JPH0732938B2 - 熱交換器用フィン及びその製造法 - Google Patents

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及びその製造法に関し、更に
詳細には自動車用クーラーやルームクーラー等の熱交換
器に用いられる熱交換器用フィン及びその製造法に関す
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は、特公昭49
-103808号公報等において、第３図に示す製造法が提案
されている。

第３図に示す製造法は、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
行ない、突出片102によって周縁が囲まれている穿設孔1
01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
イスの内壁面とによって突出片102又はカラー103を“し
ごく”ことによって行なわれている。

第３図においては、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
端部が折り曲げられて鍔105が形成される［（ｄ）の工
程］。

かかる第３図に示す製造法（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なうため、得られるカラー付き
透孔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
加工することを試みた。

（発明が解決しようとする課題） 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
洗浄を不要とすることはできる。

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、薄く且つ高硬度の金属板状体を
用いてフィンを形成することが要求されることも多く、
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。

この場合、アイアニング加工によって所定の高さのカラ
ーを得たとしても、カラーの先端部を折り曲げて鍔を形
成する際に、鍔に亀裂が発生することもある。

また、アイアニング加工法によって得られるフィンを構
成するカラーの横断面形状は、当初予定していた形状と
若干異なるものとなることがあり、この様な場合には、
透孔への導管等の挿通性が著しく悪化することがある。

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容
易に得られ、且つ透孔への導管等の挿通性等を可及的に
改善できる熱交換器用フィン及びその製造法を提供する
ことにある。

（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、透
孔の周縁を囲む突出片の先端部近傍を曲折して二重に積
層し、突出片の先端部を突出片の他の部分よりも厚く形
成した後、突出片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、得られるフィンのカラー付き透孔へ
の導管等の挿通性が良好であることを見い出し、本発明
に到達した。

すなわち、本発明は、金属板状体に開孔されている透孔
の周縁が、前記金属板状体の厚さよりも薄く且つ所定の
高さに形成されているカラーによって囲まれる熱交換器
用フィンにおいて、該カラーの先端部全周がカラーの他
の部分よりも厚くなるように、金属部材がカラー先端部
の外周面全周に亘って積層されていることを特徴とする
熱交換器用フィンにある。

また、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、
該金属板状体に穿設される、形成せんとするカラー付き
透孔の開孔径よりも小径の小孔の周縁部にバーリング加
工を施して突出片を形成した後、前記突出片の先端部近
傍を曲折せしめてから小孔周縁部にバーリング加工を施
して突出片を伸長すると共に、突出片の先端部を二層に
積層して突出片の他の部分よりも厚く形成し、次いで、
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て、突
出片にアイアニング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。

（作用） 一般的に、アイアニング加工において、アイアニング加
工を施す部材の厚さが厚い程、しごき率を高くすること
ができる。

この点、本発明においては、アイアニング加工を施す透
孔の周縁を囲む突出片の先端部を金属部材の積層によっ
て、突出片の先端部を他の部分よりも厚くすることがで
きるため、しごき率を高くすることができ、揮発性油を
使用しても容易に所定の高さのカラーを形成できるので
ある。

また、アイアニング加工を施して得られるカラーの先端
部が、カラーの他の部分の厚さよりも厚いため、カラー
の剛性を向上することができる。

このため、カラーの先端部を折り曲げて鍔を形成する際
に、鍔に亀裂が発生する懸念を解消することができる。

更に、カラーの横断面形状の変形を防止することがで
き、導管等の挿通性も向上できる。

（実施例） 本発明を図面によって更に一層詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図であり、金
属板状体１に開孔されている円形の透孔７の周縁がカラ
ー３によって囲まれている。

本実施例においては、このカラー３の鍔５を含む先端部
９は、カラー３の一部が曲折されて二層に形成さている
ため、カラーの他の部分よりも厚く形成される。

このため、カラー３の剛性が向上されてカラー３の変形
を防止できるため、導管等の挿通性を良好にすることが
できる。

この様な第１図に示すカラー付き透孔は、第２図に示す
金型を用いて製造することができる。

第２図（Ａ）の金型は、金属板状体１に、形成せんとす
るカラー付き透孔の開孔径よりも小径の小孔の穿設（ピ
アス）と前記小孔の周縁部をバーリングして突出片を形
成する第１バーリングとを行う金型である。

この金型によれば、第１バーリングダイ25と第１バーリ
ングストリッパー23との間に金属板状体１を挟持し、筒
状のピアス・バーリングパンチ27とピアスパンチ21とに
よって小孔を穿設する。

その後、ピアス・バーリングパンチ27が上昇して小孔の
周縁部をバーリングし、突出片を第１バーリングダイ25
の内壁面に押付けつつ突出片11を形成する。

尚、ピアス・バーリングパンチ27が上昇してバーリング
する際には、前記パンチ27の中空部にピアスパンチ21が
降下し、パンチ27の変形を防止する。

小孔の周縁を囲む突出片11が形成された金属板状体１
は、第２図（Ｂ）に示す金型によって、突出片11の先端
部が折り曲げられる。

この金型のプレフレアダイ31上に金属板状体１が載置さ
れ、金属板状体１に穿設されている小孔中に、段差付き
のプレフレアパンチ29の先端が挿入され、リフレアパン
チ24の段差部で突出片11の先端が折り曲げられて湾曲部
13が形成される。

