説明した本実施形態の熱交換器1のタンク3及びその製造方法によれば、以下の(4)〜(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(4)射出工程では、金型5のオーバーフロー流路501の周囲に形成される隙間、具体的には上型50とタンク本体31のフランジ部311との間に形成される隙間が閉塞されるように、金型5よりも剛性の低いタンク本体31のフランジ部311に金型5を押圧しつつ、タンク本体31の底面311bにパッキン34を一体的に成形する。このような製造方法によれば、パッキン34の材料であるゴム材料の余剰部分がオーバーフロー流路501に流れた際に、上型50とタンク本体31のフランジ部311との間に形成される隙間にゴム材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。よって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、ゴム材料の余剰部分をオーバーフロー流路501に流すことにより、金型5の第1キャビティ510にゴム材料が密に充填され易くなるため、パッキン34に凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキン34のシール機能を確保することもできる。また、パッキン本体部340を一様に断面略半楕円形状に形成することが可能であるため、シール性を安定させることができる。
(5)上型50とタンク本体31のフランジ部311との間の隙間をシールためのシール部材として、タンク本体31のフランジ部311を用いることとした。これにより、シール部材を別途用意する必要がなくなるため、生産性を更に向上させることができる。
(6)パッキン34は、パッキン本体部340からタンク本体31のフランジ部311の貫通孔318を通じて上面311dに延びる延伸部343を有している。延伸部343は、タンク本体31のフランジ部311の上面311dに切断面343aを有している。このような構成によれば、タンク3の製造の際に、タンク本体31のフランジ部311をシール部材として用いることができる。具体的には、上型50とタンク本体31のフランジ部311との間に隙間が形成されるような場合でも、タンク本体31のフランジ部311をシール部材として用いることにより、この隙間を閉塞することができる。これにより、上型50とタンク本体31のフランジ部311との間の隙間にゴム材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。よって、バリを除去する工程が不要となるため、生産性を向上させることができる。また、パッキン34の延伸部343に切断面343aが形成されていれば、タンク3の製造の際に、パッキン34にオーバーフロー部344を形成することができる。これにより、パッキン34を成形する際に用いられる金型5の第1キャビティ510にゴム材料が密に充填され易くなるため、パッキン34に凹み等が形成され難くなる。結果的に、パッキン34のシール機能を確保することもできる。
(変形例)
次に、第2実施形態の熱交換器1のタンク3及びその製造方法の変形例について説明する。
図18に示されるように、本変形例のタンク本体31のフランジ部311には、その底面311bから外周側面311cに貫通する貫通孔318が形成されている。上型50には、貫通孔318に連通するようにオーバーフロー流路502が形成されている。
本実施形態のタンク3の製造方法では、射出工程の際に、上型50がタンク本体31のフランジ部311の外周側面311cに力Fで押圧される。これにより、タンク本体31のフランジ部311が押し潰されることにより、上型50とタンク本体31のフランジ部311との間に形成される隙間が閉塞されている。
本変形例のタンク3の製造方法では、図19に示されるように、タンク本体31及びパッキン34の二次成形品61の製造が完了した際に、パッキン34が、パッキン本体部340から貫通孔318を通じてタンク本体31のフランジ部311の外周側面311cに延びる延伸部343を有している。延伸部343は、フランジ部311の外周側面311cに切断面343aを有している。
このような熱交換器1のタンク3及びその製造方法であっても、第2実施形態の熱交換器1のタンク3及びその製造方法と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図20に示されるように、下型51の左側壁部512bと上型50の底面500との間にシール部材70を設けるとともに、下型51の右側壁部512cと上型50の底面500との間にシール部材71を設け、これらのシール部材70,71により上型50と下型51との間に形成される隙間を閉塞してもよい。このような製造方法であっても、上型50と下型51との間に形成される隙間にゴム材料が流れ難くなるため、バリの発生を抑制することができる。
