JP2790933B2 - 熱交換器用フィンの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用クーラーやル
ームクーラー等の熱交換器に用いられる熱交換器用フィ
ンの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用クーラー或いはルームクーラー
等の熱交換器の放熱部に使用されている冷却フィンは、
方形のアルミニウム薄板等の金属板状体に複数個の所定
の高さのカラー付き透孔を点設して構成されている。か
かるフィンによって形成される熱交換器の放熱部は、フ
ィンの複数枚が各フィンのカラー付き透孔の各々を合致
させて重合され、これらの透孔に亘って銅等の熱伝導度
の高い金属から成る導管が挿入されて一体化されてい
る。この様な熱交換器用フィンの製造法として、特公昭
49−103808号公報等において、図３に示す製造法が提案
されている。

【０００３】図３に示す製造法は、下記に示す工程から
成る。先ず、金属板状体１００に穿設加工及びバーリン
グ加工を行い、突出片１０２によって周縁が囲まれてい
る穿設孔１０１を形成し〔（ａ）の工程〕、次いで穿設
孔１０１の開孔径を拡大しつつ突出片１０２を“しご
き”ながら延展し、所定高さのカラー１０４とするアイ
アニング加工を行う〔（ｂ）（ｃ）の工程〕。かかるア
イアニング加工は、通常、ポンチの外壁面とダイスの内
壁面とによって突出片１０１又はカラー１０３は“しご
く”ことによって行われている。図３においては、アイ
アニング加工を二段階で行っており、各段階で使用され
るポンチ及びダイスの径は異なるものである。この様に
して得られる所定高さのカラー１０４は、その先端部が
折り曲げられて鍔１０５が形成される〔（ｄ）の工
程〕。

【０００４】かかる図３に示す製造法（以下、アイアニ
ング加工法と称することがある）によれば、アイアニン
グ加工を穿設孔の径を拡径しつつ行うため、得られるカ
ラー付きの周辺に打痕等の加工痕が生じることがなく、
且つ硬質の金属板状体でも所定の高さのカラー付き透孔
を得ることができる。ところで、この様なアイアニング
加工法においては、加工油を使用しつつ行うことが必要
であり、通常、前記加工油としては不揮発性油を使用し
ている。この様にアイアニング加工の際に、不揮発性油
を使用すると、得られる熱交換器用フィン（以下、フィ
ンと称することがある）に不揮発性油が付着するため、
従来、フレオン（商標）を使用しフィンに付着する不揮
発性油を除去する洗浄が施されている。しかし、最近の
地球環境保全を目的とするフレオンガスの使用規制のた
め、フレオンを溶媒として使用できなくなりつつある。
このため、本発明者等は、フレオンを使用することなく
フィンを製造すべく、揮発性油を使用してアイアニング
加工をすることを試みた

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】前述した様に、アイア
ニング加工の際に、揮発性油を使用することによって、
得られるフィンのフレオンによる洗浄を不要にすること
はできる。しかしながら、揮発性油を使用してアイアニ
ング加工すると、不揮発性油を使用した場合に比較し
て、しごきによって金属板状体を延展できる割合を示す
しごき率が低下するため、得られるカラー付き透孔のカ
ラーの最高高さも低下することが判明した。特に、最近
においては、高硬度の金属板状体を加工することを要す
ることが多く、揮発性油の使用と相俟ってしごき率が著
しく低下するため、所定の高さのカラー付き透孔の形成
が困難となることがある。そこで、本発明の目的は、揮
発性油を使用してアイアニング加工を施しても、所定の
高さのカラー付き透孔が得られる熱交換器用フィンの製
造法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討した結果、予め小孔を穿設した後、拡
径された小孔が上面に開孔され且つ形成するカラー付き
透孔の径とほぼ同径の円錐台又は円柱状の凸部を絞り加
工で形成し、次いで前記凸部にアイアニング加工を施す
ことによって、揮発性油を使用しても容易に所定の高さ
のカラー付き透孔を製造できることを見い出し、本発明
に到達した。即ち、本発明は、所定高さのカラーで透孔
の周縁が囲まれているカラー付き透孔を金属板状体に形
成する際に、該金属板状体に、形成するカラー付き透孔
の開孔径よりも小径である小孔の穿設と、前記小孔の周
縁部の金属板状体を絞り加工によって最小内径が前記小
孔の径よりも大径の台状又は柱状の凸部の形成とを逐次
的又は同時的に行い、次いで、前記凸部の上端面に形成
された小孔の形状を所定形状に整えた後、カラー付き透
孔の開孔径と等しい外径のポンチ及び前記透孔のカラー
の外径と等しい内径のダイスを用い、前記凸部にアイア
ニング（しごき）加工を施すことを特徴とする熱交換器
用フィンの製造法にある。

