JPS5832535A - 板材と管との接合方法及びそのための装置 - Google Patents

板材と管との接合方法及びそのための装置

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JPS5832535A
JPS5832535A JP13070381A JP13070381A JPS5832535A JP S5832535 A JPS5832535 A JP S5832535A JP 13070381 A JP13070381 A JP 13070381A JP 13070381 A JP13070381 A JP 13070381A JP S5832535 A JPS5832535 A JP S5832535A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
tube
elastic
plate material
caulking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13070381A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Yamamoto
山本 宗一
Kiyoshi Isoshi
五十石 清
Takashi Aoyama
青山 尭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EKORO KEITETSU KK
Mitsubishi Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
EKORO KEITETSU KK
Mitsubishi Light Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EKORO KEITETSU KK, Mitsubishi Light Metal Industries Ltd filed Critical EKORO KEITETSU KK
Priority to JP13070381A priority Critical patent/JPS5832535A/ja
Publication of JPS5832535A publication Critical patent/JPS5832535A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/08Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

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】 本発明は板材と管との接合方法及びそのだめの装置に関
する。詳しくは本発明はロール成形により板材の管取付
溝に管を接合する方法及びそのだめの装置に関する。
板材と管とを接合する場合には、一般に溶接等の方法が
採用されている。板材と管との材質が同一の場合には、
溶接により容易に両者を接合することができる。しかし
ながら両者の材質が異なる場合、特に両者を密着して接
合する場合には溶接による接合を採用するのは有利では
ない。例えば太陽熱集熱器は一般に太陽熱を吸収する集
熱板と熱媒体の流路となる集熱管とを接合することによ
って構成されている。集熱板の材質としては通常ステン
レス鋼、アルミニラム、銅等が用いられ、また集熱管の
材質としては主として銅が用いられる。このような太陽
熱集熱器においては、伝熱性能を高めるために、集熱板
と集熱管とは特に密接に接合される必要がある。しかる
に例えばアルミニウム製の集熱板に銅製の集熱管を接合
するのに溶接を採用すると、溶接部にアルミニウムと銅
との脆い金属間化合物ができ易く、これを防ぐためには
高価な溶接設備と高度の技術とが要求されるのである。
溶接法以外の板材と管との接合方法としては管取付溝を
形成した板材と管とを板材及び/又は管の機械的変形を
利用して嵌合及び密着させる機械的接合方法がいくつか
提案されている。
しかしながら大きな機械的変形を伴なうだめに製品に傷
がついて、製品性状の劣化を招いたり、操作が複雑で連
続的機械化が困難であるために、生産性、作業性が劣る
などの問題点があった。
しかも溝の形状によっては、板材を圧延法によシ製造す
ることができず、押出法によって製造しなければならず
、との場合には圧延法に比べて板材の厚みを増に必要が