・タンク本体31及びパッキン34の素材は任意に変更可能である。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
1:熱交換器
3:タンク
5:金型
30:コアプレート
31:タンク本体
34:パッキン
310:開口部
311:フランジ部(シール部材)
311b:底面
311c:外周側面
311d:上面
311h:切断面
317:オーバーフロー部
317a,317b:オーバーフロー片
318:貫通孔
340:パッキン本体部
341:延伸部
341a:切断面
342,344:オーバーフロー部(余剰部分)
343:延伸部
343a:切断面
510,511:キャビティ
512,501,502:オーバーフロー流路
70,71:シール部材

Claims (7)

  1. コアプレート(30)により閉塞される開口部(310)、及び前記開口部の外縁に形成されて前記コアプレートが組み付けられるフランジ部(311)を有するタンク本体(31)と、
    前記タンク本体の前記フランジ部に一体的に成形され、前記タンク本体の前記フランジ部及び前記コアプレートの間をシールするパッキン(34)と、を有する熱交換器(1)のタンク(3)の製造方法であって、
    前記パッキンに対応したキャビティ(510,511)が形成された金型(5)に前記タンク本体を組み付ける組み付け工程と、
    前記パッキンの材料を前記金型の前記キャビティに射出することにより前記フランジ部の底面(311b)にパッキンを一体的に成形する射出工程と、を備え、
    前記金型には、前記パッキンに対応した前記キャビティに連通されて前記パッキンの材料の余剰部分(342,344)が流れ込むオーバーフロー流路(501,502,512)が形成され、
    前記射出工程では、前記オーバーフロー流路の周囲に形成される隙間が閉塞されるように、前記金型よりも剛性の低いシール部材(70,71,311,317)に前記金型を押圧しつつ、前記フランジ部の底面にパッキンを一体的に成形する
    熱交換器のタンクの製造方法。
  2. 前記タンク本体には、前記オーバーフロー流路に延びるように余剰部分(317)が形成され、
    前記シール部材として、前記タンク本体の余剰部分が用いられる
    請求項1に記載の熱交換器のタンクの製造方法。
  3. 前記タンク本体の余剰部分は、複数の部分(317a,317b)に分割されている
    請求項2に記載の熱交換器のタンクの製造方法。
  4. 前記シール部材として、前記タンク本体のフランジ部(311)が用いられる
    請求項1に記載の熱交換器のタンクの製造方法。
  5. 前記シール部材として、前記タンク本体及び前記パッキンとは別の部材(70,71)が用いられる
    請求項1に記載の熱交換器のタンクの製造方法。
  6. コアプレート(30)により閉塞される開口部(310)、及び前記開口部の外縁に形成されて前記コアプレートが組み付けられるフランジ部(311)を有するタンク本体(31)と、
    前記タンク本体の前記フランジ部に一体的に成形されて前記タンク本体の前記フランジ部及び前記コアプレートの間をシールするパッキン(34)と、を備え、
    前記パッキンは、
    前記フランジ部の底面に設けられるパッキン本体部(340)と、
    前記パッキン本体部から前記フランジ部の外周側面(311c)に沿って延びるとともに、切断面(341a)が形成される延伸部(341)と、を有し、
    前記タンク本体は、
    前記パッキンの前記延伸部の前記切断面に隣接する部分に切断面(311h)を有している
    熱交換器のタンク。
  7. コアプレート(30)により閉塞される開口部(310)、及び前記開口部の外縁に形成されて前記コアプレートが組み付けられるフランジ部(311)を有するタンク本体(31)と、
    前記タンク本体の前記フランジ部に一体的に成形されて前記タンク本体の前記フランジ部及び前記コアプレートの間をシールするパッキン(34)と、を備え、
    前記タンク本体には、
    前記フランジ部の底面(311b)から前記タンク本体の内部を貫通して前記フランジ部の外周側面(311c)又は上面(311d)に延びる貫通孔(318)が形成され、
    前記パッキンは、
    前記フランジ部の底面に設けられるパッキン本体部(340)と、
    前記パッキン本体部から前記貫通孔を通じて前記フランジ部の外周側面又は上面に延びるとともに、前記フランジ部の外周側面又は上面に切断面(343a)を有する延伸部(343)と、を備える
    熱交換器のタンク。
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