【０００７】

【作用】一般に、アイアニング加工法においては、アイ
アニング加工によってしごかれる突出片の高さが形成さ
れるカラー付き透孔のカラー高さに影響を与える。一
方、従来の図３に示すアイアニング加工法では、突出片
をバーリング加工によって形成するため、形成する突出
片の高さには限界がある。従って、金属板状体の硬度及
び／又は使用する加工油の特性等に因るしごき率によっ
て、得られるカラー付き透孔の高さが直接左右されるの
である。この点、本発明においては、上面に小孔が開孔
されている台状又は柱状の凸部を形成することによっ
て、アイアニング加工を施す突出片の高さを予め高くす
ることができる。このため、高硬度の金属板状体及び／
又は揮発性油の使用によってアイアニング加工の際のし
ごき率が低下しても、容易に所望の高さのカラー付き透
孔を形成することができるのである。

【０００８】

【実施例】本発明について、図面を用いて更に一層詳細
に説明する。図１は、本発明を説明するための工程図で
あり、次の工程から成る。先ず、金属板状体１に円形の
小孔２を穿設する〔図１の（イ）の工程〕。この小孔２
の径は、形成するカラー付き透孔の開孔径よりも小径で
ある。次いで、小孔２の径を拡径しつつ円錐台状の凸部
３を形成する〔図１の（ロ）の工程〕。この円錐台状の
凸部３は、底面の内径が形成するカラー付き透孔の内径
とほぼ同径であり、上面に拡径された小径２´が開孔し
ているものである。かかる凸部３の上面に開孔する小孔
２´は、小孔２を拡径しつつ凸部３を形成する際に、金
属板状体１が均一に延展され難いため、小孔２´の形状
が歪み楕円形状となり易い。

【０００９】この様な形状の小孔２´が上面に形成され
ている凸部３に、後述するアイアニング加工を施すと、
得られるカラー付き透孔のカラーの高さが不均一及び／
又はカラーに亀裂が発生することがある。このため、本
実施例では、小孔２´の形状を円形に整えるため、小孔
２´の長軸長さを直径とする円形孔４を形成する〔図１
の（ハ）の工程〕。この様にして形成される凸部３の壁
面５の高さは、従来のバーリング加工〔図３の（ａ）の
工程〕によって形成される突出片１２０よりも高くする
ことができる。本実施例では、形成された凸部３の壁面
５にアイアニング加工を施し、所望の高さのカラー６を
形成する〔図１の（ニ）の工程〕。更に、所望の高さに
形成されたカラー６は、先端部が折り曲げられて鍔７が
形成される〔図１の（ホ）の工程〕。

【００１０】次に、この様な図１に示す製造法におい
て、使用する装置について図２を用いて説明する。図１
に示す各工程において、図２に示す各金型を使用するこ
とができる。つまり、金属板状体１に小孔２を穿設する
図１（イ）の工程は、図２（Ａ）に示す金型を使用す
る。かかる金型は、ピアスパンチ１０とピアスダイ１１
とによって構成される。次いで、図２（Ａ）に示す金型
によって穿設された小孔２を拡径しつつ凸部３を形成す
る図１（ロ）の工程は、図２（Ｂ）の金型を使用する。
この金型は、フォーミングダイ１２とフォーミングスト
リッパー１３に対して直角方向に上下動するフォーミン
グパンチ１４とから構成される。金属板状体１は、フォ
ーミングダイ１２とフォーミングストリッパー１３との
間に挟持され、フォーミングパンチ１４によって凸部３
が形成される。