あって製品コストが高くなるという欠点があった。
本発明者らはこれら従来法の欠点を解消し、生産性が高
くかつ密着性のよい板材と管との接合方法を提供するべ
く鋭意検討した結果、弾性体部分を有する特殊なロール
を用いることにより、工業的有利に板材と管との接合を
行なうことができることを見い出して本発明に到達した
即ち本発明は工業的に有利な板材と管との接合方法を提
供することを目的とし、この目的は、断面U字型の管取
付溝が形成された塑性材料製の板材の該溝に管を嵌挿し
、ついで、該溝の折曲縁部が肢管を抱き込むようにかし
め加工を行なって板材と管とを接合するにあたシ、上記
かしめ加工を、管取付溝に管を嵌挿した板材を、表面円
周が断面U字型の凹部からなる溝状ロール部と該溝状ロ
ール部の両側に接して設けられた、剛性体製の軸に弾性
体製のロールを被装してなる弾性体ロール部とからなる
内側ロール部分、及び該内側ロール部分の両側圧接して
設け、られた、上記軸の径よシも大きく上記弾性体製の
ロールの径よりも小さい径を有する剛性体製のロールか
らなる外側ロール部分によって構成されたかしめロール
と、該かしめロールと対をなす剛性体製の抑圧ロールと
の間隙に、該管取付溝の外面を前記溝状ロール部の凹部
に一致させつつ通過させることによって行なうことを特
徴とする板材と管との接合方法、によって容易に達成さ
れる。
上記方法の実施に際しては、表面円周が断面U字型の凹
部からなる溝状ロール部と該溝状ロール部の両側゛に接
して設けられた、剛性体製の軸に弾性体製のロールを被
装してなる弾性体ロール部とからなる内側ロール部分、
及び該内側ロール部分の両側に接して設けられた、上記
軸の径よりも大きく上記弾性体製のロールの径よりも小
さい径を有する剛性体製のロールからなる外側ロール部
分によって構成されたかしめロールと、該かしめロール
と対をなす剛性体製の抑圧ロールとを備えてなるロール
成形装置が使用される。
以下に本発明を、その実施の一態様を示す17〜3図を
参照しながら詳細に説明する。
牙1図は本発明のロール成形装置のロール部分の概略を
示す正面図であシ、12図及び牙3図は本発明による板
材と管との接合方法における板材のかしめ加工を説明す
るための断面図である。
本発明において管と接合される板材は断面U字型の管取
付溝が形成されている塑性材料製の板材である。管取付
溝を形成する方法には特に制限はないが、押出成形によ
シ直接に溝を有する板材を形成する方法、平坦な板材を
ロール成形することによシ溝を形成する方法等の種々の
方法を採用しうる。板材の材質は塑性材料である限シ特
に制限されないが、例えばアルミニウム、アルミニウム
合金等の金属等が挙げられる。
管の材質には特に制限はなく、板材の材質と同じでも異
なっていてもよい。使用目的に応じて選定するならば、
例えば太陽熱集熱器等のような、管内を水道水が流通す
る場合には、銅等の水道水に対して耐腐食性を有する材
質が用いられる。板材の管取付溝の断面は、管を該溝に
嵌挿した時、溝の底部湾曲部が管の外周部とγ致するよ
うな形状とするのが、板材と管との密着性のよい接合を
行なうために重要である。
本発明においては、このような板材の管取付溝に管を嵌
挿した後、該溝の折曲縁部が肢管を抱き込むようにかし
め加工を行なって板材と管とを接合するが、該かしめ加
工に際しては牙7図に示すようなロール成形装置を使用
する。
牙7図に示す本発明のロール成形装置はかしめロール0
υと該かしめロールと対をなす抑圧ロールαのとを備え
ている。かしめロール旧)は表面円周が断面U字型の四
部(/+’)からなる溝状ロール部(llI)と該溝状
ロール部(ll)の両側に接して設けられた、剛性体製
の軸(/、?及び/、7’lに弾性体製のロール(/k
及び15つを被装してなる弾性体ロール部とからなる内
側ロール部分(A)と、内側ロール部分(A)の両側に
接して設けられた剛性体製のロール(16及び76つか
らなる外側ロール部分(B及びB/ )とによって構成
されている。
外側ロール部分の剛性体製のロール(16及び16′)
は軸(/、7及び73つの径よりも大きく弾性体製のロ
ール(/j及び/Sつの径よりも小さい径を有している
溝状ロール部(/e)は剛性体製であづても、弾性体製
であってもよく、かしめ加工を施す板材及び管の性状等
によシ適当な材質を選定する。
溝状ロール部(lりを剛性体製とする場合には、かしめ
加工の際により確実な圧力を加えることができる。剛性
の程度はかしめ加工を行なえる程度であればよく、例え
