JP3433400B2 - 突出穴部の成形方法 - Google Patents

突出穴部の成形方法

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JP3433400B2 JP02940795A JP2940795A JP3433400B2 JP 3433400 B2 JP3433400 B2 JP 3433400B2 JP 02940795 A JP02940795 A JP 02940795A JP 2940795 A JP2940795 A JP 2940795A JP 3433400 B2 JP3433400 B2 JP 3433400B2
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    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/182Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムからなる
板材に、貫通穴の形成される突出部を成形するための突
出穴部の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンデンサー,ラジエータ,オイ
ルクーラ,ヒーターコア等の熱交換器として、例えば、
特開平4−28438号公報に開示されるものが知られ
ている。図4および図5は、この種の熱交換器の要部を
示すもので、この熱交換器では、アルミニウムからなる
ヘッダーパイプ11の長手方向に所定間隔を置いてチュ
ーブ孔13が形成されている。
【0003】チューブ孔13には、外周に多数の凹部1
5が形成され、対向する凹部15がろう付けされるチュ
ーブ17の端部19が嵌挿され、チューブ17の端部1
9が、チューブ孔13の内面にろう付けされている。そ
して、この熱交換器では、チューブ17の端部19が、
凹部15の形成されない平坦部とされ、この平坦部をチ
ューブ孔13にろう付けすることにより、液密性が確保
されている。
【0004】しかしながら、このようにチューブ17の
端部19を平坦にすると、対向する凹部15が存在しな
いため、チューブ17の端部19の耐圧強度が低下し、
強度不足になる。そこで、従来、図6に示すように、チ
ューブ17の端部19の長手方向に、比較的長さの長い
長凹部21を形成するとともに、ヘッダーパイプ11
に、図7に示すような形状のチューブ孔23を形成し、
このチューブ孔23に、長凹部21の形成された端部1
9を嵌挿することが行われている。
【0005】しかしながら、このような熱交換器では、
長凹部21のためにチューブ17の端部19の形状が複
雑になり、また、チューブ孔23の形状が複雑になるた
め、チューブ孔23とチューブ17との嵌合精度を維持
することが困難になり、ろう付け不良が発生する虞れが
あるという問題があった。また、チューブ17の端部1
9に長凹部21が形成されるため、凹部15と長凹部2
1とを成形する機能を備えた専用の成形ロールが必要に
なるという問題があった。
【0006】さらに、チューブ17の素材がアルミニウ
ムであるため、凹部15の成形ピッチのバラツキが大き
く、このバラツキにより長凹部21と長凹部21との間
隔が変動するため、連続したロール成形が困難になると
いう問題があった。
【0007】そこで、本出願人は、先に、チューブの端
部に凹部を形成した場合にも、チューブの端部をチュー
ブ孔に確実にろう付けすることができる熱交換器を、特
願平6−185786号として出願した。この熱交換器
は、図8に示すように、アルミニウムからなるヘッダー
プレート31の長手方向に間隔を置いて形成されるチュ
ーブ孔33に、外周に多数の凹部35が形成されるチュ
ーブ37の端部を嵌挿し、前記チューブ37の端部を前
記チューブ孔33の内面にろう付けしてなる熱交換器に
おいて、前記チューブ37の凹部35を、チューブ37
の長手方向に直交する方向に直線状に、かつ、チューブ
37の長手方向に所定ピッチを置いて形成するととも
に、前記チューブ孔33の縁部に、前記所定ピッチより
長い突出部39を一体形成して構成されている。
【0008】そして、この熱交換器では、図9に示すよ
うに、チューブ37の凹部35を、チューブ37の長手
方向に直交する方向に直線状に、かつ、チューブ37の
長手方向に所定ピッチPを置いて形成し、チューブ孔3
3の縁部に、前記所定ピッチPより長い高さHを有する
突出部39を一体形成したので、図10に示すように、
チューブ37の端部を突出部39の先端まで挿入する
と、チューブ37の長手方向の凹部35と凹部35との
間に位置する平坦部41が、必ず突出部39内に位置さ
れ、この平坦部41が突出部39の内周面にろう付けさ
れるため、チューブ37の端部に凹部35を形成した場
合にも、チューブ37の端部をチューブ孔33に確実に
ろう付けすることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような熱交換器で
は、チューブ37の端部をチューブ孔33に確実にろう
付けするために、チューブ孔33の縁部に、凹部35の
