JPH03128131A - 熱交換器用フィンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱交換器用フィンの製造方法に関し。

更に詳細には自動車用クーラーやルームクーラ等の熱交
換器に用いられる熱交換器用フィンの製造方法に関する
。

（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
付透孔を置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透孔の各々を合致
させて重合され、これらの透孔にわたって銅等の熱伝導
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方法としては、従来、
第７図（Ｂ）に示す製造方法が採用されていた。

第７図（Ｂ）に示す製造方法は、次の様な工程から成る
。

先ず、金属板状体に形成するカラー付透孔の開孔径より
も大径の底面を有する円錐台又は円柱状の浅容器部１０
６を形成し［（イ）の工程コ、次いで前記浅容器部１０
６の径を縮径しつつ高さを徐々に高くするドローニング
加工を行なう［（口〉（ハ）（ニ）の工程］。

ドローニング加工を施して所定の高さになった容器部１
０９は、穿設加工及びバーリング加工を施し［（ホ）の
工程］、更にカラー１０４の先端部を折りｌ１ｌｌげて
鍔１０５を形成する［（へ〉の工程］。

かかる第７図（Ｂ）に示す製造方法（以下、ドローニン
グ加工法と称することがある）によれば、高いカラーを
有するカラー付透孔を形成することができるが、ドロー
ニング加工の際に容器部の径を縮径するため、得られる
カラー付透孔の周辺に同心円状の打痕が生じたり、金属
板状体の両端部にしわができてフィン全体に反りや捩じ
りが発生ずる等の欠点がある。

更に、ドローニング加工の際に、第８図に示す如く、容
器部の角部か范くなるため、金属板状体が硬質化するに
従い割れが発生し易くなり加工が困５イｔになる傾向も
ある。

このため、かかるドローニング加工法の欠点をＰＩ′４
？ｉ’ｆｔへ＜　−ｔｉ’？公昭４９　１０３８０８号
公報ニおいては、第７図（Ａ）に示す製造方法が提案さ
れている。

第７図（Ａ）に示す製造方法は、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
を行ない、突出辺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１
０１の開孔径を拡大しつつ突出辺１０２を゛しごき”な
がら延展し、所定の高さのカラー１０４とするアイアニ
ング加工を行なう［（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
イスの内を面とによって突出辺１０１又はカラー１０３
を“しご＜′°ことによって行なわれている。

第７図（Ａ）においては、アイアニング加工を二段階で
行なっており、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
先端部が折り間げられて鍔１０５が形成される［（ｄ〉
の工程］。

（発明が解決しようとする課題） 第７図（Ａ）に示す製造方法（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なうため、得られるカラー付
透孔の周辺に同心円状の打痕が生じることがなく、且つ
ドローニング加工では加工が困難である様な硬質の金属
板状体でも所定の高さのカラー付透孔を得ることができ
る。

しかしながら、アイアニング加工法においては、加工に
供する金属板状体の板厚が薄くなる程、アイアニング加
工でのしごき代が少なくなるため、得られるカラー付透
孔のカラーの高さが低下する傾向にある。

このため、金属板状体が薄板化する程、穿設孔の孔径を
小径にしてバーリング加工し、穿設孔周縁の突出辺を予
め高くしておくことを要するが、バーリング加工の際に
割れが発生ずることがあるため、穿設孔の小径化にも限
界がある。

ところで、最近、クーラー等の省エネルギー及び軽量化
のために熱交換器用フィンの更に一層の薄板化が要求さ
れ、従来のアイアニング加工法では加工が困難になる傾
向にある。

一方、ドローニング加工法においては、金属板状体の板
厚によって制限を受は難いが、ｌ仮止と共に機械的強度
を保持すべく、金属板状体が硬質化されるために従来よ
りも更に一層加工が困難になる傾向にある。

そこで、本発明の目的は、従来よりも薄板化され且つ硬
質化されている金属板状体を用いても容易に所定高さの
カラーを有するカラー付透孔を形成することができる熱
交換器用フィンの製造方法を提供することにある。