ばアルミニウムの板材に対しては鉄、銅等の金属等が使
用される。溝状ロール部(lりを弾性体製とする場合に
は、中心部に剛性体製の軸を設ける必要がある。この場
合には剛性体製の軸に、中央部表面円周に断面U字型の
凹部を有する弾性体製のロールを被装することにより内
側ロール部分(A)を形成して、溝状ロール部と弾性体
ロール部を一体に形成するのが好ましい。
押圧ロール(’t2)%かしめロール(ll)の弾性体
ロール部の軸(/j及びi、i’>及び外側ロール部分
のロール(/A及び16りは剛性体により構成されてい
るが、その剛性の程度はかしめ加工に供される板材から
の圧力に対して実質的に変形しないものであればよく、
例えばアルミニウムの板材に対しては鉄、銅等の金属等
が使用される。
本発明においては板材の管取付溝に管を嵌挿した後(1
2図(a)及び牙3図(a))、この板材をかしめロー
ルと押圧ロールとの間隙に、該管取付溝の外面を°溝状
ロール部の凹部(llI)に一致させつつ所定の圧力で
通過させることにより、12図(b)及び牙3図(b)
に示すように、板材(21)の管取付溝(:Lユ)の折
稗縁部(ユ3)が管(2q)を抱き込むようにかしめ加
工され、板材と管とが密着して強固に接合される。即ち
、かしめロール(ll)の内側ロール部分(A)は弾性
体製のロール(15及び15つを有するため、管を嵌挿
した板材を押圧ロール(lコ)で押圧しつつ通過させる
と、抑圧ロール(/2)の圧力により弾性体製のロール
(is及びlr)は変形するが、この際外側ロール部分
(B及びB/ )及び弾性体ロール部の軸(/3及び1
3つが剛性体製であるため、弾性体製の口−ル(/j及
び2?)はロール中心軸方向又は外側ロール部分の方向
に変形することができず、結局板材の管取付溝の折曲縁
部の方向にはみ出すように変形することとなり、該折曲
縁部を強く押すこととなってかしめ加工が達成されるの
である。
従って、かしめロール(/l)の内側ロール部分(A)
の弾性体製のロール(15及び/4つは、押圧時に板材
を塑性変形させるに足る硬度を有するような弾性体で構
成される必要がある。必要とされる弾性体の硬度は板材
の材質、板厚、管取付溝の形状、かしめロール及び抑圧
ロールの各部はショアA表示でqo〜930程度の硬度
を有するポリウレタンを好適に使用することができる。
さらに、弾性体ロール部の軸(/3及び13つの径、弾
性体製のロール(is及びl!i″)の径及び外側ロー
ル部分のロール(/A及びlのの径の大きさ並びに弾性
体製のロール(ls’)と(1!;’)との中間に設け
られた溝状ロール部(l+)及び四部(/<zつの形状
及び大きさ、さらにかしめロール(/l)と抑圧ロール
(/2)との間隙の大きさ等が考慮されるべき要素であ
るが、これらは板材の溝の折曲縁部を良好に塑性変形さ
せ得るように、板材及び管の材質、厚さ及び形状、管取
付溝の形状及び各材料の力学的性質に関するデータを用
いて計算によシ、°又は幾つかの実験的検討を行なうこ
とにより、容易に選定することができる。
抑圧ロール(12)の形状はかしめ加工を施す板材の管
取付溝と管との大きさの関係等により通常のロール成形
技術の常識に従って決定される。
従って、牙2図に示すような、管の外面が板材  ゛の
平坦面とほぼ同位置となるような場合には、押圧ロール
は単なる円筒状のものでよいが、牙3図に示すような、
管の外面が板材の平坦面よりも管取付溝の内側に入シ込
んでいるような場合には、押圧ロールとしては管を挿入
した後の管取付溝に残る空間部に見合うような凸状部を
有するものを使用するのが好ましい。押圧ロールとして
場合によっては凹状部を有するものも使用される。
本発明において、かしめロールの位置は牙1図に示すよ
うに押圧ロールの上側に限られず、押圧ロールの下側で
あっても、十分に本発明の効果を発揮することができる
また、内側ロール部分と外側ロール部分とを交互に複数
個設けたかしめロールを使用することにより、複数個の
管取付溝を有する板材への複数個の管のかしめ加工によ
る接合を同時に行なうこともできる。
本発明において板材と管とが異材質であシ、各々の熱膨
張率の差によシ板材と管との接合部にひずみが生じるよ
うな場合には、板、材の管取付溝と管との間に熱伝導性
の緩衝材を介在させることにより板材と管との間に間隙
が生じるのを防ぐのが好ましい。
本発明によれば、同材質はもとよシ異材質の板材と管と
であっても簡単な方法によシ、高い生産性で密着性よく
板材と管との接合を行なうことができる。まだ板材に形