所定ピッチPより長い高さHを有する突出部39を一体
形成する必要があるが、突出部39の高さが高くなるた
め、例えば、通常の絞り成形,しごき成形等により突出
部39の成形を行うと、突出部39の肉厚が薄くなり、
所定の肉厚を有する突出部39を確実に成形することが
非常に困難であるという問題があった。
【0010】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、アルミニウムからなる板材に、貫
通穴の形成される突出部を、所定の肉厚で確実に成形す
ることができる突出穴部の成形方法を提供することを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の突出穴部の成
形方法は、アルミニウムからなる板材に、貫通穴の形成
される突出部を成形するための突出穴部の成形方法にお
いて、予め横断面円弧状に形成された前記板材を波状に
張出し成形し、谷部の両側に山部を形成した後、前記山
部を矩形状に張出し成形し、前記谷部に突出部を形成
し、この後、前記突出部に突き抜き成形により貫通穴を
形成するものである。
【0012】請求項2の突出穴部の成形方法は、請求項
1において、前記貫通穴の突き抜き成形時または突き抜
き成形後に、前記突出部をしごき成形し、突出部の高さ
を増大するものである
【0013】請求項の突出穴部の成形方法は、請求項
または2において、前記突出部の貫通穴は、熱交換器
のチューブが嵌挿されるチューブ孔であるものである。
【0014】
【作用】請求項1の突出穴部の成形方法では、予め横断
面円弧状に形成された板材を波状に張出し成形し谷部の
両側に山部を形成した後、山部を矩形状に張出し成形す
ると、谷部の位置に突出部が形成されるが、この突出部
は、谷部が単に変形したものであり、充分な肉厚を有し
ている。そして、この後、突出部を突き抜き成形するこ
とにより貫通穴が形成される。
【0015】請求項2の突出穴部の成形方法では、貫通
穴の突き抜き成形時または突き抜き成形後に、突出部が
しごき成形され、突出部の高さが増大される。請求項3
の突出穴部の成形方法では突出部の貫通穴がチューブ
孔とされ、このチューブ孔に、熱交換器のチューブが嵌
挿される。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図1は、本発明の突出穴部の成形方法の一実
施例を示すもので、この実施例では、(a)に示すよう
に、板材51は、予め横断面半円状に形成されている。
板材51は、アルミニウムからなり、肉厚は、例えば、
1.5mmとされている。
【0017】先ず、(b)に示すように、板材51が波
状に第1張出し成形され、谷部1aの両側に山部1bが
形成される。谷部1aのピッチは、チューブのピッチ、
例えば、11mmに設定されている。谷部1aと山部1b
は、R形状をしており、谷部1aのRが山部1bのRよ
り小さくされている。
【0018】次に、(c)に示すように、第2張出し成
形により、山部2bと谷部2aが形成される。この成形
では、山部1bのRが大きくされ、一方、谷部1aのR
が小さくされる。これにより、次工程の第3張出し成形
時に、材料が均一に伸びるようになる。
【0019】この後、(d)に示すように、山部2bが
矩形状に第3張出し成形され、山部2bに矩形部3b
が、谷部2aに突出部3aが形成される。この時の、突
出部3aの幅は、挿入されるチューブの幅より小さくさ
れている。この後、(e)に示すように、突き抜き成形
により、突出部3aに貫通穴4aが形成され、突出部4
bが形成される。
【0020】この時には、突出部3aの幅は変化せず、
高さだけが増大する。この後、(f)に示すように、貫
通穴4aが、しごき成形され、突出部4bの幅が、挿入
されるチューブの幅と同じにされ、同時に突出部4bの
高さが増大され、貫通穴5aおよび突出部5bが形成さ
れる。上述したようにして成形された成形部材53は、
例えば、図2に示すように、成形部材53の開口端側に
半円状の半円部材55をろう付けされ、熱交換器のヘッ
ダーパイプ57として使用され、この場合には、図3に
示すように、突出部5bの貫通穴5aがチューブ孔とさ
れ、この貫通穴5aに、熱交換器のチューブ59が嵌挿
され、ろう付けにより固定される。
【0021】上述した突出穴部の成形方法では、アルミ
ニウムからなる板材51を波状に張出し成形し谷部2a
の両側に山部2bを形成した後、山部2bを矩形状に張
出し成形するようにしたので、張出し成形により谷部2
aの位置に形成される突出部3aが、谷部2aが単に形
状変形したもので、大きく塑性流動したものでないた
め、充分な肉厚を有している。
【0022】従って、この後、突出部3aを突き抜き成
形することにより貫通穴4aを形成した場合にも、突出
部3aの肉厚の減少は少なく、この結果、アルミニウム
からなる板材51に、貫通穴4aの形成される突出部4
bを、所定の肉厚で確実に成形することができる。ま
た、上述した突出穴部の成形方法では、貫通穴4aの突
き抜き成形後に、突出部4bがしごき成形されるため、
突出部4bの高さを増大することができる。