（課題を解決する手段〉 本発明者は、前記目的を達成ずべく検討したところ、ド
ローニング加工法の如く２円錐白状の浅容器部を形成し
、次いで前記浅容器部の上面の平坦部を穿設加工及びバ
ーリング加工してからアイアニング加工を施すことが、
金属板状体が薄板化されても穿設孔周縁に高い突出辺を
形成することができることを知った。

更に、前記浅容器部を形成する際に、その上面の平坦部
中央近傍の板厚を薄くすることが、穿設孔周縁の突出辺
の厚さを可及的に厚くすることができ、アイアニング加
工に極めて有効であることを見い出し、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
れているカラー付透孔を金属板状体に形成する際に、該
金属板状体に、底面の直径が形成するカラー付透孔より
も大で且つ円錐状部の頂点近傍の板厚が金属板状体の他
の部分に比較して薄い円錐状部を形成し１次いで該円錐
状部の頂点近傍のＦｉｌ板部を主として延展しつつ平坦
部を形成し円錐状部を円錐台又は円柱状とした後、前記
平坦部に穿設加工及びバーリング（突き出し）加工を施
して得られる穿設孔の周縁を囲む突ＨＪ＋辺に、カラー
付透孔の開孔径と等しい外径のポンチと前記透孔のカラ
ーの外径と等しい内径のダイスとを用いてアイアニング
（しごき）加工を行うことを特徴とする熱交換器用フィ
ンの製造方法にある。

（作用） 従来のドローニング加工法によって上面が平坦である容
器部を形成する際に、容器部の角部に力が集中して延展
され易いため、容器部の角部がｉｌＶく且つ平坦部の中
心部近傍が厚くなり、金属板状体が硬質化するに従い割
れが発生し易くなるので”ある。

この点、本発明においては、金属板状体に、予め円錐状
部を形成し頂点近傍の板厚を薄くしておくため、前記円
錐状部から円錐台又は円柱状の容器部を形成する際に、
円錐状部の薄板部に力が集中して前記薄板部が主として
延展されて平坦部の略中央部の板厚が薄く且つ側面の板
厚が厚い円錐白状の容器部を形成することができ、次い
で前記平坦部に穿設加工及びバーリング加工を施してか
らアイアニング加工を胞ずことかできる。

このため、穿設孔の周縁に形成される突出辺を可及的に
高くすることができ且つ前記突出辺の板厚も厚くするこ
とができるので、従来よりも薄板化・硬質化された金属
板状体を使用しても、所定高さのカラーを有するカラー
付透孔を容易に形成することができる。

（実施例〉 本発明をＩＡ面を用いて史に訂相に説明する。

第１図は本発明を説明する説明図であり、次の工程から
戒る。

先ず、金属板状体ｌに円錐状部２を形成する［第１図（
Ｉ）の工程］、この円錐状部２は底面の直径が形成する
カラー付透孔の開孔径よりも大きく、且つ頂点近傍が、
第２図（ａ）に示す様に、金属板状体１の他の部分より
も薄く形成されているものである。

次いで、前記円錐状部２を頂点近傍の薄板部を主として
延展しつつ平坦部４を形成し円錐台又は円柱状の容器部
３となすし第１図（ｎ）の工程コ。

この様にして形成される容器部３は、第２図（ｂ）に示
す如く、平坦部４の略中央部の板厚が范く且つ側面５の
板厚が金属板状体１の主たる部分と略等しいものである
。

更に、容器部３の平坦部４に穿設加工及びバーリング加
工を施して穿設孔６の周縁に突出辺７を形成した後［第
１図（Ｉ［［）の工程］、突出辺７及びカラー８にアイ
アニング加工を施して所定の高さのカラー付透孔を形成
し［第１図（ＩＶ）（Ｖ）の工程］、その後に必要に応
じてカラー９の先端を折り萌げて鍔１０を形成する［第
１図（Ｖｌ）の工程］。

この様な本実施例の加工方法と従来のアイアニング加工
法とを同一の金属板状体を使用して比較すると、本実施
例の加工方法によれば、形成するカラー付透孔の高さを
従来のアイアニング加工法よりも約２割程高くすること
ができる。