成させる管取付溝は断面U字型であるため、ロール成形
により形成することができ、この場合には、薄い板材を
使用することができるので、−製品コストを低下させる
ことができる。しかも、かしめ加工を弾性体ロール部を
有するロールで行なうため、板材の表面を傷つけること
もなく、製品の外観を損なうことが匁い。
また本発明によシ、太陽熱集熱器用の集熱板と集熱管と
の接合を行なうならば、製品コストと集熱効率とを考慮
した上で、所望の厚さの集熱板に集熱管を密着性良くし
かも高い生産性で接合することができ、さらに接合後の
集熱板の外観が損なわれることがないので、工業的に極
めて有利である0
【図面の簡単な説明】
牙1図は本発明のロール成形装置のロール部分概略を示
す正面図である0 牙コ図及び牙3図は本発明による板材と管との接合方法
による板材の管取付溝の折曲縁部のかしめ加工による変
形の状態を示す概略断面図であり、12図(a)及び矛
3図(a)はかしめ加工前の状態を示し、12図(b)
及び牙3図(b)はかしめ加工後の状態を示すものであ
る。 図中、 ll+1@@+1@かしめロール、/ u−−−−−押
圧ロール、/3./3’  ・・・6−軸、/ 9−1
+嗜・・溝状ロール部、llI′・・・・°・凹部、/
!;、/!;’  ・・・・・弾性体製のロール、/4
./A’  ・・・・・剛性体H(D o −ル、A・
・・・・内側ロール部分、B、 B’・・・・・外側ロ
ール部分、コト・・・・板材、−一・・・・・管取付溝
、コ3・・・・・折曲縁部、2ダ・・・・・管。 特許出願人  三菱軽金属工業株式会社株式会社エコロ
軽鉄

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  断面U字型の管取付溝が形成された塑性材料
    製の板材の該溝に管を嵌挿し、ついで、該情の折曲縁部
    が肢管を抱き込むようにかしめ加工を行なって板材と管
    とを接合するにあたり、上記かしめ加工を、管取付溝に
    管を嵌挿した板材を、表面円周が断面U字型の凹部から
    なる溝状ロール部と該溝状ロール部の両側に接して設け
    られた、剛性体製の軸に弾性体製のロールを被装してな
    る弾性体ロール部とからなる内側ロール部分、及び該内
    側ロール部分の両側に接して設けられた、上記軸の径よ
    りも大きく上記弾性体製のロールの径よシも小さい径を
    有する剛性体製のロールからなる外側ロール部分忙よっ
    て構成されたかしめロールと、該かしめロールと対をな
    す剛性体製の抑圧ロールとの間隙に、該管取付溝の外面
    を前記溝状ロール部の凹部に一致させつつ通過させるこ
    とによって行なうことを特徴とする板材と管との接合方
    法。
  2. (2)  表面円周が断面U字型の凹部からなる溝状ロ
    ール部と該溝状ロール部の両側に接して設けられた、剛
    性体製の軸に弾性体製のロールを被装して°なる弾性体
    ロール部とからなる内側ロール部分、及び該内側ロール
    部分の両側に接して設けられた、上記軸の径よりも大き
    く上記弾性体製のロールの径よりも小さい径を有する剛
    性体製のロールからなる外側ロール部分によって構成さ
    れたかしめロールと、該かしめロールと対をなす剛性体
    製の押圧ロールとを備えてなるロール成形装置。
  3. (3)特許請求の範囲牙、2項に記載のロール成形装置
    において、内側ロール部分が、剛性体製の軸に中央部表
    面円周に断面U字型の凹部を有する弾性体製のロールを
    被装してなるものであることを特徴とする特許
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61205891A (ja) * 1985-03-08 1986-09-12 Seikosha Co Ltd アラ−ム時計
JPH01224124A (ja) * 1988-03-03 1989-09-07 Kakinuma Kinzoku Seiki Kk フィンチューブ型熱交換器及びその製造方法
CN102581147A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 苏州麦德尔机械有限公司 一种风力发电机组的冷却装置的制造方法

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