【0023】さらに、上述した突出穴部の成形方法で
は、板材51が、予め横断面円弧状に形成されるため、
例えば、熱交換器のヘッダーパイプ57を容易に得るこ
とができる。また、上述した突出穴部の成形方法では、
比較的高さの高い突出部5bの貫通穴5aがチューブ孔
とされ、このチューブ孔に、熱交換器のチューブ59が
嵌挿されるため、チューブ59を貫通穴5aに確実にろ
う付けすることができる。
【0024】た、以上述べた実施例では、熱交換器の
ヘッダーパイプ57に本発明を適用した例について説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、例えば、平板状のヘッダープレートにも同様に適用
することができ、さらに、突出部4bに高さが要求され
る各種の部材にも広く適用することができる。
【0025】さらに、以上述べた実施例では、貫通穴4
aの突き抜き成形後に、突出部4bをしごき成形した例
について説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、例えば、貫通穴の突き抜き成形時に、
同時に突出部をしごき成形するようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の突出穴部
の成形方法では、予め横断面円弧状に形成されたアルミ
ニウムからなる板材を波状に張出し成形し谷部の両側に
山部を形成した後、山部を矩形状に張出し成形するよう
にしたので、張出し成形により谷部の位置に形成される
突出部が、谷部が単に形状変形し、塑性流動したもので
ないため、充分な肉厚を有しており、この後、突出部を
突き抜き成形することにより貫通穴を形成した場合に
も、突出部の肉厚の減少は少なく、従って、アルミニウ
ムからなる板材に、貫通穴の形成される突出部を、所定
の肉厚で確実に成形することができる。
【0027】請求項2の突出穴部の成形方法では、貫通
穴の突き抜き成形時または突き抜き成形後に、突出部が
しごき成形されるため、突出部の高さを増大することが
できる。請求項3の突出穴部の成形方法では、比較的高
さの高い突出部の貫通穴がチューブ孔とされ、このチュ
ーブ孔に、熱交換器のチューブが嵌挿されるため、チュ
ーブをチューブ孔に確実にろう付けすることができると
いう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の突出穴部の成形方法の一実施例を示す
工程図である。
【図2】図1で成形された成形部材をヘッダーパイプと
して使用する状態を示す断面図である。
【図3】図2のヘッダーパイプの貫通穴にチューブを嵌
挿した状態を示す断面図である。
【図4】従来の熱交換器の一部を示す断面図である。
【図5】図4の熱交換器の一部を示す横断面図である。
【図6】チューブの他の例を示す斜視図である。
【図7】図5のチューブが嵌挿されるチューブ孔を示す
説明図である。
【図8】本出願人が先に出願した熱交換器の要部を示す
断面図である。
【図9】図8のチューブを示す側面図である。
【図10】図8のチューブと突出部との関係を示す説明
図である。
【符号の説明】
1a 谷部 1b 山部 3a,4b 突出部 4a 貫通穴 51 板材 59 チューブ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−154924(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 28/00 - 28/36 B21D 31/00 - 35/00 B21D 53/00 - 55/00 F28F 9/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムからなる板材(51)に、
    貫通穴(4a)の形成される突出部(4b)を成形する
    ための突出穴部の成形方法において、予め横断面円弧状に形成された 前記板材(51)を波状
    に張出し成形し、谷部(1a)の両側に山部(1b)を
    形成した後、前記山部(1b)を矩形状に張出し成形
    し、前記谷部(1a)に突出部(3a)を形成し、この
    後、前記突出部(3a)に突き抜き成形により貫通穴
    (4a)を形成することを特徴とする突出穴部の成形方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の突出穴部の成形方法にお
    いて、 前記貫通穴(4a)の突き抜き成形時または突き抜き成
    形後に、前記突出部(3a,4b)をしごき成形し、突
    出部(4b)の高さを増大することを特徴とする突出穴
    部の成形方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の突出穴部の成形
    方法において、前記突出部(4b)の貫通穴(4a)は、熱交換器のチ
    ューブ(59)が嵌挿されるチューブ孔である ことを特
    徴とする突出穴部の成形方法。
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