従って、加工に供する金属板状体を硬質化・薄板化して
も、本実施例の加工方法によれば所定高さのカラー付透
孔を形成することができる。

次に、かかる本実施例の加工方法を具体的に実施するた
めの装置について説明する。

第１図（Ｉ＞の工程は、第３図に示す金型で行なうこと
ができる。

第３図（ａ）は、上型１２と下型１１とから戊る金型で
あり、下型１３には先端の丸いポンチ１３が付勢台１９
の上面に裁置される金属板状体１に対して直角になるよ
うに設けられている。

このポンチ１３は、上面が斜面となっているスライド板
１５と下面が摺接する摺接板】６上に固定されており、
ポンチ１３の高さは基悠１７上を、矢印の如く、左右に
スライドするスライド板■５によって調節される。

尚、付勢台１９は、付勢部材（図示せず）によって上方
に付勢されている。

本実施例においては、上型１２と金属板状体１とを当接
せしめ、引き続き上型１２によって金属板状体１を下方
に押圧すると、付勢台１９が降下してポンチ１３の先端
が付勢台１９の上面から突出する。

ポンチ１３の突出によって、第３図（ｂ）に示す如く、
上を１２のダイス１４との間で金属板状体１に円錐状部
２を形成する。

かかる円錐状部２の底面の径は、最終的に形成するカラ
ー付透孔の開孔径よりも大きくする。

また、金属板状体１は先端の丸いポンチ１３によって叩
圧されて円錐状部２が形成されるため、円鉦状分２の頂
点近傍の板厚は金属板状体ｌの他の部分よりも丁−すく
なる。

尚、円錐状部２の頂点の高さ１〕は、金属板状体１とし
て使用する材料、或いは得ようとするカラ付透孔の径等
に上って調整する。

この様に形戊した円錐状部２を円錐台又は円柱状の容器
部３を形戊する第１図（ｎ）の工程は、第４図に示す金
型で行うことができる。

第４図の金型は、先端が平坦なポンチ１８を右する下型
とダイス１７を有する上型とから成る金型であり、第４
図（ａ）は円錐状部２をポンチ１８とダイス１７との間
に駐止せしめた状態を示す。

次いで、第４図（ｂ）に示す如く、第４図（ａ）に示す
状態の円錐状部２の周縁部をダイス１７の底面で押圧し
つつポンチ１８によって円錐状部２の頂部近傍を平坦と
し、円錐台又は円柱状の容器部３を形成する。

この際に、容器部３の平坦部中央近傍が延展されて穴が
開いてもよい、容器部３の平坦部中央近傍はｆ＆述する
ように穿設されるためである。

かかる容器部３の平坦部に施ず穿設加工及びバリング加
工［第１図（ＩＩＩ）の工程コ、及びアイアニング加工
［第１図（ＩＶ）（Ｖ）の工程］は、各工程に専用のポ
ンチ及びダイスを設けた金型を使用して行なってもよい
が、第５図の金型を用いることが好適である。

第５図に示す金型は、上をを構成する上型基台Ｘに筒状
のアイアニングブツシュ２２が垂直下向きに固定されて
おり、このアイアニングブツシュ２２内には、先端部よ
りも後端部の内径が大径である段付中空部が形成されて
いる。

アイアニングブツシュ２２の先端部に形成されている中
空部の内径は、形成するカラー付透孔のカラーの外径と
等しい。

この様なアイアニングブツシュ２２の先端部の中空部に
、外周面が前記中空部の内型面に摺接しつつ上下方向に
移動可能で且つ上端にフランジ２５を有する筒状のノッ
クアウトブツシュ２３が４１Ｒ人されている。

前記フランジ２５は、アイアニングブツシュ２２の大径
の内径を有する後端部の中空部壁面に沿って上下動する
。

また、ノックアウトブツシュ２３は、その内壁面が上型
基台Ｘに垂直下向きに固定されている棒状のピアスポン
チ２１の先端部外周面と摺接して上下方向に移動可能で
ある。