かかる湾曲部13が小孔の周縁に形成されている金属板状
体１は、第２図（Ｃ）に示す金型によって、第２バーリ
ング加工が施される。

第２バーリング加工において、第２バーリングストリッ
パー35と第２バーリングダイ33とによって挟持される金
属板状体１の小孔の周縁部は、第２バーリングパンチ37
が上昇してバーリングされ、突出片11を伸長する。

その際に、突出片11の先端部に形成されている湾曲部13
は、第２バーリングダイ33の内壁面に押付けられて突出
片11の先端部外周面に積層され、積層部15を形成する。

この突出片11の先端部に形成される積層部15は、二層構
造で且つ突出片11の他の部分よりも厚い部分である。

この様な突出片11には、第２図（Ｄ）の金型によってア
イアニング加工が施される。

第２図（Ｄ）の金型においては、アイアニングストリッ
パー43とアイアニングダイ41とによって金属板状体１が
挟持され、アイアニングパンチ45がノックアウトパンチ
39を上昇させつつ上昇し、アイアニングダイ41の内壁面
との間で突出片11をしごき、所定の高さのカラーとす
る。

かかるしごきの際に、突出片11はしごかれて全体として
伸長されるが、特に突出片11の他の部分よりも厚い積層
部15の伸長率（しごき率）が大い。

このため、アイアニング加工において使用する加工油と
して揮発性油の採用或いは薄く且つ高硬度の金属板状体
の採用等によって金属板状体のしごき率が低下しても、
所定の高さのカラー３を得ることができるのである。

この様に、積層部15のしごき率が大きいため、積層部15
のしごき率を調整することによって、得られるカラーの
高さも調整することができる。

この点、本実施例においては、積層部15が摺接するアイ
アニングダイ41の内壁面に、凹溝47を設け積層部15に施
される「しごき」の程度を調整している。

つまり、積層部15がアイアニングダイ41の凹溝47の下方
に位置しているときは、積層部15はしごかれるが、積層
部15が凹溝47に達した後には、積層部15は実質的にしご
かれることがない。

この様に積層部15が凹溝47に達した後には、突出片11の
積層部15よりも下方の部分にしごきが施され、更に突出
片11は伸長される。

ここで、第２図（Ｄ）に示すアイアニングダイ41に替え
て、凹溝47が不存在の通常のアイアニングダイを用いた
場合、積層部15のしごきが著しく大きくなり、積層部15
の突出片11の外周面に積層されている部分が破断される
ことがある。

かかる第２図（Ｄ）に示す金型において、所定の高さの
カラー３が得られた後、ノックアウトパンチ39を降下さ
せてアイアニングパンチ45を降下させつつカラー付き透
孔をアイアニングダイ41から取り出す。

アイアニングダイ41から取り出されたカラー付き透孔
は、第２図（Ｅ）に示す金型によって、二層構造で且つ
カラー３の他の部分よりも厚いカラー３の先端部を折り
曲げて鍔５を形成する。

かかる金型においては、リフレアダイ51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49の先端が
挿入され、リフレアパンチ49の段差部でカラー３の先端
が折り曲げられて鍔５が形成される。

この鍔５を形成する際に、本実施例のカラー３は先端部
の厚さがカラーの他の部分よりも厚く形成されているた
め、折り曲げに起因する亀裂の発生を防止することがで
きる。

鍔５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53によって押さえられており、リフレア
パンチ49の上昇によって金型から取り出される。

この様にして得られる第１図に示すカラー付き透孔は、
透孔の横断面形状を可及的に真円に近付ることができ、
導管等の挿通性を向上できる。

以上、述べてきた本実施例においては、一段のアイアニ
ング加工で所望の高さのカラー３を形成することがで
き、第３図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。

勿論、必要に応じてアイアニング加工を二段としてもよ
い。

（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、フレオンガスの使用規制等に対しても充分に
対応することができる。

また、得られるカラー付き透孔の剛性を向上できるた
め、フィンの製造工程等におけるカラーの変形等を可及
的に少なくすることができ、導管等の挿通性を向上する
ことができる。

更に、挿通した導管等を拡管した際に、フィンピッチを
確実に確保することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図に示すカラー付き透孔の製造及びその際に使用する
金型を説明する説明図、及び第３図は従来のアイアニン
グ加工法を説明する説明図を各々示す。 図において １……金属板状体、３……カラー、５……鍔、７……透
孔、９……カラー３の先端部、11……突出片、13……湾
曲部、15……積層部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 光男 東京都渋谷区恵比寿３丁目20番３号 日高 精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−124040（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−74979（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−167212（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−64360（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−81336（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板状体に開孔されている透孔の周縁
   が、前記金属板状体の厚さよりも薄く且つ所定の高さに
   形成されているカラーによって囲まれる熱交換器用フィ
   ンにおいて、 該カラーの先端部全周がカラーの他の部分よりも厚くな
   るように、金属部材がカラー先端部の外周面全周に亘っ
   て積層されていることを特徴とする熱交換器用フィン。
2. 【請求項２】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、 該金属板状体に穿設される、形成せんとするカラー付き
   透孔の開孔径よりも小孔の周縁部に突き出し（バーリン
   グ）加工を施して突出片を形成した後、 前記突出片の先端部近傍を曲折せしめてから小孔周縁部
   にバーリング加工を施して突出片を伸長すると共に、突
   出片の先端部を二層に積層して突出片の他の部分よりも
   厚く形成し、 次いで、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
   いて、突出片にアイアニング（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。