【００１１】かかる図２（Ｂ）の金型によって拡径され
た小孔２´を整形する図１の（ハ）の工程においては、
図２（Ｃ）に示す金型が使用される。この金型によれ
ば、トリミングダイ１５とトリミングストッパー１６と
の間に金属板状体１が挟持され、トリミングダイパンチ
１７とトリミングパンチ２５とによって、小孔２´の整
形がなされて円形孔４が形成される。この様に円形孔４
が形成された凸部３は、凸部３の壁面５を図２（Ｄ）に
示す金型を用い、図１（ニ）のアイアニング加工を施
す。図２（Ｄ）の金型によれば、金属板状体１がアイア
ニングダイ２１とアイアニングストリッパー２０との間
に挟持され、凸部３の内側をアイアニングパンチ１８が
ノックアウトパンチ１９を押し上げつつ凸部３の壁面５
をしごき、透孔の周縁にカラー６を形成する。

【００１２】カラー６が所定の高さとなった後、ノック
アウトパンチ１９によってアイアニングパンチ１８を降
下させつつカラー付き透孔をアイアニングダイ２１から
取り出す。アイアニングダイ２１から取り出されたカラ
ー付き透孔は、図２（Ｅ）に示す金型によって、カラー
６の先端部を折り曲げて鍔７を形成する〔図１（ホ）の
工程〕。かかる金型においては、リフレアダイ２２上に
載置されたカラー付き透孔に段差付きのリフレアパンチ
２４の先端が挿入され、リフレアパンチ２４の段差部で
カラーの先端が折り曲げられて鍔７が形成される。鍔７
が形成されたカラー付き透孔は、金属板状体１がエジェ
クターピン２３によって押さえられており、リフレアパ
ンチ２４の上昇によって金型から取り出される。

【００１３】以上、述べてきた本実施例においては、金
属板状体１に小孔２を穿設する図１（イ）の工程と、穿
設された小孔２を拡径しつつ凸部３を形成する図１の
（ロ）の工程とを別工程とし、小孔２の穿設及び凸部３
の形成を逐次行っているが、小孔２の穿設及び凸部３の
形成とを同時に行ってもよい。また、本実施例では、一
段のアイアニング加工で所望の高さのカラー６を形成す
ることができ、図３に示す従来のアイアニング加工法の
如く、アイアニング加工を二段とする必要はないが、必
要に応じてアイアニング加工を二段にしてもよいことは
勿論のことである。更に、図１の（イ）の工程において
穿設する小孔２の径は、小径であるほど形成する凸部３
の壁面５の高さを高くすることができるが、小孔２の径
を小径とするほど凸部３を形成する際に、拡径された小
径２´の形状の歪みが大きくなり、凸部３の壁面５に亀
裂が発生することがある。かかる亀裂が発生する小孔２
の最小径は、使用する金属板状体１の硬度等の特性で異
なるため、予め問題なく凸部３を形成し得る小孔２の最
小径を実験的に求めておくことが好ましい。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、高硬度の金属板状体及
び／又はアイアニング加工の際に揮発性油を使用し、し
ごき率が著しく低下する場合でも、所定の高さのカラー
付き透孔を形成することができる。このため、フレオン
ガス規制等に対しても十分に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工程を説明するための説明図である。

【図２】図１に示す工程において採用される金型を説明
するための説明図である。

【図３】従来のアイアニング加工法を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 金属板状体 ２ 小孔 ２´ 拡径された小孔 ３ 円錐台状の凸部 ４ 円形孔 ５ 凸部３の壁面 ６ カラー ７ 鍔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定高さのカラーで透孔の周縁が囲まれ
   ているカラー付き透孔を金属板状体に形成する際に、 該金属板状体に、形成するカラー付き透孔の開孔径より
   も小径である小孔の穿設と、前記小孔の周縁部の金属板
   状体を絞り加工によって最小内径が前記小孔の径よりも
   大径の台状又は柱状の凸部の形成とを逐次的又は同時的
   に行い、 次いで、前記凸部の上端面に形成された小孔の形状を所
   定形状に整えた後、カラー付き透孔の開孔径と等しい外
   径のポンチ及び前記透孔のカラーの外径と等しい内径の
   ダイスを用い、前記凸部にアイアニング（しごき）加工
   を施すことを特徴とする熱交換器用フィンの製造法。