かかるピアスポンチ２１は、切歯部３２を含む先端部の
主たる部分の外径が形成するカラー付透孔の開孔径より
も小径である。

但し、切歯部３２の外径は前記先端部の主たる部分の外
径よりも、カラー付透孔を形成するプレトの板厚の約５
〜１０％程小径である。これはプレートに小孔を穿設す
る際に発生するパリを１（方止せんとするためである。

更に、ノックアウトブツシュ２３のフランジ２５の上面
、アイアニングブツシュ２２の壁面、及びピアスポンチ
２１の外周面によって囲まれている空間部は、導管９か
ら「縮空気が供給されて一定の圧力に保たれている圧縮
空気室２４である。

この圧縮空気室２４はノックアウトブツシュ２３を下方
に常に付勢し、下死点でアイアニングブツシュ２２の先
端よりも下方にノックアウトブツシュ２３の先端を位置
するようにしている。

この様な上型において、上型基台Ｘはプレス装置（図示
せず〉によって上下方向に移動可能に設けられている。

かかる上型に対する下型には、固定下型基台Ｙに筒状の
アイアニングポンチ２６が垂直上向きに固定されている
。

かかるアイアニングポンチ２６の先端部の中空部２８は
、その下方に位置する中空部３１の内径よりも小径の内
径を有し、且つ上型基台Ｘが降下するとき、ピアスポン
チ２１が外周面を中空部２８の内壁面と摺接しつつ降下
する。

更に、アイアニングポンチ２Ｇの先端の外周面には、テ
ーパ面３３が設けられている。

この様なアイアニングポンチ２６は、スプリング等の付
勢部材〈図示せず）によって上方向に付勢されている付
勢台７に遊嵌され、アイアニングポンチ２６のテーパ状
先端が付勢台２７の上面に突出している。

これまで述べてきた本実施例に係る金型を用いてカラー
付透孔を成形する際の動作を第５図及び第６図を用いて
説明する。

先ず、第６図に示す様に、円錐白状の容器部３の平坦部
をアイアニングポンチ６に対して略直角になる様に置き
、上型基台Ｘをプレス装置：５．等（図示せず）によっ
て降下させる。

この際に、ノックアウトブツシュ２３は圧縮空気室２４
に導管２つを介して供給される圧縮空気によって下方向
に付勢されており、ノックアウトブツシュ２３のフラン
ジ２５が圧縮空気室２４の最下位置に在る。

かかる状態に在るノックアウトブツシュ２３は、その先
端面が容器部３の平坦部を形成する金属板状体を介して
アイアニングポンチ２６の先端面と当接し、小孔を穿設
する部分の金属板状体を圧縮空気室２４の圧力によって
固定する［第６図（Ａ）］。

この様にアイアニングポンチ２６の先端面と当接したノ
ックアウトブツシュ２３は、」二型基台Ｘとｔｐ　＋、
＝　＋＋ｙドせず・’＋ｉ、：ノＬ７置、−（’ｊ’、
”　＋ＮＸ：！場トナＺ＋　。

一方、ノックアウトブツシュ２３のフランジ２５は圧縮
空気室２４内の圧力に抗して上型基台Ｘの降下と共に圧
縮空気室２４の上方に■多動することができるため、上
型基台Ｘはノックアウトブツシュ２３の停止状態を保ち
つつピアスポンチ２１及びアイアニングブツシュ２２と
共に降下する。

このため、ピアスポンチ２１はアイアニングポンチ２６
をダイスとして小孔を穿設することができる。

更に、アイアニングブツシュ２２の先端面が金属板状体
１を付勢台７の上面に押し付け、穿設されている小孔を
アイアニングポンチ２６のテーパ面３３によってバーリ
ングして小孔の周縁に突出部を形成する。この時、ノッ
クアウトブツシュ２３の先端面とアイアニングポンチ２
６の先端面とが直接当接する［第６図（Ｂ）コ。

引続き、上型基台又は、アイアニングブツシュ２２の金
属板状体１及び付勢台２７を押し下げつつ降下し、アイ
アニングブツシュ２２の内壁面とアイアニングボンチ２
６の先端部外周面とでバーリングによって形成された突
出部をアイアニングしてカラーを形成する。

この際に、ピアスポンチ２１が上型基台Ｘと共に降下し
、ピアスボンデ２１の先端部はその外周面がアイアニン
グポンチ２６の先端部内壁面と摺接しつつ降下する［第
６図（Ｃ）］。

かかるピアスポンチ２１の先端部は、アイアニングポン
チ２６の先端部を内側がら支承し、アイアニング加工時
にアイアニングポンチ２６に加えられる外力に因るアイ
アニングポンチ２６の外径の縮径を防止しているのであ
る。

次いで、所定の高さのカラーが得られたとき、上型基台
Ｘの降下が停止し、上型基台Ｘは上昇するようになる。

上型基台Ｘの上昇の開始と共にピアスポンチ２１及びア
イアニングブツシュ２２は上昇する。

一方、ノックアウトブツシュ２３はフランジ２５が圧縮
空気室２４の最下位置に達するまでアイアニングポンチ
２６の先端面に当接した状油を保ち、アイアニングブツ
シュ２２の下端面に付着して」二界する金属板状体１を
分離する［第６図（Ｄ）］。

かかるノックアウトブツシュ２３は、上型基台Ｘが上昇
してフランジ２５が圧縮空気室２４の最下位置に達した
後、上型基台又と共に所定の位置まで上昇する。

この様にして得られるカラー付透孔に、カラーの高さを
更に高くずべく、更にアイアニング加工を施してもよく
、所定の高さのカラーが得られた後、必要に応じてカラ
ーの先端を折り曲げて鍔１０を形成する［第１図（Ｖｌ
　）の工程］。

かかる第５〜６図の金型においては、ノックアウトブツ
シュ２３が圧縮空気の圧力によって付勢されているが、
スプリング等の付勢部材であってもよい。

また、ピアスポンチ２１の中央部に空気孔を設け、前記
空気孔から空気を吹き出して加工中に発生ずる金属１５
）や熱を除去しつつ加工を行なっても土い。

（発明の効果） 本発明の製造方法によれば、従来のアイアニング加工法
或いはドローニング加工法では加工が困難である薄板化
・硬質化された金属板状体に対しても、所定高さのカラ
ーを有するカラー付透孔を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法を説明するための工程図、第
２図は第１図（Ｉ）又は（ｎ）の工程で得られる円錐状
部２又は円錐台状の容器部３の断面図、第３図は第１図
（Ｉ＞の工程において採用する金型の一例を示す断面図
、第４図は第１図（ＩＩ）の工程において採用する金型
の一例を示す断面図、第５図は第１図（ＩＩＩ）〜（Ｖ
）の工程において採用する金型の一例を示す断面図、第
６図は第５図に示す金型の動作を説明する説明図、第７
図は従来の熱交換器用フィンの製造方法を説明する説明
図、及び第８図は第７図（Ｂ）の（ニ）の工程で得られ
る容器部の断面図を各々示す。 図において １・・・金属板状体、２・・・円錐状部、３・・・円錐
台状の容器部、４・・・平坦部、５　・・容器部３の側
面、６・・・穿設孔、７・・・突出辺、９・・・カラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所定高さのカラーで透孔の周縁が囲まれているカラ
   ー付透孔を金属板状体に形成する際に、該金属板状体に
   、底面の直径が形成するカラー付透孔よりも大で且つ円
   錐状部の頂点近傍の板厚が金属板状体の他の部分に比較
   して薄い円錐状部を形成し、次いで該円錐状部の頂点近
   傍の薄板部を主として延展しつつ平坦部を形成し円錐状
   部を円錐台又は円柱状とした後、前記平坦部に穿設加工
   及びバーリング（突き出し）加工を施して得られる穿設
   孔の周縁を囲む突出辺に、カラー付透孔の開孔径と等し
   い外径のポンチと前記透孔のカラーの外径と等しい内径
   のダイスとを用いてアイアニング（しごき）加工を行う
   ことを特徴とする熱交換器用フィンの製造方法。